非接触式激光地面不平度仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种包括方形框架和安装在方形框架下的一组可伸缩支撑脚，在所述方形框架的前、后边梁上设有X轴，所述X轴上设有与X轴相垂直并可沿X轴方向移动的Y轴，所述Y轴上设有可沿Y轴方向移动的激光测距传感器。本实用新型的有益效果是设计合理，操作便捷，X轴和Y轴协同作用，可以调节激光测距传感器在X轴和Y轴方向上的运动，便于测量指定路面的不平度，并且采用自动化控制，降低了测试人员的劳动强度，提高了测量效率。
【专利说明】非接触式激光地面不平度仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地面不平度检测装置，尤其是一种非接触式激光地面不平度仪。
【背景技术】
[0002]经研究发现，路面不平度是引起车辆振动的主要激励源。在车辆行使过程中，路面不平会产生行使阻力和振动，直接影响车辆的动力传动系统以及平顺性、乘坐舒适性和可靠性。无论是硬路面还是软路面，路面不平都是影响车辆运行环境的主要因素。除此之夕卜，路面不平度的研究还可以扩展到农业领域，例如，通过对耕作土壤地面不平度的研究可以对土壤颗粒的形成和风蚀以及土壤表面磨蚀、风蚀等进行预测；另外还可以对土壤与轮胎之间和相互作用规律及土壤的变形量进行模拟，预测土壤含水量并绘制土壤含水量分布图。综上可知，地面不平度测试技术是后续测试研究的重要基础，也是研究结果的重要数据依据。目前，针对公路路面等硬路面的不平度测试仪器发展成熟，而对于软路面以及耕作土壤的不平度测试技术尚未成熟。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种针对软路面以及耕作土壤，采集精度高，测量效果好的非接触式激光地面不平度仪。
[0004]为了达到以上目的，本实用新型非接触式激光地面不平度仪，包括方形框架和安装在方形框架下的一组可伸缩支撑脚，其改进之处在于，在所述方形框架的前、后边梁上设有X轴，所述X轴上设有与X轴相垂直并可沿X轴方向移动的Y轴，所述Y轴上设有可沿Y轴方向移动的激光测距传感器。这样，X轴和Y轴协同作用，可以调节激光测距传感器在X轴和Y轴方向上的运动，便于测量指定路面的不平度。
[0005]本实用新型进一步的完善是，X轴上设有可沿X轴方向移动的X轴运动滑块，X轴运动滑块与Y轴的端部固定连接。Y轴上设有可沿Y轴方向移动的Y轴运动滑块，Y轴运动滑块上设有激光测距传感器。
[0006]本实用新型再进一步的完善是，方形框架上设有与外接电源连接的控制箱，控制箱的信号输入端与激光测距传感器连接，控制输出端与安装在X、Y轴一端的电机连接。
[0007]本实用新型更进一步的完善是，可伸缩支撑脚包括固定安装在方形框架边角下端的空心支柱和与空心支柱活动连接的支座。在支座上设有可插入空心支柱内的支杆，在支杆与空心支柱衔接处设有限位结构。
[0008]本实用新型的优点在于:本实用新型设计合理，操作便捷，X轴和Y轴协同作用，可以调节激光测距传感器在X轴和Y轴方向上的运动，便于测量指定路面的不平度，并且采用自动化控制，降低了测试人员的劳动强度，提高了测量效率。
【专利附图】
【附图说明】[0009]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0010]图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
[0011]图2为图1的主视图。
[0012]图中:1 Y轴运动滑块，2可伸缩支撑脚，3方形框架，4 X轴电机，5 Y轴电机，6 X轴运动滑块，7 X轴，8 Y轴。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型中激光测距传感器市场售卖的型号SICK公司的DT20 — P214B，可外购。
[0014]实施例一
[0015]本实施例的非接触式激光地面不平度仪，其结构如图1和图2所示，包括方形框架3和安装在方形框架3下的一组可伸缩支撑脚2，其中可伸缩支撑脚2包括固定安装在方形框架3边角下端的空心支柱和与空心支柱活动连接的支座，在支座上设有可插入空心支柱内的支杆，在支杆与空心支柱衔接处设有限位结构。在方形框架3的前、后边梁上设有X轴7，X轴7上设有与X轴7相垂直并可沿X轴方向移动的Y轴8，Y轴8上设有可沿Y轴方向移动的激光测距传感器，其中激光测距传感器的镜头朝向所检测的地面。
[0016]另外，X轴7上设有可沿X轴方向移动的X轴运动滑块6，X轴运动滑块6与Y轴8的端部固定连接，这样，Y轴8与X轴7构成移动副。Y轴8上设有可沿Y轴方向移动的Y轴运动滑块1，Y轴运动滑块I上设有激光测距传感器，激光传感器随滑块的移动而移动。在X轴7的一端设有X轴电机4，X轴电机4与X轴运动滑块6连接，Y轴8的一端设有Y轴电机5，Y轴电机5与Y轴运动滑块I连接，方形框架3上设有与外接电源箱连接的控制箱(型号为XL12 — 20)，其中控制箱的信号输入端与激光测距传感器连接，控制输出端与X轴电机4、Y轴电机5连接。
[0017]工作时，首先将选用的激光测距传感器安装在精密试验台Y轴运动滑块I上，其次控制箱控制两个X轴电机4启动，X轴电机4驱动X轴运动滑块6沿X轴方向移动，进一步地带动Y轴8沿X轴方向移动。然后控制箱控制Y轴电机5启动，Y轴电机5驱动Y轴运动滑块I沿Y轴方向移动，这样控制箱间歇驱动X、Y轴电机运行即可完成激光传感器的准确定位，并且对整个平面的不平度进行测量(每次的有效测量面积是一平方米)，最后将激光传感器的测量结果通过采集设备传入处理器，处理器实时显示储存数据，并通过虚拟面板实现对测试功能的控制，还可在面板上设定程序进行自动测量，使得该地面不平度仪具有采集精度高，测量效果高等优点。
[0018]除上述实施例外，本实用新型还可有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，落在本实用新型要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种非接触式激光地面不平度仪，包括方形框架和安装在方形框架下的一组可伸缩支撑脚，其特征是:在所述方形框架的前、后边梁上设有X轴，所述X轴上设有与X轴相垂直并可沿X轴方向移动的Y轴，所述Y轴上设有可沿Y轴方向移动的激光测距传感器。
2.根据权利要求1所述的非接触式激光地面不平度仪，其特征是:所述X轴上设有可沿X轴方向移动的X轴运动滑块，所述X轴运动滑块与Y轴的端部固定连接。
3.根据权利要求2所述的非接触式激光地面不平度仪，其特征是:所述Y轴上设有可沿Y轴方向移动的Y轴运动滑块，所述Y轴运动滑块上设有激光测距传感器。
4.根据权利要求1所述的非接触式激光地面不平度仪，其特征是:所述方形框架上设有与外接电源连接的控制箱，所述控制箱的信号输入端与激光测距传感器连接，控制输出端与安装在X、Y轴一端的电机连接。
5.根据权利要求1所述的非接触式激光地面不平度仪，其特征是:所述可伸缩支撑脚包括固定安装在方形框架边角下端的空心支柱和与空心支柱活动连接的支座。
6.根据权利要求5所述的非接触式激光地面不平度仪，其特征是:在所述支座上设有可插入空心支柱内的支杆，在所述支杆与空心支柱衔接处设有限位结构。
【文档编号】G01B11/30GK203758469SQ201420117511
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】鲁植雄, 金文忻, 姜春霞, 刘奕贯, 李文明 申请人:南京农业大学