摊铺机熨平板控制系统及控制方法与流程

本发明涉及摊铺机，具体而言，涉及一种摊铺机熨平板控制系统及控制方法。

背景技术：

1、摊铺机在摊铺作业之前需要设置熨平板高度和起始仰角，现阶段，都是通过垫相应厚度的枕木的形式来完成，实际起始摊铺厚度和熨平板仰角多靠经验获得，处于一种半手动状态，即便使用工具进行测量，也十分不便，无法实现较高的自动化和便捷性。

2、摊铺作业开始后，工地现场对摊铺厚度的判断大多是通过钢钎、卷尺进行测量，只能对一点的厚度进行测量，费时费力，且精度较差，只能粗略统计摊铺厚度；市面上现在有通过摊铺机平衡梁进行厚度换算的方法，但此种方法的实现需要在摊铺机外侧加装平衡梁系统，结构庞大且造价高昂。

3、摊铺机在摊铺过程中仰角的适当和稳定对摊铺的平整度起着非常大的作用，可以这么说，各厂家对熨平板控制实际就是在对熨平板仰角动态平衡的控制。而外置找平系统实际上是在摊铺机开始摊铺前或者某一个间断的节点上对找平油缸进行调节，得到一个相对接近操作者期望的仰角值，通过外置的找平系统设定好摊铺厚度，然后通过找平仪与路沿或钢丝绳这一参照物接触反馈基准信号，以此调节找平油缸上下，尽量接近起始设置的基准，但实际上系统并不知道实际仰角值到底是多少，实际操作者也并不知道仰角实时值是多少，无论是从仰角的调节还是系统控制精度的提高都殊为不易。

4、无论测量厚度还是找平都需要借助外部装置或人工来完成，增加路面摊铺工作难度的同时也增加了用户对摊铺机的使用成本。

5、在人机交互性上来说，市面上的摊铺机基本没有图形化的摊铺厚度汇报或方量计算汇总，也没有对仰角的实时显示，无法让操作手掌握摊铺要素性的关键信息。

6、公布号为cn 104141274a的中国专利公布了一种摊铺机的找平系统、摊铺机及找平方法，通过检测熨平板后沿处的第一高度或第一高度偏差和大臂铰接点处的第二高度或第二高度偏差，调整大臂铰接点以消除第一高度偏差或第二高度偏差。该专利无法测量到实时的熨平板仰角值。

7、公布号为cn 104195928a的中国专利公布了一种摊铺机及其摊铺厚度的识别装置、系统和方法，通过对提升油缸长度进行检测，计算提升油缸与垂直面夹角的方式，计算熨平板离地高度，从而得出摊铺厚度，但此专利未考虑熨平板仰角对厚度的影响，实际测量效果不会理想。

8、公布号为cn 102337719a的中国专利公布了一种摊铺机及其控制方法、控制装置和控制系统，通过熨平板后置找平仪及找平仪传感臂的方式，计算找平仪传感臂与垂直方向的夹角实时值和整定值之间差异，结合找平油缸变化量，对提升油缸进行控制，达到缩减该夹角的目的。该专利通过调节提升油缸消除找平仪传感臂与垂直方向夹角的差异，该夹角在仰角变化时，其变化不大，不能近似的视为仰角，同时该专利忽略了路基为坡道的情况。并且该专利中没有对摊铺厚度的检测。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种摊铺机熨平板控制系统及控制方法，能实现自动化、便捷地控制摊铺机的摊铺厚度和熨平板仰角，以至少解决现有技术中无法精确控制摊铺机的摊铺厚度和熨平板仰角的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种摊铺机熨平板控制系统，包括熨平板、两个牵引臂、两个找平油缸、两个提升油缸和两个伸缩油缸，两个找平油缸分别与两个牵引臂连接同时两个提升油缸分别与两个牵引臂连接以驱动熨平板动作，两个伸缩油缸分别设置于熨平板内部的两端以驱动熨平板动作；控制系统还包括多个第一传感器、多个第二传感器、多个液压控制装置和控制器；多个第一传感器设置于找平油缸上，第一传感器用于实时监测找平油缸的伸缩量；多个第二传感器设置于提升油缸上，第二传感器用于实时监测提升油缸的伸缩量；多个液压控制装置分别与找平油缸和提升油缸连接；控制器与多个液压控制装置、多个第一传感器和多个第二传感器均连接，控制器用于根据找平油缸的伸缩量和提升油缸的伸缩量以通过液压控制装置控制找平油缸和提升油缸的工作状态以调节熨平板达到预设参数；其中，预设参数包括熨平板仰角和摊铺厚度。

3、进一步地，摊铺机熨平板控制系统还包括多个第三传感器，多个第三传感器分别设置于两个伸缩油缸上，第三传感器用于实时监测伸缩油缸的伸缩量，第三传感器与控制器连接，控制器还用于根据伸缩油缸的伸缩量以计算熨平板的摊铺方量。

4、进一步地，第一传感器、第二传感器和第三传感器均为磁致伸缩传感器，第一传感器设置于找平油缸的活塞杆的杆头上，第二传感器设置于提升油缸的活塞杆的杆头上，第三传感器设置于伸缩油缸的活塞杆的杆头上。

5、进一步地，控制系统还包括显示模块，显示模块与控制器连接，显示模块用于显示控制器采集的找平油缸的伸缩量、提升油缸的伸缩量、预设参数和摊铺方量。

6、进一步地，控制系统还包括标定模块、存储模块和输入模块；标定模块与控制器连接，标定模块用于标定找平油缸、提升油缸的最小伸缩量和熨平板正平状态时找平油缸、提升油缸的测量长度；存储模块与控制器连接，存储模块用于存储找平油缸、提升油缸的最小伸缩量和熨平板正平状态时找平油缸、提升油缸的测量长度；输入模块与控制器连接，输入模块用于向控制器输入预设参数。

7、根据本发明的另一方面，提供了一种摊铺机熨平板控制方法，摊铺机熨平板控制方法应用于摊铺机熨平板控制系统，摊铺机熨平板控制方法包括标定并存储找平油缸的最小伸缩量和提升油缸的最小伸缩量以确定熨平板正平状态时找平油缸的伸缩长度和提升油缸的伸缩长度；根据熨平板正平状态时找平油缸的伸缩长度和提升油缸的伸缩长度、预设的摊铺厚度和预设的熨平板仰角计算得到提升油缸的预设伸缩量和找平油缸的预设伸缩量；驱动提升油缸到达预设伸缩量以及驱动找平油缸到达预设伸缩量以使熨平板处于预设高度和预设仰角；保持熨平板处于预设高度和预设仰角并在摊铺机带动下沿预设路径进行移动。

8、进一步地，确定熨平板正平状态时找平油缸的伸缩长度和提升油缸的伸缩长度包括将熨平板完全正平放置在水平的平整地面上并标定熨平板处于正平状态；接收找平油缸的测量长度和提升油缸的测量长度；根据找平油缸的最小伸缩量、找平油缸的测量长度、提升油缸的最小伸缩量和提升油缸的测量长度计算得到找平油缸的伸缩长度和提升油缸的伸缩长度。

9、进一步地，摊铺机熨平板控制方法还包括感应路面的起伏状况，根据路面的起伏状况控制找平油缸以使找平油缸的伸缩量对应变化，根据变化的找平油缸的伸缩量以控制摊铺厚度并保持熨平板仰角不变。

10、进一步地，摊铺机熨平板控制方法还包括实时输出显示摊铺厚度、熨平板仰角和摊铺方量。

11、进一步地，实时输出显示摊铺厚度、熨平板仰角和摊铺方量包括以坐标轴图像输出显示摊铺厚度随摊铺机的移动摊铺距离的变化趋势。

12、本发明技术方案的摊铺机熨平板控制系统包括熨平板、两个牵引臂、两个找平油缸、两个提升油缸和两个伸缩油缸，两个找平油缸分别与两个牵引臂连接同时两个提升油缸分别与两个牵引臂连接以驱动熨平板动作，两个伸缩油缸分别设置于熨平板内部的两端以驱动熨平板动作；控制系统还包括多个第一传感器、多个第二传感器、多个液压控制装置和控制器；多个第一传感器设置于找平油缸上，第一传感器用于实时监测找平油缸的伸缩量；多个第二传感器设置于提升油缸上，第二传感器用于实时监测提升油缸的伸缩量；多个液压控制装置分别设置于找平油缸和提升油缸上；控制器与多个液压控制装置、多个第一传感器和多个第二传感器均连接，控制器用于根据找平油缸的伸缩量和提升油缸的伸缩量以通过液压控制装置控制找平油缸和提升油缸的工作状态以调节熨平板达到预设参数；其中，预设参数包括熨平板仰角和摊铺厚度。本发明提供的摊铺机熨平板控制系统及控制方法能实现自动化、便捷地控制摊铺机的摊铺厚度和熨平板仰角，解决了现有技术中无法精确控制摊铺机的摊铺厚度和熨平板仰角的问题。