一種激光平地機(jī)及其控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光平地機(jī)及其控制系統(tǒng)，包括激光發(fā)射器、激光接收器、角度傳感器、控制器、桅桿、液壓系統(tǒng)及執(zhí)行裝置；激光接收器及角度傳感器設(shè)置在桅桿上，向控制器發(fā)送指令；液壓系統(tǒng)根據(jù)控制器發(fā)送的操作指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置對(duì)平地鏟進(jìn)行位置調(diào)整，其中執(zhí)行裝置可對(duì)平地鏟作水平方向位置調(diào)節(jié)，使激光平地機(jī)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)平地鏟水平位置的功能。采用上述技術(shù)方案后，激光平地機(jī)具有自動(dòng)或人工調(diào)整作業(yè)面的水平度，保證激光平地機(jī)在不同工作狀態(tài)時(shí)作業(yè)面始終水平。
【專利說明】一種激光平地機(jī)及其控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種激光平地機(jī)及其控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今農(nóng)田耕作中激光平地機(jī)的使用已經(jīng)十分普遍，激光整平系統(tǒng)對(duì)于改造鹽堿地為耕地的實(shí)際作用已經(jīng)在內(nèi)蒙、寧夏等地區(qū)獲得了實(shí)踐?，F(xiàn)如今的激光平地機(jī)只對(duì)平地鏟的高度作控制，提高田間土地平整的精度，但在對(duì)高差較大的土地面進(jìn)行整平操作時(shí)，需要根據(jù)作業(yè)過程中不同的地面高度調(diào)整平地鏟的位置，在平地鏟多次調(diào)節(jié)后，平地鏟的水平位置極易發(fā)生變化，造成整平后的土地滿足平整度的要求卻在水平位置上無法滿足要求，致使激光平地機(jī)整出的土地相對(duì)于水平位置存在一傾角，經(jīng)過不同的整平過程整平后的土地水平度大相徑庭，致使平地效果不佳，精度降低。
[0003]所以，農(nóng)田平整領(lǐng)域急需一種激光平地機(jī)，能調(diào)節(jié)平地鏟的水平位置，在豎直和水平方向上同時(shí)提高整平精度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種激光平地機(jī)控制系統(tǒng)，能控制平地鏟的水平位置。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用上述控制系統(tǒng)的激光平地機(jī)，所述激光平地機(jī)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)平地鏟水平位置的功能。
[0006]本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述激光平地機(jī)的控制方法，可使激光平地機(jī)在具體工作中自動(dòng)或人工行使平地鏟豎直和水平方向上的位置調(diào)節(jié)。
[0007]本發(fā)明公開了一種激光平地機(jī)控制系統(tǒng)，包括:平地鏟、激光發(fā)射器、激光接收器及控制器；激光接收器根據(jù)激光發(fā)射器發(fā)來的激光向控制器發(fā)送指令；控制器根據(jù)指令控制平地鏟位置，其中所述控制系統(tǒng)還包括角度傳感器，用于判斷平地鏟水平位置，并將水平位置信息發(fā)送至激光接收器；所述指令還包含平地鏟的水平方向控制指令；所述控制器根據(jù)水平方向控制指令控制平地鏟水平位置。
[0008]優(yōu)選地，激光發(fā)射器為激光掃平儀，向激光平地機(jī)發(fā)射一激光平面，保證激光平地機(jī)工作時(shí)基準(zhǔn)面始終相同。
[0009]優(yōu)選地，激光掃平儀固定架設(shè)在需整平的土地一側(cè)，工作時(shí)不得移動(dòng)或作其他位置調(diào)整，保證激光平地機(jī)工作時(shí)基準(zhǔn)面始終相同。
[0010]優(yōu)選地，角度傳感器設(shè)置在激光接收器內(nèi)部，避免其他如震動(dòng)、人工調(diào)整等因素造成的角度傳感器發(fā)出的水平信號(hào)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
[0011] 本發(fā)明還公開了一種使用上述控制系統(tǒng)的激光平地機(jī)，包括桅桿、液壓系統(tǒng)及執(zhí)行裝置；桅桿一端與平地鏟連接，直立在激光平地機(jī)上；激光接收器及角度傳感器設(shè)置在桅桿上；液壓系統(tǒng)根據(jù)控制器發(fā)送的操作指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置對(duì)平地鏟進(jìn)行位置調(diào)整，其中執(zhí)行裝置可對(duì)平地鏟作水平方向位置調(diào)節(jié)，使激光平地機(jī)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)平地鏟水平位置的功能。[0012]優(yōu)選地，激光發(fā)射器為激光掃平儀，向激光平地機(jī)發(fā)射一激光平面，保證激光平地機(jī)工作時(shí)基準(zhǔn)面始終相同。
[0013]優(yōu)選地，所述液壓系統(tǒng)包括電磁閥、第一油泵及第一管件；電磁閥與第一油泵通過第一管件連接；電磁閥根據(jù)控制器的指令開閉閥門，控制平地鏟升降；第一油泵與激光平地機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，用于為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。
[0014]優(yōu)選地，所述液壓系統(tǒng)包括比例閥、第二油泵及第二管件；比例閥與第二油泵通過第二管件連接；比例閥根據(jù)控制器的指令控制液壓油流量和流速，從而控制平地鏟升降；第二油泵與激光平地機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，用于為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。
[0015]本發(fā)明又公開了一種上述激光平地機(jī)的控制方法，包括如下步驟:
[0016]步驟A:激光發(fā)射器向激光接收器發(fā)射激光，根據(jù)作業(yè)要求設(shè)置初始作業(yè)基準(zhǔn)面；
[0017]步驟B:激光接收器接收激光發(fā)射器發(fā)來的激光，判斷平地鏟豎直方向位置是否對(duì)應(yīng)初始作業(yè)基準(zhǔn)面，若否，則計(jì)算豎直方向位置與初始作業(yè)基準(zhǔn)面差值；
[0018]步驟C:角度傳 感器判斷平地鏟是否水平，并將平地鏟的水平位置信號(hào)發(fā)送至激光接收器；
[0019]步驟D:激光接收器將差值及水平位置信號(hào)轉(zhuǎn)化為指令發(fā)送至控制器；
[0020]步驟E:控制器根據(jù)激光接收器發(fā)來的指令下發(fā)操作指令至液壓系統(tǒng)；
[0021]步驟F:液壓系統(tǒng)根據(jù)操作指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置調(diào)整平地鏟水平及豎直方向位置。
[0022]優(yōu)選地，控制器包括控制臺(tái)，步驟D及步驟E間還包含:
[0023]步驟G:操作員在控制臺(tái)人工輸入操作指令至控制器。
[0024]采用上述技術(shù)方案后，激光平地機(jī)的執(zhí)行裝置可調(diào)整平地鏟的水平位置，使該激光平地機(jī)具有自動(dòng)或人工調(diào)整作業(yè)面的水平度，保證激光平地機(jī)在不同工作狀態(tài)時(shí)作業(yè)面始終水平，在確保作業(yè)面高度相同的情況下還確保了水平方向上各作業(yè)面位置一致，提高了原激光平地機(jī)的工作精度和工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明激光平地機(jī)控制系統(tǒng)工作原理圖；
[0026]圖2為本發(fā)明激光平地機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖中I激光發(fā)射器、2平地鏟、3液壓系統(tǒng)、4桅桿、5激光接收器、6控制器、7油泵、8執(zhí)行裝置；
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0028]參閱圖1，為本發(fā)明激光平地機(jī)控制系統(tǒng)工作原理圖，激光掃平儀發(fā)射激光至激光接收器，激光接收器根據(jù)激光發(fā)射器發(fā)來的激光向控制器發(fā)送指令，同時(shí)所述控制系統(tǒng)還包括角度傳感器，與平地鏟連接，用于判斷平地鏟工作時(shí)的水平位置，并將水平位置信息發(fā)送至激光接收器，激光接收器接收到水平位置信號(hào)后，在原有指令中添加平地鏟的水平方向控制指令，所述控制器根據(jù)激光發(fā)射器發(fā)來的平地鏟的豎直方向控制指令及水平方向控制指令對(duì)平地鏟分別作上述兩方向上的位置調(diào)整。
[0029]作為優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)中的激光發(fā)射器可采用激光掃平儀，相對(duì)于一般的激光投點(diǎn)儀，激光掃平儀這一激光投線儀對(duì)于向移動(dòng)的物體發(fā)射激光更精確，隨著平地機(jī)的移動(dòng)激光掃平儀不需要調(diào)整發(fā)射激光的方向，雖然激光投點(diǎn)儀的使用未嘗不可，但激光投點(diǎn)儀的發(fā)射方向需要隨著平地機(jī)的移動(dòng)而變化，多次的變化便會(huì)帶來不必要的測量的誤差，影響平地機(jī)的工作精度。
[0030] 更優(yōu)選地，激光掃平儀固定架設(shè)在需整平的土地一側(cè)，工作時(shí)不作移動(dòng)或作其他位置調(diào)整，保證激光平地機(jī)工作時(shí)基準(zhǔn)面始終相同。
[0031]優(yōu)選地，角度傳感器設(shè)置在激光接收器內(nèi)部，避免其他如震動(dòng)、人工調(diào)整等因素造成的角度傳感器發(fā)出的水平信號(hào)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。同時(shí)，將角度傳感器整合至激光接收器內(nèi)部，節(jié)省了所述控制系統(tǒng)的空間，在為原控制系統(tǒng)增添新功能的基礎(chǔ)上不影響控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0032]參閱圖2，為本發(fā)明激光平地機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，所述激光平地機(jī)包括激光發(fā)射器1、激光接收器5、平地鏟2、桅桿4、液壓系統(tǒng)3及執(zhí)行裝置8，還包括角度傳感器。本優(yōu)選實(shí)施例中，激光發(fā)射器I為激光掃平儀，激光掃平儀固定安裝在整平土地的外邊一側(cè)，向激光平地機(jī)發(fā)射一激光平面。平地鏟2上直立一桅桿，桅桿4 一端應(yīng)高于激光掃平儀發(fā)射的激光平面的高度，所述激光接收器5與所述角度傳感器設(shè)置在桅桿4上，即平地鏟2在豎直方向上的位移變量等于激光接收器5在豎直方向上的位移變量，角度傳感器直接判斷當(dāng)前平地鏟2的水平方向位置。激光掃平儀發(fā)射的激光平面打在激光接收器5后，激光接收器5計(jì)算出當(dāng)前平地鏟2與作業(yè)基準(zhǔn)面的位移變量，同時(shí)根據(jù)角度傳感器發(fā)來的平地鏟水平方向位置信息整合一指令發(fā)送至所述液壓系統(tǒng)3，由液壓系統(tǒng)3統(tǒng)一控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置8對(duì)平地鏟2進(jìn)行位置調(diào)整，使所述平地鏟2在豎直及水平方向回到初始工作基準(zhǔn)面。
[0033]優(yōu)選地，所述液壓系統(tǒng)3包括電磁閥、第一油泵7及第一管件；電磁閥與第一油泵7通過第一管件連接；電磁閥根據(jù)控制器6的指令開閉閥門，控制平地鏟2升降；第一油泵7與激光平地機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，用于為液壓系統(tǒng)3提供動(dòng)力。
[0034]另一優(yōu)選實(shí)施例中，液壓系統(tǒng)3包括比例閥、第二油泵7及第二管件；比例閥與第二油泵7通過第二管件連接；比例閥根據(jù)控制器6的指令控制液壓油流量和流速，從而控制平地鏟2升降；第二油泵7與激光平地機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，用于為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。
[0035]本發(fā)明的激光平地機(jī)的控制方法如下:
[0036]步驟A:激光發(fā)射器I向激光接收器5發(fā)射激光，根據(jù)作業(yè)要求設(shè)置初始作業(yè)基準(zhǔn)面，并記錄該初始作業(yè)基準(zhǔn)面，作為平地機(jī)工作時(shí)平地鏟2豎直方向?qū)Ρ任恢茫?br>
[0037]步驟B:激光接收器5接收激光發(fā)射器I發(fā)來的激光，判斷平地鏟2豎直方向位置是否對(duì)應(yīng)初始作業(yè)基準(zhǔn)面，若是，則不對(duì)平地鏟2做任何調(diào)整，平地機(jī)繼續(xù)工作，若否，則計(jì)算豎直方向位置與初始作業(yè)基準(zhǔn)面差值；
[0038]步驟C:角度傳感器判斷平地鏟2是否水平，若是，則不對(duì)平地鏟2做任何調(diào)整，平地機(jī)繼續(xù)工作，將平地鏟2的水平位置信號(hào)發(fā)送至激光接收器5，若否，也將平地鏟2的水平位置信號(hào)發(fā)送至激光接收器5，告知激光接收器5應(yīng)對(duì)平地鏟2水平方向位置作調(diào)整；
[0039]步驟D:激光接收器5將差值及水平位置信號(hào)轉(zhuǎn)化為指令發(fā)送至控制器6 ；
[0040]步驟E:控制器6根據(jù)激光接收器5發(fā)來的指令下發(fā)操作指令至液壓系統(tǒng)3 ；
[0041]步驟F:液壓系統(tǒng)3根據(jù)操作指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置8調(diào)整平地鏟2水平及豎直方向位置，直至將平地鏟2調(diào)整至豎直方向上的初始基準(zhǔn)面及水平方向保持水平。
[0042]優(yōu)選地，控制器6包括控制臺(tái)，步驟D及步驟E間還包含:[0043]步驟G:操作員在控制臺(tái)人工輸入操作指令至控制器6，保證所述激光平地機(jī)可自動(dòng)調(diào)整平地鏟2的功能外同時(shí)具備人工輸入指令根據(jù)農(nóng)田耕作要求臨時(shí)調(diào)整的功能，使得所述激光平地機(jī)具備更好的自主性及適應(yīng)性，提高了激光平地機(jī)的工作效率。
[0044]采用上述技術(shù)方案后，激光平地機(jī)的執(zhí)行裝置可調(diào)整平地鏟的水平位置，使該激光平地機(jī)具有自動(dòng)或人工調(diào)整作業(yè)面的水平度，保證激光平地機(jī)在不同工作狀態(tài)時(shí)作業(yè)面始終水平，在確保作業(yè)面高度相同的情況下還確保了水平方向上各作業(yè)面位置一致，提高了原激光平地機(jī)的工作精度和工作效率。
[0045]應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的實(shí)施例有較佳的實(shí)施性，且并非對(duì)本發(fā)明作任何形式的限制，任何熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容變更或修飾為等同的有效實(shí)施例，但凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改或等同變化及 修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光平地機(jī)控制系統(tǒng)，包括:平地鏟、激光發(fā)射器、激光接收器及控制器； 所述激光接收器根據(jù)所述激光發(fā)射器發(fā)來的激光向所述控制器發(fā)送指令； 所述控制器根據(jù)所述指令控制所述平地鏟位置，其特征在于: 所述控制系統(tǒng)還包括角度傳感器，用于判斷所述平地鏟水平位置，并將水平位置信息發(fā)送至所述激光接收器； 所述指令還包含所述平地鏟的水平方向控制指令； 所述控制器根據(jù)所述水平方向控制指令控制所述平地鏟水平位置。
2.如權(quán)利要求1所述的激光平地機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述激光發(fā)射器為激光掃平儀。
3.如權(quán)利要求2所述的激光平地機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述激光掃平儀固定架設(shè)在需整平的土地一側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的激光平地機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述角度傳感器設(shè)置在所述激光接收器內(nèi)部。
5.一種使用如權(quán)利要求1所述的激光平地機(jī)控制系統(tǒng)的激光平地機(jī)，包括桅桿、液壓系統(tǒng)及執(zhí)行裝置； 所述桅桿一端與所述平地鏟連接，直立在所述激光平地機(jī)上； 所述激光接收器及所述角度傳感器設(shè)置在所述桅桿上； 所述液壓系統(tǒng)根據(jù)所述控制器發(fā)送的操作指令驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行裝置對(duì)所述平地鏟進(jìn)行位置調(diào)整，其特征在于: 所述執(zhí)行裝置可對(duì)所述平地鏟作水平方向位置調(diào)節(jié)，使所述激光平地機(jī)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)所述平地鏟水平位置的功能。
6.如權(quán)利要求5所述的激光平地機(jī)，其特征在于:所述激光發(fā)射器為激光掃平儀。
7.如權(quán)利要求5所述的激光平地機(jī)，其特征在于: 所述液壓系統(tǒng)包括電磁閥、第一油泵及第一管件； 所述電磁閥與所述第一油泵通過所述第一管件連接； 所述電磁閥根據(jù)所述控制器的指令開閉閥門，控制所述平地鏟升降； 所述油泵與所述激光平地機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，用于為所述液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。
8.如權(quán)利要求5所述的激光平地機(jī)，其特征在于: 所述液壓系統(tǒng)包括比例閥、第二油泵及第二管件； 所述比例閥與所述第二油泵通過所述第二管件連接； 所述比例閥根據(jù)所述控制器的指令控制液壓油流量和流速，從而控制所述平地鏟升降； 所述油泵與所述激光平地機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，用于為所述液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。
9.一種用于如權(quán)利要求5所述的激光平地機(jī)的控制方法，其特征在于: 包括如下步驟: 步驟A:所述激光發(fā)射器向所述激光接收器發(fā)射激光，根據(jù)作業(yè)要求設(shè)置初始作業(yè)基準(zhǔn)面； 步驟B:所述激光接收器接收所述激光發(fā)射器發(fā)來的激光，判斷所述平地鏟豎直方向位置是否對(duì)應(yīng)所述初始作業(yè)基準(zhǔn)面，若否，則計(jì)算所述豎直方向位置與所述初始作業(yè)基準(zhǔn)面差值； 步驟C:所述角度傳感器判斷所述平地鏟是否水平，并將所述平地鏟的水平位置信號(hào)發(fā)送至所述激光接收器； 步驟D:所述激光接收器將所述差值及所述水平位置信號(hào)轉(zhuǎn)化為指令發(fā)送至所述控制器； 步驟E:所述控制器根據(jù)所述指令下發(fā)操作指令至所述液壓系統(tǒng)； 步驟F:所述液壓系統(tǒng)根據(jù)所述操作指令驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行裝置調(diào)整所述平地鏟水平及豎直方向位置。
10.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于: 所述控制器包括控制臺(tái)，所述步驟D及所述步驟E間還包含: 步驟G:操作員在所 述控制臺(tái)人工輸入操作指令至所述控制器。
【文檔編號(hào)】A01B35/32GK103931290SQ201310139146
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月19日
【發(fā)明者】張甌, 宗曉明 申請(qǐng)人:常州華達(dá)科捷光電儀器有限公司