多功能自定位破損路面銑刨的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能自定位破損路面銑刨機，包括機架、切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置，切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置均集成設(shè)置于機架上，還包括用于對破損路面進行定位的定位控制系統(tǒng)，定位控制系統(tǒng)包括視覺傳感器、位移傳感器和中央控制器；在使用時結(jié)合計算機控制技術(shù)，安裝于各裝置上的視覺傳感器來回掃描，記錄下路面上需要加工的不規(guī)則凹坑位置，通過各種傳感器反饋信息進行自定位加工不規(guī)則凹坑使其成為規(guī)則的可填充瀝青的凹坑，智能化高，快捷機動，且高效可靠。
【專利說明】多功能自定位破損路面銑刨機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及路面維修養(yǎng)護領(lǐng)域，特別涉及一種多功能自定位破損路面銑刨機。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國公路的養(yǎng)護工作越來越繁重，大力發(fā)展我國的公路養(yǎng)護機械，實現(xiàn)公路養(yǎng)護機械化，已成為社會關(guān)注的焦點。為延長公路使用周期，保障交通暢通，減少和避免給國家和公路使用者帶來損失，及時消除缺陷，修復壞損，保持浙青路面完好狀態(tài)，對養(yǎng)護機械的快捷機動、高效可靠、智能化等性能要求越來越高。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通過浙青路面銑刨機對加熱軟化的路面進行銑刨，然后通過浙青拌合裝置把浙青和添加劑攪拌均勻后經(jīng)出料口進入攤鋪機料斗中，再利用攤鋪機將翻松路面進行重新攤鋪，最終用壓路機將修復部分壓實進而完成整套路面修復工作。通過幾種機械的組合作業(yè)雖能完成作業(yè)，但是對于路面細微破損或破損范圍較小的工況，采用這樣的組合設(shè)備聯(lián)合作業(yè)勢必大大增加工作成本，因此應用具有很大的局限性。
[0004]因此，需要對現(xiàn)有的路面修復裝置進行改進，具有多功能性，能夠?qū)崿F(xiàn)對小范圍破損路面的高效率修復作業(yè)，提高路面修復裝置的集成性、通用性，節(jié)約路面養(yǎng)護成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種多功能自定位破損路面銑刨機，具有多功能性，能夠?qū)崿F(xiàn)對小范圍破損路面的高效率修復作業(yè)，提高路面修復裝置的集成性、通用性，節(jié)約路面養(yǎng)護成本。
[0006]本發(fā)明的多功能自定位破損路面銑刨機，包括機架、用于切割破損路面的切割裝置、用于對切割后的路面進行錘擊的錘擊裝置和用于對錘擊后的路面細化銑刨的銑刨裝置，切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置均集成設(shè)置于機架上；
[0007]還包括用于對破損路面進行定位的定位控制系統(tǒng)，定位控制系統(tǒng)包括:
[0008]視覺傳感器，設(shè)置于各所述裝置上用于掃描和定位凹坑的空間位置并監(jiān)視各所述裝置的工作狀態(tài)；
[0009]位移傳感器，用于檢測各裝置的移動距離；
[0010]中央控制器，接收并處理所述視覺傳感器和所述位移傳感器產(chǎn)生信號，并向切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置發(fā)出控制信號。
[0011]進一步，切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置分別通過一個相同結(jié)構(gòu)的驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)包括驅(qū)動滑座、滾珠絲桿總成和懸臂組件，驅(qū)動滑座以可沿對應機架的導軌縱向移動的方式設(shè)置兩個，滾珠絲桿總成包括絲桿和以直線往復移動的方式與絲桿配合的螺母套，絲桿兩端以可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的方式與兩驅(qū)動滑座對應配合，懸臂組件包括上臂、下臂和伸長液壓缸，上臂與螺母套固定連接，下臂以可繞豎向中心線轉(zhuǎn)動的方式與下臂配合，伸長液壓缸固定連接于下臂；
[0012]切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置分別安裝于對應驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)的伸長液壓缸的活塞桿上。
[0013]進一步，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)還包括用于驅(qū)動下臂轉(zhuǎn)動的下臂驅(qū)動組件，下臂驅(qū)動組件包括動力部件和錐齒輪傳動副，錐齒輪傳動副的主動軸與動力部件的動力輸出軸傳動連接，從動軸一端穿出上臂的殼體形成動力輸出端，動力輸出端與下臂固定連接。
[0014]進一步，切割裝置包括切割安裝殼、切割驅(qū)動電機和切割刀件，切割安裝殼與對應伸長液壓缸的活塞桿固定連接，切割驅(qū)動電機安裝于切割安裝殼，切割刀件包括與切割驅(qū)動電機的動力輸出端傳動連接的切割轉(zhuǎn)軸和在圓周方向固定設(shè)置于切割轉(zhuǎn)軸的切割刀具。
[0015]進一步，錘擊裝置包括錘擊安裝殼和錘擊執(zhí)行器，錘擊安裝殼固定連接于對應伸長液壓缸，錘擊執(zhí)行器包括固定于錘擊安裝殼的末端伸長液壓缸和固定于末端伸長液壓缸的活塞桿的錘具。
[0016]進一步，銑刨裝置包括銑刨安裝殼和銑刨執(zhí)行器，銑刨執(zhí)行器包括卡盤、銑刀和用于驅(qū)動卡盤轉(zhuǎn)動的銑刀驅(qū)動電機，銑刀驅(qū)動電機的機體固定于銑刨安裝殼，銑刀固接于卡盤。
[0017]進一步，還包括用于廢料回收的廢料回收裝置，對應廢料回收裝置設(shè)置有一個驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，廢料回收裝置包括回收安裝殼和安裝于回收安裝殼上的廢料回收執(zhí)行器，廢料回收執(zhí)行器包括抽風機和與抽風機連通的氣管，氣管一端與回收安裝殼上底部設(shè)置的氣管孔連通，另一端置于回收安裝殼內(nèi)形成廢料出口。
[0018]進一步，驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)還包括用于驅(qū)動滑座沿機架導軌行走的行走組件，行走組件包括主動輪和從動輪，主動輪和所述從動輪分別對應與以可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于驅(qū)動滑座的主動軸和從動軸圓周方向固定。
[0019]進一步，位移傳感器安裝于驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動滑座、上臂和伸長液壓缸內(nèi)部。
[0020]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的多功能自定位破損路面銑刨機，切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置均設(shè)置于機架，集成性好，無需更換設(shè)備，即可一次性完成對破損路面不規(guī)則凹坑的切割、錘擊和刨銑等多項功能，從而為之后的路面填充整修做好準備工作，節(jié)約路面養(yǎng)護成本，而且，銑刨機整體結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，工作重心低，能夠?qū)崿F(xiàn)對小范圍破損路面的高效率修復作業(yè)；另外，本發(fā)明還設(shè)置有自定位控制系統(tǒng)，在使用時結(jié)合計算機控制技術(shù)，安裝于各裝置上的視覺傳感器來回掃描，記錄下路面上需要加工的不規(guī)則凹坑位置，通過各種傳感器反饋信息進行自定位加工不規(guī)則凹坑使其成為規(guī)則的可填充浙青的凹坑，智能化聞，快捷機動，且聞效可罪。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0022]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的機架與驅(qū)動滑座結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明的切割裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明的錘擊裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明的銑刨裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為本發(fā)明的廢料回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0029]如圖所示:本實施例的多功能自定位破損路面銑刨機，包括機架1、用于切割破損路面的切割裝置、用于對切割后的路面進行錘擊的錘擊裝置和用于對錘擊后的路面細化銑刨的銑刨裝置，切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置均集成設(shè)置于機架I上；如圖1所示，機架I包括兩條并列設(shè)置的導軌，機架I本身可為移動式，可通過現(xiàn)有的機動式車架實現(xiàn)，也可另外設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)；
[0030]還包括用于對破損路面進行定位的定位控制系統(tǒng)，定位控制系統(tǒng)包括:
[0031]視覺傳感器，設(shè)置于各所述裝置上用于掃描和定位凹坑的空間位置并監(jiān)視各所述裝置的工作狀態(tài)；視覺傳感器主要由一個或者兩個圖形傳感器組成，也可配以光投射器及其他輔助設(shè)備，其中圖形傳感器也可使用激光掃描器、線陣和面陣CCD攝像機或者TV攝像機，也可以是最新出現(xiàn)的數(shù)字攝像機；
[0032]位移傳感器，用于檢測各裝置的移動距離；位移傳感器設(shè)置多個，以便對切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置各個方向的位移進行檢測，位移傳感器可為電位器式位移傳感器、電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器，當然也可為現(xiàn)有其它位移傳感器；
[0033]中央控制器，接收并處理所述視覺傳感器和所述位移傳感器產(chǎn)生信號，并向切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置發(fā)出控制信號；視覺傳感器和位移傳感器均與中央控制器連接，中央控制器接收來自視覺傳感器和位移傳感器直接傳來的數(shù)字信號或經(jīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號，經(jīng)內(nèi)部中央處理器進行處理分析，作出判斷，對切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置的動力控制部分發(fā)出控制信號，控制切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置自身或者驅(qū)動切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置的驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)進行工作。
[0034]本實施例中，切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置分別通過一個相同結(jié)構(gòu)的驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動，如圖1所示，對應切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置分別設(shè)置有驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)A、驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)B和驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)C，每一驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)均包括驅(qū)動滑座2、滾珠絲桿總成和懸臂組件，驅(qū)動滑座2以可沿對應機架I的導軌縱向移動的方式設(shè)置兩個，滾珠絲桿總成包括絲桿3和以直線往復移動的方式與絲桿3配合的螺母套4，絲桿3兩端以可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的方式與兩驅(qū)動滑座2對應配合，懸臂組件包括上臂5、下臂6和伸長液壓缸7，上臂5與螺母套4固定連接，下臂6以可繞豎向中心線轉(zhuǎn)動的方式與下臂6配合，伸長液壓缸7固定連接于下臂6 ;其中，上臂5為殼體結(jié)構(gòu)，螺母套4固定連接于上臂5內(nèi)部，通過螺栓連接或焊接連接均可，螺母套4與絲桿3構(gòu)成絲桿滑塊機構(gòu)，絲杠由電機8驅(qū)動，螺母套4帶動上臂5沿絲桿3做直線往復運動；
[0035]切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置分別安裝于對應驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)的伸長液壓缸7的活塞桿7a上；
[0036]切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置可分別通過對應驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動滑座2沿機架I導軌的縱向移動可實現(xiàn)沿機架I縱向的往復移動，通過滾珠絲桿總成的絲桿3的轉(zhuǎn)動(絲桿3通過動力裝置驅(qū)動，如電機)實現(xiàn)沿機架I橫向的往復移動，從而實現(xiàn)切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置在橫向和縱向上的工作位置，從而擴大工作范圍，提高適用性。
[0037]本實施例中，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)還包括用于驅(qū)動下臂6轉(zhuǎn)動的下臂驅(qū)動組件，下臂驅(qū)動組件包括動力部件9和錐齒輪傳動副，錐齒輪傳動副的主動軸10與動力部件9的動力輸出軸傳動連接，從動軸11 一端穿出上臂5的殼體形成動力輸出端，動力輸出端與下臂6固定連接，錐齒輪傳動副還包括主動錐齒輪12和從動錐齒輪13，主動錐齒輪與主動軸10固定，從動錐齒輪與從動軸11固定；其中動力部件為驅(qū)動電機，通過下臂6驅(qū)動組件驅(qū)動下臂6轉(zhuǎn)動從而帶動對應的切割裝置、錘擊裝置和銑刨裝置轉(zhuǎn)動，對末端工作位置進行細化調(diào)整，從而針對不同的工況確定具體的工作位置。
[0038]本實施例中，切割裝置包括切割安裝殼14、切割驅(qū)動電機15和切割刀件，切割安裝殼14與對應伸長液壓缸7的活塞桿7a固定連接，切割驅(qū)動電機15安裝于切割安裝殼14，切割刀件包括與切割驅(qū)動電機15的動力輸出端傳動連接的切割轉(zhuǎn)軸16和在圓周方向固定設(shè)置于切割轉(zhuǎn)軸16的切割刀具17 ;固定可靠，工作方便，可結(jié)合驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)在多個自由度上對路面進行切割，并通過驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)變化切割形狀或切割路徑，以便實現(xiàn)更加快速有效的切割；另外，切割驅(qū)動電機15和切割轉(zhuǎn)軸16均設(shè)置在切割安裝殼14內(nèi)部，切割安裝殼14底壁上設(shè)置有一個切割刀具17 口，切割刀具17部分露出切割刀具17 口對路面進行切割，切割安裝殼14其他部分封閉，防止切割過程中碎石迸濺對切割刀具17、切割驅(qū)動電機15或切割轉(zhuǎn)軸16造成傷害。
[0039]本實施例中，錘擊裝置包括錘擊安裝殼18和錘擊執(zhí)行器，錘擊安裝殼18固定連接于對應伸長液壓缸7,錘擊執(zhí)行器包括固定于錘擊安裝殼18的末端伸長液壓缸19和固定于末端伸長液壓缸19的活塞桿的錘具20 ;末端伸長液壓缸19的設(shè)置用于細化調(diào)整錘具的縱向位置，錘具20用于對切割后的路面進行錘擊。
[0040]本實施例中，銑刨裝置包括銑刨安裝殼21和銑刨執(zhí)行器，銑刨執(zhí)行器包括卡盤
22、銑刀23和用于驅(qū)動卡盤轉(zhuǎn)動的銑刀驅(qū)動電機24，銑刀驅(qū)動電機24的機體固定于銑刨安裝殼21，銑刀23固接于卡盤22 ;銑刀以可拆卸連接于卡盤，便于拆卸安裝。
[0041]本實施例中，還包括用于廢料回收的廢料回收裝置，對應廢料回收裝置設(shè)置有一個驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)D，廢料回收裝置包括回收安裝殼25和安裝于回收安裝殼25上的廢料回收執(zhí)行器，廢料回收執(zhí)行器包括抽風機26和與抽風機26連通的氣管27,氣管27 —端與回收安裝殼25上底部設(shè)置的氣管27孔連通，另一端置于回收安裝殼25內(nèi)形成廢料出口 28 ;廢料回收裝置用于將刨銑后的路面碎石進行回收，便于清潔，為下一步做好準備。
[0042]本實施例中，驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)還包括用于驅(qū)動滑座2沿機架I導軌行走的行走組件，行走組件包括主動輪29和從動輪30，主動輪29和所述從動輪30分別對應與以可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于驅(qū)動滑座2的主動軸31和從動軸32圓周方向固定；其中，主動軸與一驅(qū)動電機33的動力輸出端傳動配合。
[0043]本實施例中，位移傳感器安裝于驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動滑座2、上臂5和伸長液壓缸7內(nèi)部。
[0044]本發(fā)明在使用時，通過電氣控制并結(jié)合計算機技術(shù)，可按照切割裝置、錘擊裝置、刨銑裝置的順序依次使用，然后通過廢料回收裝置進行廢料回收，當然也可以對切割裝置、錘擊裝置和刨銑裝置進行選擇使用，選擇其中的一個或多個結(jié)合使用。
[0045]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:包括機架、用于切割破損路面的切割裝置、用于對切割后的路面進行錘擊的錘擊裝置和用于對錘擊后的路面細化銑刨的銑刨裝置，所述切割裝置、所述錘擊裝置和所述銑刨裝置均集成設(shè)置于所述機架上； 還包括用于對破損路面進行定位的定位控制系統(tǒng)，所述定位控制系統(tǒng)包括: 視覺傳感器，設(shè)置于各所述裝置上用于掃描和定位凹坑的空間位置并監(jiān)視各所述裝置的工作狀態(tài)； 位移傳感器，用于檢測各裝置的移動距離； 中央控制器，接收并處理所述視覺傳感器和所述位移傳感器產(chǎn)生信號，并向所述切割裝置、所述錘擊裝置和所述銑刨裝置發(fā)出控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:所述切割裝置、所述錘擊裝置和所述銑刨裝置分別通過一個相同結(jié)構(gòu)的驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動，所述驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)包括驅(qū)動滑座、滾珠絲桿總成和懸臂組件，所述驅(qū)動滑座以可沿對應機架的導軌縱向移動的方式設(shè)置兩個，所述滾珠絲桿總成包括絲桿和以直線往復移動的方式與絲桿配合的螺母套，所述絲桿兩端以可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的方式與兩驅(qū)動滑座對應配合，所述懸臂組件包括上臂、下臂和伸長液壓缸，所述上臂與螺母套固定連接，所述下臂以可繞豎向中心線轉(zhuǎn)動的方式與所述下臂配合，所述伸長液壓缸固定連接于下臂； 所述切割裝置、所述錘擊裝置和所述銑刨裝置分別安裝于對應驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)的伸長液壓缸的活塞桿上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:所述驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)還包括用于驅(qū)動下臂轉(zhuǎn)動的下臂驅(qū)動組件，所述下臂驅(qū)動組件包括動力部件和錐齒輪傳動副，所述錐齒輪傳動副的主動軸與動力部件的動力輸出軸傳動連接，從動軸一端穿出上臂的殼體形成動力輸出端，所述動力輸出端與所述下臂固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:所述切割裝置包括切割安裝殼、切割驅(qū)動電機和切割刀件，所述切割安裝殼與對應伸長液壓缸的活塞桿固定連接，所述切割驅(qū)動電機安裝于切割安裝殼，所述切割刀件包括與切割驅(qū)動電機的動力輸出端傳動連接的切割轉(zhuǎn)軸和在圓周方向固定設(shè)置于所述切割轉(zhuǎn)軸的切割刀具。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:所述錘擊裝置包括錘擊安裝殼和錘擊執(zhí)行器，所述錘擊安裝殼固定連接于對應伸長液壓缸，所述錘擊執(zhí)行器包括固定于錘擊安裝殼的末端伸長液壓缸和固定于末端伸長液壓缸的活塞桿的錘具。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:所述銑刨裝置包括銑刨安裝殼和銑刨執(zhí)行器，所述銑刨執(zhí)行器包括卡盤、銑刀和用于驅(qū)動卡盤轉(zhuǎn)動的銑刀驅(qū)動電機，所述銑刀驅(qū)動電機的機體固定于銑刨安裝殼，所述銑刀固接于所述卡盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一權(quán)利要求所述的多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:還包括用于廢料回收的廢料回收裝置，對應所述廢料回收裝置設(shè)置有一個所述驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，所述廢料回收裝置包括回收安裝殼和安裝于所述回收安裝殼上的廢料回收執(zhí)行器，所述廢料回收執(zhí)行器包括抽風機和與抽風機連通的氣管，所述氣管一端與回收安裝殼上底部設(shè)置的氣管孔連通，另一端置于所述回收安裝殼內(nèi)形成廢料出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:所述驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)還包括用于驅(qū)動滑座沿機架導軌行走的行走組件，所述行走組件包括主動輪和從動輪，所述主動輪和所述從動輪分別對應與以可繞自身軸線轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于驅(qū)動滑座的主動軸和從動軸圓周方向固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能自定位破損路面銑刨機，其特征在于:所述位移傳感器安裝于所述驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動滑座、上臂和伸長液壓缸內(nèi)部。
【文檔編號】E01C23/088GK104389260SQ201410653478
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】潘雪嬌, 羅天洪, 吳俊 , 陳才, 馬力, 宋鍇 申請人:重慶交通大學