混凝土纹理化机

申请号 CN201610246496.X 申请日 2016-04-20 公开(公告)号 CN106065559B 公开(公告)日 2019-08-16
申请人 维特根有限公司; 发明人 H·蒂梅; M·伦茨; C·巴里马尼; G·亨;
摘要 纹理化机设置成用于对新形成的 混凝土 层进行后续处理,所述新形成的混凝土层具有在左侧边缘和右侧边缘之间的宽度并在作业方向上纵向延伸。左侧和右侧高度 传感器 布置成检测在邻近新形成的混凝土层的左侧边缘和右侧边缘的新形成混凝土层上方的高度。至少一个拱部高度传感器布置成检测在新形成的混凝土层的拱部上方的高度。 控制器 配置成从所述高度传感器接收输入 信号 并将高度 控制信号 送到高度可调柱,以及将拱部高度控制信号送到拱部 致动器 。方向传感器也可检测新形成的混凝土层的至少一个边缘。控制器可接收来自方向传感器的方向 输入信号 ,并且控制器可将方向控制信号送到纹理化机的其中一个地面接合单元的转向致动器。
权利要求

1.一种纹理化机,其用于对新形成的混凝土层进行后续处理,所述新形成的混凝土层具有在左侧边缘和右侧边缘之间的宽度并在作业方向上纵向延伸,所述纹理化机包括:
机器框架
用于从地面表面支承机器框架的至少一个左侧地面接合单元和至少一个右侧地面接合单元;
从所述至少一个左侧地面接合单元支承机器框架的至少一个左侧高度可调柱;
从所述至少一个右侧地面接合单元支承机器框架的至少一个右侧高度可调柱;
从机器框架支承并配置成将纹理施加到混凝土层的尚未硬化的表面中的至少一个纹理化装置,纹理化装置包括高度可调的拱点;
配置成调节所述拱点的高度的至少一个拱部致动器
布置成检测在新形成混凝土层上方的高度的至少一个拱部高度传感器;以及控制器,其配置成接收来自至少一个拱部高度传感器的输入信号,控制器配置成响应于输入信号产生拱部高度控制信号,并将拱部高度控制信号送到至少一个拱部致动器。
2.根据权利要求1所述的纹理化机,还包括:
布置成检测在所述新形成混凝土层上方的高度的至少一个左侧高度传感器;和布置成检测在所述新形成的混凝土层上方的高度的至少一个右侧高度传感器;以及其中所述控制器配置成从至少一个左侧高度传感器和至少一个右侧高度传感器接收输入信号,并将高度控制信号送到所述左侧高度可调柱和所述右侧高度可调柱。
3.根据权利要求2所述的纹理化机,其中:
拱部高度传感器、左侧高度传感器和右侧高度传感器中的至少一个是配置成接触新形成的混凝土层的顶表面的接触式传感器。
4.根据权利要求2所述的纹理化机,其中:
拱部高度传感器、左侧高度传感器和右侧高度传感器中的至少一个是非接触式传感器。
5.根据权利要求2所述的纹理化机,其中:
拱部高度传感器、左侧高度传感器和右侧高度传感器中的至少一个包括非接触式传感器的阵列。
6.根据权利要求5所述的纹理化机,其中:
非接触式传感器的阵列和控制器配置成使得控制器使用来自阵列传感器的平均输入信号。
7.根据权利要求5所述的纹理化机,其中:
非接触式传感器的阵列横向地取向,以及非接触式传感器的阵列和控制器配置成检测在阵列下方的新形成混凝土层的其中一个边缘的位置
8.根据权利要求5所述的纹理化机,其中:
非接触式传感器的阵列和控制器配置成去除来自该阵列传感器中的其中一个传感器的离群输入信号,该离群输入信号与来自该阵列其它传感器的输入信号不一致。
9.根据权利要求1所述的纹理化机,还包括:
至少一个地面接合单元包括配置成调节纹理化机作业方向的转向致动器;以及至少一个方向传感器配置成检测所述新形成的混凝土层的至少一个边缘;以及其中控制器配置成接收来自至少一个方向传感器的方向输入信号,并将方向控制信号送到所述转向致动器。
10.根据权利要求9所述的纹理化机,其中:
至少一个方向传感器是接触式传感器,其配置成接触和跟随新形成混凝土层的至少一个边缘。
11.根据权利要求9所述的纹理化机,其中:
至少一个方向传感器是非接触式传感器。
12.根据权利要求1所述的纹理化机,还包括:
从机器框架支承的固化装置。
13.根据权利要求1所述的纹理化机,其中:
机器框架铰接以限定纹理化装置的拱点。
14.根据权利要求1所述的纹理化机,其中:
纹理化装置包括在左侧和右侧地面接合单元之间横向延伸的纵向纹理化装置,以及纵向纹理化装置可铰接以限定纹理化装置的拱点。
15.根据权利要求1所述的纹理化机,其中:
纹理化装置包括横向纹理化装置,横向纹理化装置包括在左侧和右侧地面接合单元之间横向延伸的轨道,并且所述轨道铰接以限定横向纹理化装置的拱点。
16.根据权利要求1所述的纹理化机,其中:
纹理化装置包括在左侧和右侧地面接合单元之间横向延伸的纵向纹理化装置。
17.根据权利要求1所述的纹理化机,其中:
纹理化装置包括横向纹理化装置,横向纹理化装置纵向延伸并被支承以相对于所述机器框架进行横向移动。
18.根据权利要求1所述的纹理化机,还包括:
至少一个标线传感器,其布置成检测位于新形成的混凝土层的至少一侧的外部标线;
以及
其中控制器配置成接收来自所述至少一个标线传感器的输入信号并将高度控制信号送到所述左侧高度可调柱和所述右侧高度可调柱。
19.根据权利要求18所述的纹理化机,还包括:
至少一个地面接合单元,其包括配置成调节纹理化机的作业方向的转向致动器;以及其中所述控制器进一步配置成接收来自至少一个标线传感器的方向输入信号,并将方向控制信号送到所述转向致动器。
20.一种处理新形成的混凝土层的方法,所述新形成的混凝土层具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度且纵向延伸,所述方法包括:
(a)沿着新形成的混凝土层纵向驱动纹理化机,所述纹理化机包括在新形成混凝土层的相对侧上的第一和第二地面接合单元,和机器框架,所述机器框架跨越混凝土层,并通过第一和第二高度可调节支承柱从地面接合单元支承,所述纹理化机包括从机器框架支承的至少一个纹理化装置并具有高度可调节的拱点;
(b)感测纹理化机相对于邻近拱点的混凝土层的高度,其中拱点高度传感器产生输入信号;
(c)在控制器中接收输入信号并响应于所述输入信号产生输出信号以控制高度可调节拱点的高度;和
(d)响应于所述输出信号致动拱部致动器以调节拱点的高度。
21.根据权利要求20所述的方法,还包括:
分别通过第一和第二边缘高度传感器感测纹理化机相对于邻近第一边缘和第二边缘中的每个边缘的混凝土层的高度,并产生第一和第二边缘高度输入信号;
在控制器中接收第一和第二边缘高度输入信号并且响应于所述第一和第二边缘高度输入信号产生第一和第二边缘高度控制输出信号;以及
响应于第一和第二边缘高度控制输出信号来调节第一和第二高度可调节支承柱的高度。
22.根据权利要求21所述的方法,还包括:
通过边缘方向传感器检测新形成的混凝土层的至少一个边缘的位置,并产生边缘方向输入信号;
在控制器中接收边缘方向输入信号,并响应于边缘方向输入信号产生方向控制输出信号;和
通过转向致动器响应于方向控制输出信号使得至少一个地面接合单元转向。
23.根据权利要求22所述的方法,其中:
拱点高度传感器、第一和第二边缘高度传感器以及边缘方向传感器中的至少一个是接触式传感器。
24.根据权利要求22所述的方法,其中:
拱点高度传感器、第一和第二边缘高度传感器以及边缘方向传感器中的至少一个是非接触式传感器。
25.根据权利要求22所述的方法,其中:
拱点高度传感器、第一和第二边缘高度传感器以及边缘方向传感器中的至少一个包括非接触式传感器阵列。
26.根据权利要求25所述的方法,还包括:
使用来自非接触式传感器阵列的平均信号作为由阵列产生的输入信号。
27.根据权利要求25所述的方法,还包括:
将来自非接触式传感器阵列中的其中一个传感器的离群信号去除。
28.根据权利要求25所述的方法,其中:
非接触式传感器阵列横向跨越混凝土层的其中一个边缘,以及非接触式传感器阵列用作边缘高度传感器之一以及边缘方向传感器。
29.根据权利要求20所述的方法,还包括:
通过边缘方向传感器检测新形成的混凝土层的至少一个边缘的位置,并产生边缘方向输入信号;
在控制器中接收边缘方向输入信号,并响应于边缘方向输入信号产生方向控制输出信号;以及
通过转向致动器响应于方向控制输出信号使得至少一个地面接合单元转向。
30.根据权利要求20所述的方法,其中:
在步骤(d)中,机器框架邻近拱点铰接,以及拱点的高度通过调节机器框架的铰接度来调节。
31.根据权利要求20所述的方法,其中:
在步骤(d)中,纹理化装置包括在左侧和右侧地面接合单元之间横向延伸的铰接的纵向纹理化装置,以及拱部致动器调节纵向纹理化装置的铰接以调节纵向纹理化装置的拱点高度。
32.根据权利要求20所述的方法,其中:
在步骤(d)中,纹理化装置包括横向纹理化装置,横向纹理化装置包括在左侧和右侧地面接合单元之间横向延伸的铰接轨道,以及拱部致动器调节轨道的铰接以调节横向纹理化装置的拱点高度。
33.根据权利要求20所述的方法,还包括:
在步骤(a)期间纵向纹理化新形成的混凝土层。
34.根据权利要求20所述的方法,还包括:
在步骤(a)期间横向纹理化新形成的混凝土层。
35.根据权利要求20所述的方法,还包括:
通过标线传感器检测定位到新形成的混凝土层的至少一侧的至少一个外部标线;以及响应于标线传感器调节第一和第二高度可调支撑柱的至少一个的高度。
36.根据权利要求35所述的方法,还包括:
通过转向致动器响应于标线传感器使得至少一个地面接合单元转向。

说明书全文

混凝土纹理化机

技术领域

[0001] 提供用于对新形成的混凝土层进行后续处理的一种纹理化机。

背景技术

[0002] 在美国专利7,721,831中大致示出混凝土纹理化机的一个实例。这样的纹理化机,也被称作纹理化和固化机,可用于通过使用纹理化装置对道路表面的新形成的混凝土路面进行纹理化,并随后通过喷洒组合件用液体固化剂喷洒混凝土路面。
[0003] 在形成这样的混凝土表面的过程中,以及特别是在构筑混凝土道路表面的过程中,混凝土通常通过滑模摊铺机摊铺到所需的形状和位置,并随后通过诸如横向平整机的平整装置进行平整。在某些情况下,使用附加的纵向平整机。
[0004] 在由纹理化和固化机施加固化剂之前,通常通过提供符合预期用途的表面纹理的纹理化装置对新形成的混凝土表面给予表面整修处理。因此本发明的目的是提高所述表面的防滑性和乘坐舒适性以及降低轮胎路面噪声。

发明内容

[0005] 在一个实施例中,纹理化机设置成用于对新形成的混凝土层进行后续处理,所述新形成的混凝土层具有在左侧边缘和右侧边缘之间的宽度并在作业方向上纵向延伸。纹理化机包括机器框架,以及用于从地面表面支承机器框架的至少一个左侧地面接合单元和至少一个右侧地面接合单元。纹理化机还包括从所述至少一个左侧地面接合单元支承机器框架的至少一个左侧高度可调柱和从所述至少一个右侧地面接合单元支承机器框架的至少一个右侧高度可调柱。至少一个纹理化装置从机器框架支承并配置成将纹理施加到混凝土层的尚未硬化的表面中,其中纹理化装置包括高度可调的拱点(crown point)。至少一个拱部(crown)致动器配置成调节所述拱点的高度。至少一个拱部高度传感器布置成检测在新形成混凝土层上方的高度。控制器配置成接收来自至少一个拱部高度传感器的输入信号,并将拱部控制信号送到至少一个拱部致动器。
[0006] 纹理化机还可包括布置成检测在所述新形成混凝土层上方的高度的至少一个左侧高度传感器和布置成检测在所述新形成的混凝土层上方的高度的至少一个右侧高度传感器。所述控制器可配置成从左侧和右侧高度传感器接收输入信号,并将高度控制信号送到所述高度可调柱。
[0007] 至少一个高度传感器可以是配置成接触新形成的混凝土层的顶表面的接触式传感器。
[0008] 至少一个高度传感器可以是非接触式传感器。
[0009] 至少一个高度传感器可包括非接触式传感器的阵列。所述阵列可横向或纵向延伸。
[0010] 非接触式传感器的阵列和控制器可配置成使得由控制器使用来自阵列传感器的平均输入信号。
[0011] 非接触式传感器的阵列和控制器可配置成检测在阵列下方的新形成混凝土层的其中一个边缘的位置。
[0012] 非接触式传感器的阵列和控制器可配置成去除来自该阵列传感器之一的与来自该阵列其它传感器的输入信号不一致的离群输入信号。
[0013] 纹理化机还可包括至少一个地面接合单元,其具有配置成调节纹理化机作业方向的转向致动器。至少一个方向传感器可配置成检测所述新形成的混凝土层的至少一个边缘。控制器可配置成接收来自至少一个方向传感器的方向输入信号,并将方向控制信号送到所述转向致动器。
[0014] 至少一个方向传感器可配置成接触式传感器,接触式传感器配置成接触和跟随新形成混凝土层的至少一个边缘。
[0015] 至少一个方向传感器可以是非接触式传感器。
[0016] 纹理化机可进一步包括从机器框架支承的固化装置。
[0017] 机器框架可铰接以便限定纹理化机的拱点。
[0018] 纹理化装置可以是在左侧和右侧地面接合单元之间横向延伸的纵向纹理化装置,以及纵向纹理化装置可铰接以限定纹理化装置的拱点。
[0019] 纹理化装置可包括横向纹理化装置,其包括在左侧和右侧地面接合单元之间横向延伸的轨道,并且所述轨道可铰接以限定横向纹理化装置的拱点。
[0020] 纹理化装置可包括在左侧和右侧地面接合单元之间横向延伸的纵向纹理化装置。
[0021] 纹理化装置可包括横向纹理化装置,其纵向延伸并被支承以便相对于所述机器框架进行横向移动。
[0022] 纹理化机可包括至少一个标线(stringline)传感器,其布置成检测位于新形成的混凝土层的至少一侧的外部标线,并且控制器可配置成接收来自所述至少一个标线传感器的输入信号并将高度控制信号送到所述高度可调柱。控制器还可响应于标线传感器使得纹理化机转向。
[0023] 另一个实施例中,提供用于处理新形成的混凝土层的方法,所述新形成的混凝土层具有在第一边缘和第二边缘之间的宽度且纵向延伸,所述方法包括:
[0024] (a)沿着新形成的混凝土层纵向驱动纹理化机,所述纹理化机包括在新形成混凝土层的相对侧上的第一和第二地面接合单元,和机器框架,所述机器框架跨越混凝土层,并通过第一和第二高度可调节支承柱从地面接合单元支承,所述纹理化机包括从机器框架支承的至少一个纹理化装置并具有高度可调节的拱点;
[0025] (b)感测纹理化机相对于邻近拱点的混凝土层的高度,其中利用拱点高度传感器产生输入信号;
[0026] (c)在控制器中接收输入信号并响应于所述输入信号产生输出信号以便控制高度可调节拱点的高度;和
[0027] (d)响应于所述输出信号致动致动器以便调节拱点的高度。
[0028] 该方法可进一步包括分别通过第一和第二边缘高度传感器感测纹理化机相对于邻近第一边缘和第二边缘中每一边缘的混凝土层的高度,并产生第一和第二边缘高度输入信号。第一和第二边缘高度输入信号可接收在控制器中并且所述控制器可响应于所述第一和第二边缘高度输入信号产生第一和第二边缘高度控制输出信号。第一和第二高度可调节支承柱的高度可响应于第一和第二边缘高度控制输出信号来调节。
[0029] 该方法可进一步包括:
[0030] 通过边缘方向传感器检测新形成的混凝土层的至少一个边缘的位置,并产生边缘方向输入信号;
[0031] 将边缘方向输入信号接收在控制器中,并响应于边缘方向输入信号产生方向控制输出信号;和
[0032] 通过转向致动器响应于方向控制输出信号使得至少一个地面接合单元转向。
[0033] 在该方法中所使用的至少一个传感器可以是非接触式传感器阵列。
[0034] 来自阵列传感器的平均信号可用作由阵列产生的输入信号。
[0035] 该方法可将来自阵列传感器之一的离群信号去除。
[0036] 传感器阵列可横向跨越混凝土层的其中一个边缘,以及阵列可用作在方法中使用的边缘高度传感器之一以及用作边缘方向传感器。
[0037] 该方法可通过改变邻近拱点铰接的机器框架的铰接度来调节拱点的高度。
[0038] 该方法可通过改变铰接的纵向纹理化装置的铰接角度来调节拱点的高度。
[0039] 该方法可通过改变支承横向纹理化装置的铰接轨道的铰接角度来调节拱点的高度。
[0040] 该方法可包括纵向纹理化新形成的混凝土层。
[0041] 该方法可包括横向纹理化新形成的混凝土层。
[0042] 该方法可包括利用标线检测位于新形成混凝土层的至少一侧的至少一个外部标线,并且响应于标线传感器调节第一和第二高度可调支撑柱的至少一个的高度。纹理化机也可响应于标线传感器转向。
[0043] 对于本领域的那些技术人员而言,在阅读结合附图所作的以下公开之后,本发明的许多目的、特征和优点将显而易见。

附图说明

[0044] 图1是纹理化机的前部透视图,其示出与新形成的混凝土层接合的纵向纹理化装置。纹理化机包括铰接框架,铰接框架铰接在拱点处以对应于混凝土层的拱部。
[0045] 图2是图1所示纹理化机的正视图,示出与新形成的混凝土层接合的横向纹理化装置。在图2中,混凝土层不具有拱部,以及纹理化机的铰接框架处于非铰接的位置下。
[0046] 图3是图1所示纹理化机的后视图,示出铰接框架处于铰接位置下以便对应于在其下方示出的新形成混凝土层的拱部。示出非接触式高度传感器和边缘传感器的一种布置。示出横向纹理化装置接合混凝土层的表面。
[0047] 图4是类似于图3的后视图,示出非接触式传感器的不同布置。
[0048] 图5是类似于图3的后视图,示出非接触式传感器的又一布置。
[0049] 图6是图1所示纹理化机的右侧视图。
[0050] 图7是纹理化机的控制系统的示意图。
[0051] 图8是可替代的纹理化机的示意性后视图,其具有非铰接式框架和支承被铰接以便对应于混凝土板拱部的纹理化装置。
[0052] 图9是用于检测在所述混凝土层表面上方的高度的接触式传感器的示意图。
[0053] 图10是用于检测所述混凝土层边缘方向的接触式传感器的示意图。
[0054] 图11是可替代的纹理化机的示意性后视图,其具有非铰接的框架并支承横向纹理化装置,所述纹理化装置包括铰接的轨道,所述轨道可对应于混凝土板的拱部进行调节。
[0055] 图12是使用在纹理化机每一侧上的标线传感器的可替代的纹理化机的示意性后视图。

具体实施方式

[0056] 图1示出纹理化机,有时也被称为纹理化和固化机,通常由附图标记10表示。图示的纹理化机10的下方是新形成的混凝土层或板12,混凝土层或板具有参照纹理化机10的作业方向18的左边缘14和右边缘16。混凝土层包括在左边缘和右边缘之间的宽度20,并在作业方向18上纵向延伸。新形成的混凝土层12将通过在纹理化机前方行进的滑模摊铺机(未示出)形成。混凝土层12具有上表面22,并且在图1中所示的实施例中,混凝土层12具有拱部24,以及混凝土层的表面从拱部24朝向左侧边缘14和右侧边缘16向下倾斜。
[0057] 纹理化机10包括机器框架26。设置前部和后部左侧地面接合单元28和30以及前部和后部右侧地面接合单元32和34以便从地面表面36支承机器框架26。
[0058] 每一个地面接合单元与将机器框架26从其相应地面接合单元支承的高度可调柱相关联。设置左侧前部高度可调柱38,左侧后部高度可调柱39,右侧前部高度可调柱40和右侧后部高度可调柱42。
[0059] 示出纵向纹理化装置44接合混凝土层12的表面22。纵向纹理化装置44包括多个刷子,多个刷子向下延伸并与表面22接合,当纹理化机10在作业方向18上移动时,该刷子在表面22中形成纵向延伸的浅槽。代替刷子,纹理化装置可包括用于在新摊铺的表面中产生纹理的刷毛、梳、黄麻织物或任何其它合适的装置。如在图1所看到的那样,纵向纹理化装置44在纹理化机10的左侧和右侧上的地面接合单元之间横向延伸。
[0060] 还可以在图1中看出但定位成不与混凝土板12接合的是纵向延伸的横向纹理化装置46。如下面进一步描述的那样,横向纹理化装置从机器框架26支承以便相对于机器框架26横向移动。
[0061] 机器框架26是铰接的机器框架,其包括在铰接点52处可枢转地连接到一起的左侧和右侧框架部分48和50。机器框架26在铰接点52处的铰接允许相对于待被调节的混凝土层12机器框架的倾斜和拱部高度并且因此允许从其支承的纹理化装置的倾斜和拱部高度。可为液压油缸或其它合适致动器的前部拱部致动器54在枢转点56和58处分别连接到机器框架26的左侧48和右侧50。后部拱部致动器55被类似地连接。为了从图1中所示位置升高机器框架26的拱部高度,拱部致动器54和55将进一步延伸,以及为了从图1中所示的位置降低机器框架26的拱部高度,拱部致动器将缩回。
[0062] 每个地面接合单元28、30、32和34在图1中示出为轨道单元。轮也可用于地面接合单元。
[0063] 至少一个地面接合单元可包括转向致动器60,转向致动器60配置成使得地面接合单元围绕垂直轴线枢转,以便使得所述纹理化机10转向,以便调节作业方向18。转向连杆61可连接右侧后部轨道34和右侧前部轨道32,因此右侧后部轨道34和右侧前部轨道32两者通过转向致动器60一起转向。在纹理化机的左侧上设置类似的转向机构。
[0064] 工作平台62布置在机器框架26的上部部件上,以及操作人员的控制站64可位于工作平台62上。
[0065] 发动机66可支承在机器框架26上以便给纹理化机10提供功率。发动机模块66可包括柴油机或其它原动机,其驱动一系列液压(未示出)以便将功率提供给纹理化机10上的各个液压设备。每个地面接合单元28、30、32和34可由驱动地面接合单元轨道的诸如68或70的液压达驱动。液压功率也可从发动机模块66提供给各个液压致动器,诸如高度可调柱38、39、40和42,拱部致动器54和55,和转向致动器60。
[0066] 固化剂罐72可由机器框架26承载以便保持液体固化剂被喷洒到混凝土板12上。图6示出纹理化机10的右侧视图,其中示出固化装置73附接到纹理化机10的后部。固化装置73包括由合适的框架77承载的多个固化剂喷头75。
[0067] 如图1中所示,纵向纹理化装置44可由跨过机器宽度连接在一起的多个横向延伸的刷子部段44A、44B、44C和44D组成。部段44A通过垂直连接器74A和76A从机器框架26的左侧48支承。类似地,刷子部段44B通过垂直连接器74B和76B从框架26支承。纵向纹理化装置44的相邻部段通过诸如78的带子连接到一起。部段44B和44C之间的连接允许其间的铰接,这样横向延伸的纵向纹理化装置44可铰接在机器框架26的铰接点52的下方,从而在纵向纹理化装置44中形成拱点,以及允许纵向纹理化装置44具有横向轮廓,所述横向轮廓可被调节以对应于混凝土层12的上表面22的横向轮廓。
[0068] 如图1中所示,横向纹理化装置46包括纵向延伸的刷子。如图2中最佳可见,横向纹理化装置46包括承载体80,承载体80包括辊82和84,所述辊沿着附接到机器框架26的横向延伸的轨道86的顶部滚动。轨道86可包括左侧和右侧轨道部段88和90,它们以铰接方式在机器框架26的铰接点52的上方被连接到一起。如图2中所示,左则和右侧轨道部段88和90基本上平行于左侧和右侧机器框架部段48和50延伸,使得当机器框架26铰接时,轨道86将以类似的方式被铰接。承载横向纹理化装置46的承载体80可跟随轨道86,从而跟随机器框架26的横向轮廓。横向纹理化装置46可被描述成包括轨道86。
[0069] 在图2中,示出的机器框架26被调节到为零的拱部高度,以对应于图2中所示的混凝土层12的平坦的非拱状顶表面22。但是将理解的是,如果机器框架26枢转以便形成如图1中所示的非零拱部高度,则轨道部段88和90将类似地相对于彼此枢转,这样当横向纹理化装置46跟随轨道86时,当纹理化装置接近机器框架的拱点和下面的混凝土层12的拱点时其将上升。
[0070] 对于横向纹理化装置46而言,其高度可调的拱点由左侧和右侧轨道部段88和90之间的铰接限定,左侧和右侧轨道部段88和90附接于相应的机框架部段48和50且与相应的机框架部段48和50铰接。正如下面关于图11进一步解释说明的那样,轨道部段也可铰接并从刚性非铰接框架支承。
[0071] 对于纵向纹理化装置44而言,其可调节的拱点由刷子部段44B和44C之间的铰接限定,刷子部段44B和44C附接到机器框架26的相应铰接部段48和50并与相应铰接部段48和50铰接。正如下面关于图8进一步解释说明的那样,刷子部段也可铰接并从刚性非铰接框架支承。
[0072] 横向纹理化装置46可通过诸如缆线和带轮等的系统的任何合适的致动器系统相对于机器框架26沿着轨道86横向移动。因此,当纹理化机10在作业方向18上缓慢移动时,横向纹理化装置46可来回横向地行进跨过混凝土层12的宽度以便施加基本上横向于作业方向18延伸的浅槽。
[0073] 在图2的正视图中,示出横向纹理化装置46处于部分地跨过混凝土层12宽度的位置下,并与混凝土层12的顶表面22接合以便当纹理化装置46沿着轨道86横向移动时在混凝土层12中形成表面纹理。在图2中,纵向纹理化装置44已移动到与混凝土层12脱离接合的上部存储位置。
[0074] 图3示出纹理化机10的后视图。在图3中,混凝土层12起拱以具有拱部24。机器框架26处于铰接位置下。在图3中,示出用于在纹理化机10的控制系统中使用的传感器的第一布置。
[0075] 左侧高度传感器阵列92布置成检测在邻近混凝土层12左侧边缘14的新形成的混凝土层12上方的高度94。右侧高度传感器阵列96布置成检测在邻近其右侧边缘16的新形成的混凝土层12的表面22上方的高度98。拱部高度传感器阵列100布置成检测相对于混凝土层12的拱部24的高度102。虽然在图3中传感器阵列横向取向,但是任何这些阵列也可沿纵向布置。
[0076] 传感器92、96和100可附接到机器框架26,或附接到其任何部分或附接到连接到其的与所述框架部分48和50铰接的结构。在图8和图11中的使用非铰接框架的替代实施例中,传感器可附接到纹理化装置的铰接部分。
[0077] 在图3中,由传感器92、96和100检测的高度被示意性地识别为从板12的表面22到机器框架26底部的垂直尺寸,但是可以理解的是在框架上的任何位置处的相对于纵向纹理化装置44或横向纹理化装置46的位置已知的任何可识别的高度可用于控制框架高度,如下面进一步描述的那样。
[0078] 在图3中所示的实施例中,每个传感器阵列诸如左侧传感器阵列92包括多个非接触式传感器,诸如92A、92B、92C和92D。非接触式传感器例如可以是基于声波的传感器、基于红外线的传感器、基于激光的传感器、基于LED的传感器、基于CCD相机的传感器、或任何其它合适的非接触式传感器系统。如图3中所示,左侧高度传感器阵列92包括横向间隔开的四个非接触式传感器的阵列,其中最左侧的传感器92A邻近混凝土层12的左侧边缘14。
[0079] 如图7中示意性示出的那样,控制器104分别通过通信线105、107和109从左侧高度传感器阵列92、右侧高度传感器阵列96、和拱部高度传感器阵列100接收输入信号。
[0080] 在实施例中,如本文所述的控制器104可指计算系统或由计算系统所呈现,计算系统包括处理器120、计算机可读存储介质122、数据库124和具有显示器128的输入/输出模块或控制面板126。设置输入/输出装置130,诸如键盘或其它用户接口,以使操作人员可将指令输入到控制器。可以理解的是本文所描述的控制器104可以是具有所有所述功能的单个控制器,或者它可包括多个控制器,其中所述功能分布在多个控制器之间。
[0081] 如本文所用的术语“计算机可读存储介质”可单独指代任何非暂时性介质122或作为多个非暂时性存储器介质122中之一,其体现为计算机程序产品132,所述计算机程序产品132包括处理器可执行的软件、指令或程序模块,软件、指令或程序模块在执行时可提供数据或者以其它方式使计算机系统来实施主题或否则以如本文进一步限定的特定方式操作。可进一步理解的是,多于一种类型的存储介质可组合用于将处理器可执行软件、指令或程序模块从第一存储器介质传送到用于执行的处理器,软件、指令或程序模块最初驻留到第一存储器介质上。
[0082] 如本文通常使用的“存储介质”还可包括但不限于传输介质和/或存储介质。“存储介质”可以等效方式指代易失性和非易失性、可移除和不可移除的介质,至少包括动态存储器、专用集成电路(ASIC)、芯片存储装置、光盘或磁盘存储装置、闪存装置或可用于以处理器可访问的方式存储数据的任何其它介质,并且除非另有说明否则“存储介质”可驻留到单个计算平台上或跨过多个这样的平台分布。“传输介质”可包括任何有形介质,其有效地允许驻留到介质上的处理器可执行的软件、指令或程序模块由处理器读取并且执行,包括但不限于电线、电缆、光纤以及无线介质,如本领域中已知的那样。
[0083] 在另一个实施例中,控制器104可以不是计算系统或以其它方式需要计算系统,但也可单独实施为下述或以其它方式独立地配置在机器内,诸如设计并编程为执行或导致执行本文所述功能的通用目的处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或其任意组合。通用目的处理器可以是微处理器,但在替代方案中,处理器可以是微控制器、或状态机,微控制器或状态机的组合等。处理器也可实施为计算装置的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。
[0084] 根据本实施例,根据控制器104的本文所述任何算法的某些动作、事件、或功能可以不同的顺序来执行,可添加、合并、或完全省去(例如,不是所有所述的动作或事件是实践算法所必需的)。此外,在某些实施例中,动作或事件可同时执行,例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器或者处理器核或在不按顺序的其它并行架构上。
[0085] 对于每个纹理化装置44和46而言,可针对与每个高度传感器相关联的所需高度94、98和102提供设定点。所需的高度设定点可改变以改变在混凝土表面的铰轻纹理和较重纹理之间的纹理化程度。
[0086] 包含在控制器104中的计算机编程产品132中的程序配置成将来自各个高度传感器的输入信号与它们相应的设定点进行比较,并确定是否应当调节左侧和右侧高度可调节柱和/或拱部致动器,使得所检测到的高度对应于所需的设定点。因此,控制器104将把高度控制信号送到高度可调柱38、39、40和42,并且经由图6中示意性地示出的控制信号通信线106和108送到拱部致动器54和55。
[0087] 可以理解的是,在所公开的实施例中,各个高度致动器38、39、40和42以及拱部致动器54和55是液压致动器,其实际上由处于提供给它的压下的液压流体提供动力。液压流体在压力下的流动将又通过与其相关联的各个电致动电磁进行控制,所述电致动电磁阀在图7的示意图中可被认为是所识别的致动器的一部分。因此控制信号通信线106和108可将电控制信号送给与各个液压致动器相关联的致动电磁阀。任何其它合适的布置可用于控制器104和各个致动器之间的通信。
[0088] 图3还示出左侧和右侧非接触式方向传感器110和112,非接触式方向传感器110和112从机器10支承并配置成分别检测新形成混凝土层12的左侧边缘14和右侧边缘16。方向传感器110和112可以是基于超声波的传感器、基于红外线的传感器、基于激光的传感器、基于LED的传感器、基于CCD相机的传感器、或任何其它合适的非接触式传感器系统。方向传感器检测到边缘14或16的横向距离,并因此将允许纹理化机10跟随边缘14或16,从而控制纹理化机10的方向以便跟随混凝土层12的路径。虽然示出左侧和右侧方向传感器110和112两者,但是应当理解的是,通常仅使用一个方向传感器来使得摊铺机转向。
[0089] 控制器104通过通信线114和116接收来自左侧和/或右侧方向传感器110和112的方向输入信号以及经由控制信号通信线118相应地将方向控制信号通信到转向致动器60。
[0090] 当使用传感器阵列时,诸如传感器阵列92的传感器92A-92D,传感器阵列和控制器104可配置成使得来自阵列传感器的平均输入信号由控制器104使用。
[0091] 此外,传感器阵列和控制器104可配置成将来自阵列传感器之一的与阵列其它传感器的输入信号不一致的离群输入信号去除。因此,例如如果在图3中所示的阵列92传感器92A-92D之一中存在明显的误差,则它不会不利地影响来自传感器阵列92的输出。
[0092] 现在参照图4,提供用于左侧和右侧传感器阵列92和96的可替代位置,其中阵列分别延伸跨过混凝土层12的边缘14和16。通过这样的布置,例如阵列92可用于检测当处于阵列的传感器92B和92C的横向位置之间时边缘14的位置。值得指出的是,通过图4的布置,对于单独的边缘检测传感器110和112不存在需求。
[0093] 并且图5中示出传感器的另一替代性布置。在图5中,高度传感器92、96和100是单个传感器,而不是阵列。
[0094] 虽然图3、图4和图5中所示的高度传感器92、96和100是非接触式传感器,但是接触式传感器也可用于接触混凝土层12的顶表面22。在图9中以正视图示意性地示出接触式传感器的实例,并且示出接触器(feeler)97,接触器可枢转地附接到从纹理化机10支承的旋转传感器机构99。接触器97可弹簧偏压成与表面22接触。
[0095] 虽然在图3、图4和图5中所示的方向传感器110和112是非接触式方向传感器,但也可使用接触式方向传感器。在图10中以平面视图示意性地示出接触式方向传感器,并且其包括布置成接触混凝土层12的相关边缘14并跟随该边缘14的接触器101。接触器101可枢转地附接到从纹理化机10支承的旋转传感器机构103。接触器101可弹簧偏压成与相关边缘14接触。
[0096] 图8和图11的实施例
[0097] 现在参照图8,示意示出替代纹理化机210,其具有刚性的非铰接的框架226并支承纵向纹理化装置44,所述纵向纹理化装置44在252处铰接以便对应于混凝土层12的拱部24。
[0098] 纵向纹理化装置44可在枢转支承部274和276处的各端部附近枢转地从框架226支承。靠近铰接点252,纵向纹理化装置44的一侧被附接到垂直致动器254,垂直致动器254可以是液压油缸,能够提升或降低纵向纹理化装置来调节纹理化装置的拱点。
[0099] 参照图11,示意图示出与具有非铰接框架226的纹理化机210一起使用的横向纹理化装置46。框架226的多个部分被去除以易于观察纹理化装置。横向纹理化装置46在铰接轨道86上行进。轨道部段88和90具有在之间的铰接点300。拱部高度致动器302被示意性地示出并且从框架226支承铰接轨道86。致动器302缩回以增加拱部高度,延伸以降低拱部高度。
[0100] 图12的实施例
[0101] 图12示出纹理化机10的变形,其类似于图5,其中两侧高度传感器和方向传感器被去除。图12所示的纹理化机在每一侧上使用标准的标线传感器304和306,以检测已竖立于地面上的标线308和310的位置。
[0102] 图12所示的纹理化机可利用与构筑新形成的混凝土层12的滑模摊铺机使用的标线相同的标线308和310。那些标线可提供用于引导纹理化机10的高度和方向参考。
[0103] 操作方法
[0104] 在纹理化机10的操作方法中,该纹理化机10将紧跟在形成新形成的混凝土层12的滑模摊铺机(未示出)的后面。
[0105] 该纹理化机10可在摊铺方向18上沿着新形成的混凝土层12纵向地被驱动。虽然纹理化机10可以连续的方式跟随滑模摊铺机,但将会理解的是,纹理化机10也可停止和启动,并可实际上倒退,以便多次处理新形成的混凝土层的某些伸展段。当纹理化机倒退或相对于摊铺方向18反向移动时,纹理化机10还可对混凝土层12的表面22进行纹理化。
[0106] 该纹理化机10将具有位于新形成混凝土层12的相对侧上的左侧和右侧地面接合单元,以及机器框架26将跨越混凝土层12并通过相关联的高度可调支承柱诸如38、39、40和42从地面接合单元支承。纹理化机10包括从铰接的机器框架26支承的其纹理化装置44和/或46,因此具有在混凝土层12的拱部24之上的高度可调拱点。
[0107] 纹理化机或其一些部分相对于在混凝土层12的拱部24上方或紧邻拱部24的所述混凝土层12的高度利用拱点高度传感器100感测,从而产生经由通信线109通信到控制器104的输入信号。
[0108] 来自线109的输入信号被接收在控制器104中,并且控制器104产生输出信号,输出信号经由线108通信以便致动拱点调节器54和55来响应于输入信号调节高度可调的拱点高度。
[0109] 此外,纹理化机10或其一些部分相对于邻近每个所述第一和第二边缘14和16的所述混凝土层12的高度可分别通过第一和第二边缘高度传感器92和96进行检测,由此产生第一和第二边缘高度输入信号,它们通过通信线105和107通信到控制器104。
[0110] 第一和第二边缘高度输入信号从通信线105和107接收到控制器104中,并且控制器104响应于第一和第二边缘高度输入信号产生第一和第二边缘高度控制输出信号。
[0111] 各个高度可调节柱38、39、40和42的高度可响应于通过通信线106接收到的第一和第二边缘高度控制输出信号来调节。
[0112] 此外,新形成的混凝土层12的一个或两个边缘14和16的位置可通过边缘方向传感器来检测,诸如分别由方向传感器110和112来检测。可替代地,诸如图4中所示,跨越整个边缘的传感器阵列可用作边缘方向传感器。
[0113] 边缘方向输入信号通过通信线诸如114和116接收到控制器104中,并且控制器104可响应于一个或多个边缘方向输入信号产生方向控制输出信号。
[0114] 一个或多个地面接合单元的转向致动器60可响应于通过通信线118接收到的方向控制输出信号来转向。
[0115] 任选地,如图12中所示,所述纹理化机可使用标线308和310,作为用于控制纹理化机10的侧面高度和用于转向纹理化机10的参照。
[0116] 当纹理化机沿着混凝土层12的长度移动时,机器框架可铰接以便调节机器10的拱点相对于混凝土层12的拱部24的高度。因此拱点高度可随着混凝土层的供部24的变化而调节,从而保持纹理化装置在混凝土层上方的所需高度。
[0117] 通过图8和图11的实施例,纹理化装置本身可以铰接并且可由刚性的非铰接框架承载。
[0118] 混凝土层可通过纵向纹理化装置44被纵向纹理化和/或通过横向纹理化装置46横向纹理化。
[0119] 因此,可以看出,本发明的目的可容易地通过本文中所公开的设备和方法来实现。虽然为了本公开的目的已经图示和描述了某些优选实施例,但是可由本领域内的那些技术人员在部件及步骤的布置和构造方面做出许多变化,该变化涵盖在所附权利要求的范围和精神内。
QQ群二维码
意见反馈