一种交通标线划线装置及方法

技术领域

本发明涉及划线装置技术领域，更具体而言，涉及一种交通标线划线装置及方法。

背景技术

在公路投入使用前，需要画各种交通标志线。目前的画线方法是，通过测量用钢针或其它工具在路面上画出基准线，然后用画线机根据画出的基准线画出交通标志线。对于城市中的局部或修整路面后画线，这种方法虽然效率较低，但由于总工作量小，没有问题。但是，高速公路在修路，或者维护时，需要全路程画线，画线工作量非常大，目前需要花费很大的人力和时间。因此需要对现有技术进行改进。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种半自动的、可以直接划线的交通标线划线装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种交通标线划线装置，包括喷漆系统总成、机架、安装架、划线机构、检测机构和控制模块，安装架固定设置在机架的上端，划线机构和检测机构均设置在机架上；

所述机架上设置有横向导轨，划线机构与横向导轨滑动连接，机架的一侧设置有伺服电机，伺服电机输出轴连接有与横向导轨同向设置的丝杠，划线机构上固定设置有与丝杠相配合的螺母，伺服电机控制划线机构进行横向移动；

所述安装架设置有两个，安装架上端为钩状折弯；

所述划线机构包括横向滑台、竖向滑块和喷漆头，所述横向滑台与横向导轨滑动连接，横向滑台上沿竖直方向设置有竖直导轨和手动调节丝杠，竖向滑块滑动设置在竖直导轨之中，竖向滑块与手动调节丝杠螺纹配合，喷漆头固定设置在竖向滑块上，喷漆头与喷漆系统总成连接；

所述检测机构包括测量架，测量架固定设置在机架下端，测量架上固定设置有测距仪Ⅰ和测距仪Ⅱ，测距仪Ⅰ和测距仪Ⅱ的排列方向沿垂直于机架的方向；

所述控制模块分别与测距仪Ⅰ、测距仪Ⅱ、伺服电机、喷漆系统总成连接。

进一步的，所述检测机构还包括测距滚轮和滚轮架，所述滚轮架与机架铰接，所述测距滚轮转动设置在滚轮架一端，滚轮架的另一端与机架之间通过弹簧连接，所述滚轮架上设置有检测测距滚轮转动圈数的检测器。

进一步的，所述安装架的一侧设置有锁紧螺丝。

一种交通标线划线方法，其特征在于：将交通标线划线装置通过安装架固定设置在载运车辆上，设定待划交通标线至参照基准的距离为L，测距仪Ⅰ至参照基准的距离为L1，测距仪Ⅱ至参照基准的距离为L2，喷漆头与测距仪Ⅰ沿横向导轨方向的距离为L3，喷漆头的理论位移为L4，喷漆头的实际位移为L5；

通过手动调节丝杠调整喷漆头的高度，控制模块根据L、L1、L3的数据计算出喷漆头的理论位移L4，

L、L1、L3、L4之间的关系为：

L=L1+L3+L4

（其中L3=L3’+L5，L3’为初始状态下喷漆头与测距仪Ⅰ沿横向导轨方向的距离，L4、L5从左至右移动为正，从右至左移动为负；）

测距仪Ⅰ实时检测测距仪Ⅰ至参照基准的距离L1，通过伺服电机实时控制喷漆头移动L4的位移，进而保证喷漆头到参照基准的实际距离等于待划交通标线至参照基准的距离L；

1）划实线，控制模块在交通标线划线装置移动过程中控制喷漆系统总成持续喷涂；

2）划虚线，通过弹簧保证测距滚轮有效接地，通过设置在滚轮架上的检测器实时检测测距滚轮转动的圈数并将数据传递给控制模块，控制模块根据测距滚轮转动的圈数得出交通标线划线装置实际走过的距离，进而根据设定的虚线长度及间隔控制喷漆系统总成间歇性喷涂。

进一步的，当测距仪Ⅰ至参照基准的距离L1大于测距仪Ⅱ至参照基准的距离L2时，控制模块发出右拐的信号，当测距仪Ⅰ至参照基准的距离L1小于测距仪Ⅱ至参照基准的距离L2时，控制模块发出左拐的信号。

进一步的，将多个交通标线划线装置并列设置，可一次画出多条交通标线。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：

1、本发明可以实现交通标线中的实线、虚线直接画线，不需要预先画基准线，并且画线装置可以装在轻型卡车上画线，减轻工人劳动强度，提高画线效率。

2、通过伺服电机动态调节喷漆头的移动，使得划线精度更高。

3、结构简单，制作方便、容易制作。

附图说明

下面将通过附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

图1为划线装置结构示意图；

图2为划线装置系统控制图；

图3为划线装置工作原理图。

图中：1为机架，11为横向导轨，12为伺服电机，13为丝杠，2为安装架，21为锁紧螺丝，3为划线机构，31为横向滑台，32为竖向滑块，33为喷漆头，34为竖直导轨，35为手动调节丝杠，4为检测机构，41为测量架，43为测距仪Ⅰ，44为测距仪Ⅱ，45为测距滚轮，46为滚轮架，47为弹簧，48为检测器，5为参照基准。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1至图3所示，一种交通标线划线装置，包括喷漆系统总成、机架1、安装架2、划线机构3、检测机构4和控制模块，安装架2固定设置在机架1的上端，划线机构3和检测机构4均设置在机架1上；

机架1上设置有横向导轨11，划线机构3与横向导轨11滑动连接，机架1的一侧设置有伺服电机12，伺服电机12输出轴连接有与横向导轨11同向设置的丝杠13，划线机构3上固定设置有与丝杠13相配合的螺母，伺服电机12控制划线机构3进行横向移动；

安装架2设置有两个，安装架2上端为钩状折弯，安装架2的一侧设置有锁紧螺丝21，通过安装架与载运车辆的槽板连接，并通过锁紧螺丝21锁紧；

划线机构3包括横向滑台31、竖向滑块32和喷漆头33，横向滑台31与横向导轨11滑动连接，横向滑台31上沿竖直方向设置有竖直导轨34和手动调节丝杠35，竖向滑块32滑动设置在竖直导轨34之中，竖向滑块32与手动调节丝杠35螺纹配合，喷漆头33固定设置在竖向滑块32上，喷漆头33与喷漆系统总成连接，喷漆系统总成可放置在载运车辆上；

检测机构4包括测量架41，测量架41固定设置在机架1下端，测量架41上固定设置有测距仪Ⅰ43和测距仪Ⅱ44，两个测距仪的排列方向沿垂直于机架的方向；

检测机构4还包括测距滚轮45和滚轮架46，所述滚轮架46与机架1铰接，所述测距滚轮45转动设置在滚轮架46一端，滚轮架46的另一端与机架1之间通过弹簧47连接，所述滚轮架46上设置有检测测距滚轮转动圈数的检测器48。

所述控制模块分别与测距仪Ⅰ43、测距仪Ⅱ44、检测器48、伺服电机12、喷漆系统总成连接，根据测距仪Ⅰ43、测距仪Ⅱ44、检测器48的检测数值实时控制伺服电机12和喷漆系统总成工作。

一种交通标线划线方法：

将交通标线划线装置通过安装架2固定设置在载运车辆上，设定待划交通标线至参照基准的距离为L，测距仪Ⅰ43至参照基准5的距离为L1，测距仪Ⅱ44至参照基准5的距离为L2，喷漆头33与测距仪Ⅰ43沿横向导轨11方向的距离为L3，喷漆头33的理论位移为L4，喷漆头33的实际位移为L5；

通过手动调节丝杠35调整喷漆头33的高度，控制模块根据L、L1、L3的数据计算出喷漆头33的理论位移L4，

L、L1、L3、L4之间的关系为：

L=L1+L3+L4

（其中L3=L3’+L5，L3’为初始状态下喷漆头与测距仪Ⅰ沿横向导轨方向的距离，L4、L5从左至右移动为正，从右至左移动为负）

喷漆头的实际位移L5可根据伺服电机的实际转动圈数及丝杠的螺距计算得出；测距仪Ⅰ43实时检测测距仪Ⅰ至参照基准的距离L1，控制模块将计算所得的理论位移L4传递给伺服电机，通过伺服电机实时控制喷漆头33移动，进而保证喷漆头到参照基准的实际距离等于待划交通标线至参照基准的距离L；

L1、L3、L4为动态变化量，变化频率与控制模块的采样频率有关。

1）划实线，控制模块在交通标线划线装置移动过程中控制喷漆系统总成持续喷涂；

2）划虚线，通过弹簧47保证测距滚轮45有效接地，通过设置在滚轮架46上的检测器48实时检测测距滚轮45转动的圈数并将数据传递给控制模块，控制模块根据测距滚轮转动的圈数得出交通标线划线装置实际走过的距离，进而根据设定的虚线长度及间隔控制喷漆系统总成间歇性喷涂。

当测距仪Ⅰ43至参照基准5的距离L1大于测距仪Ⅱ44至参照基准的距离L2时，控制模块发出右拐的信号，当测距仪Ⅰ43至参照基准的距离L1小于测距仪Ⅱ44至参照基准的距离L2时，控制模块发出左拐的信号。

将多个交通标线划线装置并列设置，可一次画出多条交通标线，通过软件设置，可以实现画实线、虚线，或者不同喷漆头分别画实线、虚线。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。