[實(shí)用新型]煤礦懸臂式掘進(jìn)機(jī)的定位控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320714937.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN203640732U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張旭
• 主分類號(hào): E21C35/00
• 分類號(hào): E21C35/00;E21C35/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種煤礦懸臂式掘進(jìn)機(jī)的定位控制系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

懸臂式掘進(jìn)機(jī)是我國(guó)煤礦企業(yè)廣泛使用的一種大型井下巷道采掘電液一體化設(shè)備，整個(gè)煤礦的生產(chǎn)能力很大程度上取決于其工作效能，隨著煤炭采掘科技的不斷進(jìn)步，煤礦井下作業(yè)正向安全、高效、智能化的方向發(fā)展。由于沒有專門針對(duì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)開發(fā)的定位產(chǎn)品，懸臂式掘進(jìn)機(jī)上采用的自動(dòng)定位系統(tǒng)主要移植自掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)。盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)定位系統(tǒng)自產(chǎn)生至今已有近30年歷史，通過不斷的技術(shù)升級(jí)已經(jīng)比較成熟，但由于懸臂式掘進(jìn)機(jī)在結(jié)構(gòu)、工作方式上與盾構(gòu)機(jī)有很大區(qū)別，導(dǎo)致該定位系統(tǒng)在懸臂式掘進(jìn)機(jī)上使用存在一定的障礙，突出表現(xiàn)在：盾構(gòu)機(jī)定位導(dǎo)向系統(tǒng)價(jià)格昂貴，極大提高了懸臂式掘進(jìn)機(jī)的成本；由于盾構(gòu)機(jī)工作中自身震動(dòng)小，而旋臂式掘進(jìn)機(jī)旋臂移動(dòng)時(shí)震動(dòng)很大，用于盾構(gòu)機(jī)定位的陀螺儀達(dá)不到懸臂式掘進(jìn)機(jī)所需的精度要求；懸臂式掘進(jìn)機(jī)在調(diào)整姿態(tài)時(shí)，工作面基準(zhǔn)不斷改變并校準(zhǔn)，導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)遲緩等。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種煤礦懸臂式掘進(jìn)機(jī)的定位控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括：獨(dú)立輔助電源模塊、激光測(cè)距儀、激光指向器、攝像頭、主控芯片、CMOS傳感器、環(huán)形照明模塊、光學(xué)比較測(cè)角儀、姿態(tài)處理器、電陀螺儀、掘煤機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器，其中，所述的激光測(cè)距儀、激光指向器設(shè)置于煤礦基準(zhǔn)點(diǎn)上，所述的攝像頭、主控芯片、CMOS傳感器、環(huán)形照明模塊、光學(xué)比較測(cè)角儀、姿態(tài)處理器、電陀螺儀、掘煤機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置于掘進(jìn)機(jī)基準(zhǔn)面上，所述的光學(xué)比較測(cè)角儀內(nèi)還設(shè)有傾角傳感器，所述的攝像頭、主控芯片、CMOS傳感器，環(huán)形照明模塊由獨(dú)立輔助電源模塊單獨(dú)供電，所述的激光測(cè)距儀、激光指向器、光學(xué)比較測(cè)角儀、姿態(tài)處理器、電陀螺儀、掘煤機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器中均分別設(shè)有煤礦防爆器。?

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的光學(xué)比較測(cè)角儀的基準(zhǔn)軸平行于掘進(jìn)機(jī)的基準(zhǔn)軸。?

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)還在于，所述的攝像頭附加設(shè)有偏振鏡。?

本實(shí)用新型的有益效果是：?

1）本實(shí)用新型降低了煤礦懸臂式掘進(jìn)機(jī)定位控制系統(tǒng)的成本，性價(jià)比高。

2）本實(shí)用新型采用激光測(cè)距儀、激光指向器、攝像頭、CMOS傳感器組成的雙重定位系統(tǒng)，提高了定位精度。?

3）本實(shí)用新型采用的設(shè)備均安裝在固定的煤礦基準(zhǔn)點(diǎn)或掘進(jìn)機(jī)基準(zhǔn)面上，在每一個(gè)工作循環(huán)中，懸臂式掘進(jìn)機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)進(jìn)行定位測(cè)量，因而最大幅度的降低工作中機(jī)械震動(dòng)，有利于提高測(cè)量精度。?

4）本實(shí)用新型采用雙電源系統(tǒng)，其中所述攝像頭、主控芯片、CMOS傳感器、環(huán)形照明模塊均由獨(dú)立輔助電源模塊單獨(dú)供電。?

5）本實(shí)用新型的環(huán)形照明模塊增加了煤礦可見度，因而提高了識(shí)別成功率。?

6）本實(shí)用新型采用的設(shè)備均設(shè)有專門的煤礦防爆器，提高了安全性。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。?

其中，1-獨(dú)立輔助電源模塊，2-激光測(cè)距儀，3-激光指向器，4-攝像頭，5-主控芯片，6-CMOS傳感器，7-環(huán)形照明模塊，8-光學(xué)比較測(cè)角儀，9-姿態(tài)處理器，10-電陀螺儀，11-掘煤機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器，12-傾角傳感器，13-煤礦防爆器，14-煤礦基準(zhǔn)點(diǎn)，15-掘進(jìn)機(jī)基準(zhǔn)面。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明，以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。?

如圖1所示，本實(shí)用新型的煤礦懸臂式掘進(jìn)機(jī)的定位控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括：獨(dú)立輔助電源模塊1、激光測(cè)距儀2、激光指向器3、攝像頭4、主控芯片5、CMOS傳感器6、環(huán)形照明模塊7、光學(xué)比較測(cè)角儀8、姿態(tài)處理器9、電陀螺儀10、掘煤機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器11，其中，所述的激光測(cè)距儀2、激光指向器3設(shè)置于煤礦基準(zhǔn)點(diǎn)14上，所述的攝像頭4、主控芯片5、CMOS傳感器6、環(huán)形照明模塊7、光學(xué)比較測(cè)角儀8、姿態(tài)處理器9、電陀螺儀10、掘煤機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器11設(shè)置于掘進(jìn)機(jī)基準(zhǔn)面15上，所述的光學(xué)比較測(cè)角儀8內(nèi)還設(shè)有傾角傳感器12，所述的攝像頭4、主控芯片5、CMOS傳感器6，環(huán)形照明模塊7由獨(dú)立輔助電源模塊1單獨(dú)供電，所述的激光測(cè)距儀2、激光指向器3、光學(xué)比較測(cè)角儀8、姿態(tài)處理器9、電陀螺儀10、掘煤機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器11中均分別設(shè)有煤礦防爆器13。?

所述的光學(xué)比較測(cè)角儀8的基準(zhǔn)軸平行于掘進(jìn)機(jī)的基準(zhǔn)軸。?

所述的攝像頭4附加設(shè)有偏振鏡。?