[發明專利]一種液壓支架高度測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201810161024.3
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108168513A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 王海軍;李森;邢金領;趙文生;張德福;李再峰;高思偉;谷敏永;張守祥
• 申請（專利權）人: 北京天地瑪珂電液控制系統有限公司;北京煤科天瑪自動化科技有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種液壓支架高度測量方法，其特征在于：在液壓支架頂梁懸掛測高拉繩，所述測高拉繩的另一端連接鉛錘，在鉛錘通過自身重力下降而拉緊測高拉繩的過程中，利用張緊傳感器檢測所述測高拉繩的張緊力，通過測得的張緊力的變化判斷鉛錘是否接觸到液壓支架底座，將鉛錘接觸到液壓支架底座位置設為測量位置，計算測高拉繩支架頂梁至測量位置的放線長度，從而計算液壓支架高度。

2.一種液壓支架高度測量裝置，其特征在于：包括鉛錘、測高拉繩、張緊傳感器、步進電機、軸編碼器、微控制器、快插通信接口；

所述測高拉繩一端連接步進電機，另一端連接鉛錘，所述連接鉛錘的一端自液壓支架頂梁垂下，其重力使得測高拉繩張緊；

所述張緊傳感器用于檢測測高拉繩上的張緊力；

所述步進電機驅動測高拉繩的收放；

所述微控制器采集張緊傳感器測得的張緊力，同時控制步進電機進行測高拉繩的收放；所述微控制器通過測高拉繩張緊力的變化判斷鉛錘觸碰到液壓支架的底座的位置，所述軸編碼器測量所述測高拉繩由液壓支架頂梁至液壓支架的放線長度；

所述快插通信接口與支架控制系統通信。

3.如權利要求4所述的液壓支架高度測量裝置，其特征在于：所述測高拉繩為鋼絲繩。

4.一種液壓支架高度測量系統，其特征在于，所述測量系統包括如權利要求2或3所述的液壓支架高度測量裝置，還包括液壓支架、傾角傳感器、支架控制器；所述液壓支架高度測量裝置吊裝在液壓支架頂梁下方，所述傾角傳感器固定安裝在液壓支架的底座，所述液壓支架控制器對于液壓支架高度測量裝置和傾角傳感器發送控制信號，接收其回傳的測量信息并進行計算。

5.如權利要求4所述支架高度測量系統，其特征在于：高度測量裝置根據是否處于工作狀態對測高拉繩進行收放控制；在工作狀態中，所述微控制器驅動步進電機旋轉，測高拉繩在遠端鉛錘的重力作用下進入放線狀態；測量工作結束后，測高拉繩收回。

6.一種液壓支架高度測量方法，其特征在于：采用權利要求3-4任一所述的液壓高度測量裝置，其測量步驟包括：

S1：微控制器接受上位機或主控制器的指令，向步進電機和張緊傳感器發送工作信號；

S2：步進電機旋轉，測高拉繩在遠端鉛錘的重力作用下進入放線狀態，

S3：張緊傳感器對于測高拉繩上的張力進行檢測，并將檢測信號傳輸給微控制器；

S4微控制器檢測到張緊傳感器的信號變化而判斷鉛錘接觸到底座時，發送信號給步進電機，停止測高拉繩的放置；

S5：軸編碼器計算測高拉繩的自放線狀態至鉛錘接觸底座之間的放線長度；

S6：收回測高拉繩。

7.一種如權利要求6所述的液壓支架高度測量方法，其特征在于：微控制器計算放線長度S＝N*a，其中N為步進電機的步數，a為步進電機每步對應的測高拉繩放線長度。

8.一種如權利要求6所述的液壓支架高度測量方法，其特征在于：判斷鉛錘接觸到底座的條件為：張緊傳感器的測量壓力F<f₀，其中f₀為預設閾值。

9.一種如權利要求6所述的液壓支架高度測量方法，其特征在于：判斷鉛錘接觸到’’底座的條件為：張緊傳感器的測量壓力F<a*f；其中a為預設系數，0<a<1；f為在放線過程中張緊傳感器的平均壓力值。

10.一種液壓支架高度測量方法，其特征在于，包括權利要求5或6所述的液壓支架高度測量系統，所述液壓支架高度測量裝置測量液壓支架頂梁至底梁的高度L作為鉛錘高，利用所述傾角裝置測量液壓支架底板相對于水平位置的傾斜角度α，計算液壓支架頂梁與底座之間的實際高度H＝L*cos(α)。