巷道輪廓發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種巷道輪廓發(fā)生裝置，包括光影發(fā)生器、距離測量裝置；所述光影發(fā)生器包括主控電路、第一發(fā)光組件、發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)，主控電路分別與第一發(fā)光組件、發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)連接，發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)與第一發(fā)光組件連接；所述距離測量裝置用以測量光影發(fā)生器距離巷道盡頭的距離信號，并將測量到的距離信號發(fā)送至主控電路；所述第一發(fā)光組件用以發(fā)出光源；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)用以調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件的發(fā)射角度。本實用新型提出的巷道輪廓發(fā)生裝置，可把巷道輪廓用多點激光的方式照射到巷道盡頭，形成可見的巷道輪廓光點，使掘進機在井下工作時，相關(guān)人員可以方便的觀察巷道盡頭的情況，從而幫助掘進機操控人員提高掘進機的切割精度，提高掘進效率。
【專利說明】巷道輪廓發(fā)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于采煤機輔助設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種輪廓發(fā)生裝置，尤其涉及一種巷道輪廓發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]掘進機在井下工作時可視條件惡劣，再加上掘進機工作時噴霧及切割粉塵很大，造成的視線極差。在這樣的視線條件下，為了保障巷道掘進質(zhì)量達到要求，掘進機司機必須要時刻注意掘進機切割頭的掘進位置，以保證掘進出預定的巷道形狀。
[0003]這就導致掘進機司機要不停的變換位置觀察，同時用探燈不停的跟蹤照射巷道盡頭。即使這樣，也不能保證看得清楚，并且有部分盲區(qū)，大大影響了掘進巷道的成型精確度，增加了勞動強度，也間接影響了掘進效率。
[0004]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種新的掘進方式，以克服現(xiàn)有掘進方式的上述缺陷。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種巷道輪廓發(fā)生裝置，可把巷道輪廓用多點激光的方式照射到巷道盡頭，形成可見的巷道輪廓光點，使掘進機在井下工作時，相關(guān)人員可以方便的觀察巷道盡頭的情況，從而幫助掘進機操控人員提高掘進機的切割精度，提高掘進效率。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種巷道輪廓發(fā)生裝置，所述發(fā)生裝置包括:光影發(fā)生器、距離測量裝置；
[0008]所述光影發(fā)生器包括主控電路、第一發(fā)光組件、發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)，主控電路分別與第一發(fā)光組件、發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)連接，發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)與第一發(fā)光組件連接；
[0009]所述距離測量裝置用以測量光影發(fā)生器距離巷道盡頭的距離信號，并將測量到的距離信號發(fā)送至主控電路；
[0010]所述第一發(fā)光組件用以發(fā)出光源；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)用以調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件的發(fā)射角度。
[0011]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一發(fā)光組件為激光發(fā)生器或投影裝置。
[0012]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述光影發(fā)生器還包括與主控電路連接的第二發(fā)光組件，第二發(fā)光組件為準直激光發(fā)生器；第一發(fā)光組件生成輪廓線，第二發(fā)光組件發(fā)出的激光位于輪廓線中間。
[0013]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一發(fā)光組件為輪廓激光發(fā)生器；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)包括電機、上下調(diào)節(jié)機構(gòu)；
[0014]所述輪廓激光發(fā)生器的一端通過固定支點固定，另一端連接上下調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述電機連接上下調(diào)節(jié)機構(gòu)，驅(qū)動上下調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)輪廓激光發(fā)生器。
[0015]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一發(fā)光組件設(shè)有第一支架，發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)通過調(diào)節(jié)第一支架來調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件的投射角度。
[0016]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一發(fā)光組件包括若干水平設(shè)置的發(fā)光機構(gòu)，各個發(fā)光機構(gòu)分別發(fā)出一個光點；
[0017]各個發(fā)光機構(gòu)分別設(shè)有發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)，或者各個發(fā)光機構(gòu)通過連接機構(gòu)連接，通過一個發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)。
[0018]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述距離測量裝置包括靠近光影發(fā)生器設(shè)置的信號接收機構(gòu)、設(shè)置于掘進機的信號發(fā)射機構(gòu)。
[0019]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述光影發(fā)生器為投影裝置；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)用以調(diào)節(jié)投影裝置的聚焦鏡頭。
[0020]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述發(fā)生裝置還包括遙控器，遙控器設(shè)有信號發(fā)射器、若干按鍵；
[0021]所述光影發(fā)生器設(shè)有與主控電路連接的信號接收器，接收遙控器發(fā)出的控制信號，從而調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件的發(fā)射角度。
[0022]本實用新型的有益效果在于:本實用新型提出的巷道輪廓發(fā)生裝置，可把巷道輪廓用多點激光的方式照射到巷道盡頭，形成可見的巷道輪廓光點，使掘進機在井下工作時，相關(guān)人員可以方便的觀察巷道盡頭的情況，從而幫助掘進機操控人員提高掘進機的切割精度，提高掘進效率。此外，本實用新型可以根據(jù)巷道掘進的距離自動調(diào)整投射角度，效率更聞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型巷道輪廓發(fā)生裝置的組成示意圖。
[0024]圖2為本實用新型發(fā)生裝置中光影發(fā)生器的組成示意圖。
[0025]圖3為本實用新型水平調(diào)節(jié)角度的計算原理示意圖。
[0026]圖4為本實用新型垂直調(diào)節(jié)角度的計算原理示意圖。
[0027]圖5為本實用新型發(fā)生裝置中光影發(fā)生器的調(diào)節(jié)原理圖。
[0028]圖6為光影發(fā)生器水平角度的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖7為實施例二中本實用新型發(fā)生裝置中光影發(fā)生器的調(diào)節(jié)原理圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。
[0031]實施例一
[0032]請參閱圖1、圖2，本實用新型揭示了一種巷道輪廓發(fā)生裝置，所述發(fā)生裝置包括:光影發(fā)生器1、距離測量裝置(包括靠近光影發(fā)生器設(shè)置的信號接收機構(gòu)21、設(shè)置于掘進機3的信號發(fā)射機構(gòu)22)。其中，所述光影發(fā)生器I可以為激光發(fā)生器或投影裝置；信號接收機構(gòu)21可以設(shè)置在光影發(fā)生器I的殼體內(nèi)；信號發(fā)射機構(gòu)22可以為測距反射板，測距反射板通過反射板支架固定在掘進機3上。
[0033]如圖2所示，所述光影發(fā)生器I包括主控電路11、第一發(fā)光組件12、發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)
13、第二發(fā)光組件14，并配有遙控器15，主控電路11分別與第一發(fā)光組件12、發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)13、第二發(fā)光組件14、遙控器15連接，發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)13與第一發(fā)光組件12連接。所述距離測量裝置用以測量光影發(fā)生器距離巷道盡頭的距離信號，并將測量到的距離信號發(fā)送至主控電路11。
[0034]所述第一發(fā)光組件12用以發(fā)出光源；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)13用以調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件的發(fā)射角度。所述第二發(fā)光組件14為準直激光發(fā)生器；第一發(fā)光組件12生成輪廓線，第二發(fā)光組件14發(fā)出的激光位于輪廓線中間；同時，為了區(qū)別準直激光，第二發(fā)光組件14發(fā)出的激光強度比第一發(fā)光組件12發(fā)出的激光強，或者/并且兩者的顏色不同；如第一發(fā)光組件12發(fā)出綠色激光，第二發(fā)光組件發(fā)出紅色激光。
[0035]此外，如圖3所示，所述主控電路可以設(shè)有角度計算模塊，根據(jù)光影發(fā)生器距離巷道盡頭的距離L、輪廓的寬度H計算第一發(fā)光組件的水平發(fā)射角度A ;根據(jù)tan A=H/2L得到水平發(fā)射角度A，從而得到在水平方向上需要調(diào)節(jié)的角度。
[0036]如圖4所示，所述主控電路設(shè)有第二角度計算模塊，根據(jù)光影發(fā)生器距離巷道盡頭的距離L2、光影發(fā)生器到巷道頂部的距離為H2、巷道輪廓與實際的巷道頂部距離為常數(shù)J計算第一發(fā)光組件的垂直發(fā)射角度B(光影發(fā)射線與水平方向的夾角);根據(jù)tan B=(H2-J)/L2得到垂直發(fā)射角度B，從而得到在垂直方向上需要調(diào)節(jié)的角度。其中，L2為L2’ +K ;L2’為光影發(fā)生器到距離測量裝置的距離，K為距離測量裝置到巷道盡頭的距離(由掘進機機身長度和搖臂長度決定)。
[0037]請參閱圖5，具體地，本實施例中，所述第一發(fā)光組件12為輪廓激光發(fā)生器。所述光影發(fā)生器I還包括防爆殼體16、透光窗口 17 (設(shè)置于防爆殼體16的一端)、電源組件、總開關(guān)按鈕18、指示燈19。
[0038]防爆殼體16的后部設(shè)置所述總開關(guān)按鈕18和電源進線，前部是隔爆設(shè)計的透光窗口 17 (可以為透明窗口)，用來透射遙控信號、狀態(tài)信號和輪廓激光。光影發(fā)生器I內(nèi)部有電源組件負責給內(nèi)部各部件供電；控電路11用來接收信號、運算處理、發(fā)送指令，指揮其他部件運轉(zhuǎn)；準直激光發(fā)生器(即第二發(fā)光組件14)用來發(fā)射準直激光，幫助調(diào)整光影發(fā)生器的初始位置和角度；有測距裝置用來發(fā)射和接收測距激光；防爆殼體16內(nèi)設(shè)有遙控信號接收器，用來接收遙控器的指令信號；狀態(tài)指示燈19用來指示光影發(fā)生器的工作狀態(tài)；輪廓激光發(fā)生器(即第一發(fā)光組件12)用來產(chǎn)生巷道輪廓的多點激光。
[0039]所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)13具體包括電機131、上下調(diào)節(jié)機構(gòu)132、水平調(diào)節(jié)機構(gòu)(圖未示)、固定支點133。所述輪廓激光發(fā)生器的一端通過固定支點133固定，另一端連接上下調(diào)節(jié)機構(gòu)132 ;所述電機131連接上下調(diào)節(jié)機構(gòu)132，驅(qū)動上下調(diào)節(jié)機構(gòu)132調(diào)節(jié)輪廓激光發(fā)生器，使輪廓激光發(fā)生器圍繞固定支點133運動，調(diào)整輪廓激光的投射位置。上下調(diào)節(jié)機構(gòu)132用來調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件12在垂直方向上的角度B，水平調(diào)節(jié)機構(gòu)用來調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件12在水平方向上的角度A (即發(fā)散角度)。請參閱圖6，水平調(diào)節(jié)機構(gòu)包括電機151、扇形調(diào)節(jié)機構(gòu)152 ;電機151與扇形調(diào)節(jié)機構(gòu)152連接，通過控制扇形調(diào)節(jié)機構(gòu)152的分散或收攏，控制第一發(fā)光組件12的投射角度。
[0040]此外，所述第一發(fā)光組件12可以設(shè)有第一支架，發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)13通過調(diào)節(jié)第一支架來調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件12的投射角度。
[0041]本實施例中，所述第一發(fā)光組件12包括若干水平設(shè)置的發(fā)光機構(gòu)，各個發(fā)光機構(gòu)分別發(fā)出一個光點；各個發(fā)光機構(gòu)可以分別設(shè)有各自的發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)，或者各個發(fā)光機構(gòu)通過連接機構(gòu)連接，通過一個發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)。[0042]所述遙控器15設(shè)有信號發(fā)射器、若干按鍵；相應(yīng)地，所述光影發(fā)生器I還設(shè)有與主控電路連接的信號接收器，接收遙控器發(fā)出的控制信號，從而調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件12的發(fā)射角度。
[0043]本實用新型的使用方法為:
[0044]步驟一、按照附圖1的示意安裝固定輪廓發(fā)生裝置的各部件。
[0045]步驟二、開啟光影發(fā)生器的電源總開關(guān)，準直激光發(fā)射器啟動并發(fā)射準直激光。
[0046]步驟三、手動調(diào)整發(fā)生器支架的高度并旋轉(zhuǎn)支架的3個維度，使準直激光與預設(shè)的巷道掘進方向完全平行，且與巷道頂部的高度距離在一個適當?shù)奈恢谩?br> [0047]步驟四、按下遙控器上的發(fā)射開關(guān)，開啟光影發(fā)生器內(nèi)部的測距裝置和輪廓激光發(fā)生器。
[0048]步驟五、把掘進機開到一個離光影發(fā)生器相對近的位置，如5米，通過遙控器調(diào)整光影發(fā)生器的輪廓激光發(fā)射角度，使巷道輪廓光點帶正好投射在掘進機截割頭前方的正確位置上，按下遙控器上的初始位置I設(shè)定按鈕，使主控系統(tǒng)記下位置I處測距反射板與光影發(fā)生器的距離，上下運動機構(gòu)的位置等數(shù)據(jù)信息。
[0049]步驟六、把掘進機開到一個離光影發(fā)生器相對遠一點的位置，如10米，通過遙控器調(diào)整光影發(fā)生器的輪廓激光發(fā)射角度，使巷道輪廓光點帶正好投射在掘進機截割頭前方的正確位置上，按下遙控器上的初始位置2設(shè)定按鈕，使主控系統(tǒng)記下位置2處測距反射板與光影發(fā)生器的距離，上下運動機構(gòu)的位置等數(shù)據(jù)信息。
[0050]步驟七、按下遙控器上的自動模式按鈕，進入自動工作模式，光影發(fā)生器的主控電路根據(jù)內(nèi)置的算法和測距裝置監(jiān)測的距離數(shù)據(jù)，實時驅(qū)動上下運動機構(gòu)抬升下降，使輪廓激光投射的光點輪廓始終精確投射在掘進機截割頭前方的正確位置上。
[0051]步驟八、掘進機可以開始掘進作業(yè)。
[0052]實施例二
[0053]本實施例與實施例一的區(qū)別在于，本實施例中，請參閱圖7，所述光影發(fā)生器I為投影裝置；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)用以調(diào)節(jié)投影裝置的聚焦鏡頭。
[0054]發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)包括上下調(diào)節(jié)電機134、左右調(diào)節(jié)電機135 ;投影裝置包括高強光源、聚光鏡、影像底片、聚焦鏡頭、上下導軌、左右導軌。上下調(diào)節(jié)電機134、左右調(diào)節(jié)電機135分別調(diào)節(jié)聚焦鏡頭在上下導軌、左右導軌上移動，分別用來調(diào)節(jié)垂直方向上的角度B、水平方向上的角度A。
[0055]本實用新型的使用方法為:
[0056]步驟一、按照附圖1的示意安裝固定輪廓發(fā)生裝置的各部件。
[0057]步驟二、開啟光影發(fā)生器的電源總開關(guān)，準直激光發(fā)射器啟動并發(fā)射準直激光。
[0058]步驟三、手動調(diào)整發(fā)生器支架的高度并旋轉(zhuǎn)支架的3個維度，使準直激光與預設(shè)的巷道掘進方向完全平行，且與巷道頂部的高度距離在一個適當?shù)奈恢谩?br> [0059]步驟四、按下遙控器上的投影開關(guān)，開啟光影發(fā)生器內(nèi)部的測距裝置和光路投影系統(tǒng)。
[0060]步驟五、把掘進機開到一個離光影發(fā)生器相對近的位置，如5米，通過遙控器調(diào)整光影發(fā)生器的上下電機和前后電機，使巷道輪廓光影正好聚焦投射在掘進機截割頭前方的平面上，按下遙控器上的初始位置I設(shè)定按鈕，使主控系統(tǒng)記下位置I處測距反射板與光影發(fā)生器的距離，底片在上下導軌的位置，聚焦鏡頭在前后導軌的位置等數(shù)據(jù)信息。
[0061]步驟六、把掘進機開到一個離光影發(fā)生器相對遠一點的位置，如10米，通過遙控器調(diào)整光影發(fā)生器的上下電機和前后電機，使巷道輪廓光影正好聚焦投射在掘進機截割頭前方的平面上，按下遙控器上的初始位置2設(shè)定按鈕，使主控系統(tǒng)記下位置2處測距反射板與光影發(fā)生器的距離，底片在上下導軌的位置，聚焦鏡頭在前后導軌的位置等數(shù)據(jù)信息。
[0062]步驟七、按下遙控器上的自動模式按鈕，進入自動工作模式，光影發(fā)生器的主控電路根據(jù)內(nèi)置的算法和測距裝置監(jiān)測的距離數(shù)據(jù)，實時調(diào)整上下電機和前后電機的運轉(zhuǎn)，使光路系統(tǒng)投射的巷道輪廓影像始終精確聚焦投射在掘進機截割頭前方的平面上。
[0063]步驟八、掘進機可以開始掘進作業(yè)。
[0064]綜上所述，本實用新型提出的巷道輪廓發(fā)生裝置，可把巷道輪廓用多點激光的方式照射到巷道盡頭，形成可見的巷道輪廓光點，使掘進機在井下工作時，相關(guān)人員可以方便的觀察巷道盡頭的情況，從而幫助掘進機操控人員提高掘進機的切割精度，提高掘進效率。此外，本實用新型可以根據(jù)巷道掘進的距離自動調(diào)整投射角度，效率更高。
[0065]這里本實用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于，所述發(fā)生裝置包括:光影發(fā)生器、距離測量裝置； 所述光影發(fā)生器包括主控電路、第一發(fā)光組件、發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)，主控電路分別與第一發(fā)光組件、發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)連接，發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)與第一發(fā)光組件連接； 所述距離測量裝置用以測量光影發(fā)生器距離巷道盡頭的距離信號，并將測量到的距離信號發(fā)送至主控電路； 所述第一發(fā)光組件用以發(fā)出光源；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)用以調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件的發(fā)射角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于: 所述第一發(fā)光組件為激光發(fā)生器或投影裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于: 所述光影發(fā)生器還包括與主控電路連接的第二發(fā)光組件，第二發(fā)光組件為準直激光發(fā)生器；第一發(fā)光組件生成輪廓線，第二發(fā)光組件發(fā)出的激光位于輪廓線中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于: 所述第一發(fā)光組件為輪廓激光發(fā)生器；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)包括電機、上下調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述輪廓激光發(fā)生器的一端通過固定支點固定，另一端連接上下調(diào)節(jié)機構(gòu)；所述電機連接上下調(diào)節(jié)機構(gòu)，驅(qū)動上下調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)輪廓激光發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于: 所述第一發(fā)光組件設(shè)有第一支架，發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)通過調(diào)節(jié)第一支架來調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件的投射角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于: 所述第一發(fā)光組件包括若干水平設(shè)置的發(fā)光機構(gòu)，各個發(fā)光機構(gòu)分別發(fā)出一個光點；各個發(fā)光機構(gòu)分別設(shè)有發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)，或者各個發(fā)光機構(gòu)通過連接機構(gòu)連接，通過一個發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于: 所述距離測量裝置包括靠近光影發(fā)生器設(shè)置的信號接收機構(gòu)、設(shè)置于掘進機的信號發(fā)射機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于: 所述光影發(fā)生器為投影裝置；所述發(fā)光調(diào)節(jié)機構(gòu)用以調(diào)節(jié)投影裝置的聚焦鏡頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道輪廓發(fā)生裝置，其特征在于: 所述發(fā)生裝置還包括遙控器，遙控器設(shè)有信號發(fā)射器、若干按鍵； 所述光影發(fā)生器設(shè)有與主控電路連接的信號接收器，接收遙控器發(fā)出的控制信號，從而調(diào)節(jié)第一發(fā)光組件的發(fā)射角度。
【文檔編號】E21D9/00GK203796271SQ201420127782
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】錢江泳, 高志明, 郭強, 郭岱 申請人:天地上海采掘裝備科技有限公司, 天地科技股份有限公司上海分公司