本实用新型专利技术公开了一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，包括用于获取截割臂姿态的标记板，用于采集标记板图像信息的防爆相机和对防爆相机所采集的图像进行处理分析的防爆计算机；标记板固定在截割臂上，防爆相机安装在机体上，防爆计算机设置在机体内部，防爆计算机与上位机相连。本实用新型专利技术通过在截割臂上设置标记板，配合机体上的防爆相机，通过防爆相机拍摄标记板的图像信息然后将所拍摄的图像信息传输给防爆计算机，由防爆计算机进行计算处理和分析，得出所述截割臂的水平摆动角和上下抬升角，提高了测量精度，减少了劳动成本，降低了作业人员的操作危险程度,而且工作更加稳定，安装方便。
【技术实现步骤摘要】
一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置
本技术属于煤矿采掘设备的姿态检测
，尤其涉及一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置。
技术介绍
悬臂式掘进机通过截割部截割臂的上、下、左、右摆动，依次破落煤，根据对截割臂的运动轨迹控制，可截割出梯形、拱形、矩形等断面的巷道，所述截割臂的姿态一般由水平摆动角和上下抬升角表示，悬臂式掘进机是我国煤巷综合机械化生产中应用最广泛的巷道掘进机械装备。目前国内掘进机常用接触式测量方法，通过在油缸中安装位移传感器测量，还使用旋转编码器对掘进机在工况条件下的旋转和抬升角度进行测量，但由于掘进机在工作时的受迫振动，传感器容易损坏，且测量精度往往无法满足工况要求，同时编码器安装困难。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其通过在截割臂上设置标记板，配合机体上的防爆相机，通过防爆相机拍摄标记板的图像信息然后将所拍摄的图像信息传输给防爆计算机，由防爆计算机进行计算处理和分析，得出所述截割臂的水平摆动角和上下抬升角，使测量装置更加稳定，提高了测量精度，减少了劳动成本，降低了作业人员的操作危险程度，安装方便。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：包括随截割臂摆动且用于获取截割臂姿态的标记板，用于采集所述标记板图像信息的防爆相机和对所述防爆相机所采集的图像进行处理分析的防爆计算机；所述标记板固定安装在所述截割臂上，所述防爆相机通过减震装置安装在所述掘进机的机体上，所述防爆计算机设置在所述机体内部，所述防爆计算机与上位机相连。上述的一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：所述标记板的形状为正方形，所述标记板的中心设置有正方形定位标识。上述的一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：所述标记板与所述截割臂垂直，所述标记板安装在所述截割臂上且靠近所述机体。上述的一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：所述上位机设置在地面控制中心，所述防爆计算机与上位机通过信号线连接。上述的一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：所述减震装置为橡胶垫。上述的一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：所述截割臂的水平摆动角和上下抬升角均为零时所述标记板所在位置为初始位置，处于初始位置的标记板的几何中心与所述防爆相机的镜头中心位于同一水平线上。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过设置标记板，将标记板固定在所述截割臂上，截割臂的转动角度转化为标记板变形产生的不同图像，从而便于被防爆相机采集，工作不受恶劣环境影响，性能稳定。2、本技术通过设置防爆相机，与标记板配合使用，将标记板的图像信息及时准确的采集，并将采集到的图像信息传递给防爆计算机，操作简单，易于实现。3、本技术通过设置防爆计算机，对防爆相机采集到的图像信息及时进行处理和分析，并将得到的数据进行计算，从而得出截割臂的水平摆动角和上下抬升角。4、本技术通过设置减震装置，减小了防爆相机在工作过程中产生的震动，降低了震动频率和振幅，有利于降低干扰，增加防爆计算机分析和计算的可靠性和准确性，提高测量精度。综上所述，本技术通过在截割臂上设置标记板，配合机体上的防爆相机，通过防爆相机拍摄标记板的图像信息然后将所拍摄的图像信息传输给防爆计算机，由防爆计算机进行计算处理和分析，得出所述截割臂的水平摆动角和上下抬升角，使测量装置更加稳定，提高了测量精度，减少了劳动成本，降低了作业人员的操作危险程度，安装方便。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术标记板的结构示意图。图3为本技术的电路原理框图。附图标记说明:1—标记板；1-1—正方形定位标识；2—防爆相机；3—防爆计算机；4—截割臂；5—机体；6—上位机。具体实施方式如图1和图3所示，本技术包括随截割臂4运动变换且用于获取截割臂姿态的标记板1，用于采集所述标记板1图像信息的防爆相机2和对所述防爆相机2所采集的图像进行处理分析的防爆计算机3；所述标记板1固定安装在掘进机的截割臂4上，所述防爆相机2通过减震装置安装在所述掘进机的机体5上，所述防爆计算机3设置在所述机体5内部，所述防爆计算机3与上位机6相连。所述标记板1固定在所述截割臂4上，并随着所述截割臂4的转动而转动相同角度，将所述截割臂4的转动角度体现在所述标记板1上，便于计算机分析处理，所述标记板1要保证在岁所述截割臂4摆动过程中，所述标记板1的全部轮廓始终位于所述防爆相机2镜头的视野覆盖范围之内，便于防爆相机2对标记板1图像的采集，避免由于截割臂4转动标记板1的位置发生变化，导致所述防爆相机2无法采集完整的标记板1的图像信息，甚至所述防爆相机2无法采集到标记板1的信息，所述标记板1转动，便使所述标记板1在防爆相机2中产生图像发生相应的变形，所述防爆相机2与所述防爆计算机3相连，所述防爆相机2将所采集到的图像信息传递给防爆计算机3，在所述防爆计算机3中进行处理，本实施例中，所述防爆计算机3具体的数据处理过程如下：首先，将所述图像进行高斯平滑处理，去除震动和干扰；对图像进行自适应阈值化，得到二值图像；将处理后的所述二值图像进行形态学开运算处理，去除所述二值图像轮廓周围小的毛刺；对所述二值图像进行霍夫变换直线检测，得到标识板的四条直线信息；有四条直线提取直线间的交点；由其中任意三点确实标识板的平面，并计算平面向量；最后由该向量计算得出截割臂4的水平摆动角和上下抬升角。所述防爆计算机3与上位机6相连，将计算结果和原始数据均输送给上位机6进行存储和记录。如图2所示，本实施例中，所述标记板1的形状为正方形，所述标记板1的中心设置有正方形定位标识1-1。所述标记板1为正方形，相比于其他形状，正方形的标记板1变形更明显使图像处理简便，计算精度更高，所述掘进机在掘进过程中，会有大量的烟尘产生，而且掘进机本身也会发生震动，所述标记板1的中心设置有正方形定位标识1-1，使所述防爆相机2更容易识别，根据该正方形定位标识1-1计算所述截割臂4的水平摆动角和上下抬升角。本实施例中，所述标记板1与所述截割臂垂直，所述标记板1安装在所述截割臂4上靠近所述机体5的一端。所述标记板1与所述截割臂垂直，当所述截割臂的水平摆动角和上下抬升角均为零时所述标记板1刚好正对所述防爆相机2，此时所述标记板的形状无变化，便于所述防爆相机2捕捉所述标记板1的图像；所述标记板1安装的位置越靠近机体5，所述标记板1的移动范围越小，为确保标记板1的移动范围始终位于所述防爆相机2的拍摄视角之内，尽可能使所述标记板1靠近机体5，在这里需要说明的是，所述标记板1的移动范围越小，所述标记板1的变形量越小，所述防爆计算机3在计算和分析时的难度越大，计算结果的误差越大。本实施例中，所述上位机6设置在地面控制中心，所述防爆计算机3与上位机6通过信号线连接。所述防爆计算机3与所述上位机6相连，将接收到的原始数据和分析处理过后的结果均输送给上位机6并进行存储和记录，操作人员通过上位机6明确了解所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：包括随截割臂(4)摆动且用于获取截割臂姿态的标记板(1)，用于采集所述标记板(1)图像信息的防爆相机(2)和对所述防爆相机(2)所采集的图像进行处理分析的防爆计算机(3)；所述标记板(1)固定安装在所述截割臂(4)上，所述防爆相机(2)通过减震装置安装在所述掘进机的机体(5)上，所述防爆计算机(3)设置在所述机体(5)内部，所述防爆计算机(3)与上位机(6)相连。
【技术特征摘要】
1.一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：包括随截割臂(4)摆动且用于获取截割臂姿态的标记板(1)，用于采集所述标记板(1)图像信息的防爆相机(2)和对所述防爆相机(2)所采集的图像进行处理分析的防爆计算机(3)；所述标记板(1)固定安装在所述截割臂(4)上，所述防爆相机(2)通过减震装置安装在所述掘进机的机体(5)上，所述防爆计算机(3)设置在所述机体(5)内部，所述防爆计算机(3)与上位机(6)相连。2.按照权利要求1所述的一种悬臂式掘进机截割臂姿态非接触测量装置，其特征在于：所述标记板(1)的形状为正方形，所述标记板(1)的中心设置有正方形定位标识(1-1)。3.按照权利要求1所述的一种悬臂式掘进机截割臂姿...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭辉，刘永伟，杨文娟，王冬曼，毛清华，夏晶，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61
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