一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置及方法，属于煤矿综采设备技术领域，装置包括刮板输送机中部槽、空间位置信息采集装置、数据传输装置和调直动作执行机构，本发明专利技术有效解决目前人工根据经验和肉眼观察进行刮板输送机机身调直而产生较大误差的问题，可直接测量刮板输送机机身直线度的相关数据，并根据此数据对刮板输送机机身进行调直，从而实现刮板输送机的设备自主感知、自主分析以及快速响应机身调直的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置及方法
本专利技术涉及一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置及方法，属于煤矿综采设备

技术介绍
煤矿综采是当下煤炭生产最重要的技术，随着以矿山数字化、信息化为前提和基础的智慧矿山概念的提出，在煤炭生产过程中实现设备自主感知、自动分析、快速处理变得尤为重要；刮板输送机既承担着煤炭、矸石等散料运输的功能，同时也是采煤机运行的轨道和液压支架的一个支点；因此，保证刮板输送机的直线度对于采煤机的正常运行执行采煤工作，保障煤壁以及液压支架的直线度，保证液压支架受力均匀发挥其最大作用，可以极大的减少因为支架不直而产生的侧护板损坏、支架倾斜后支撑力不够等原因而导致的倒架、塌顶等危险现象的发生，保证煤炭开采工作的正常进行；另一方面，刮板输送机不直会使刮板运输机运行时负荷增大，使刮板链受力不均从而造成断链等问题，继而影响煤炭生产的安全性及效率。目前，国内煤矿一般采用人工根据经验进行刮板输送机调直或者根据液压支架调直后再利用液压支架的推移装置对刮板输送机进行调直，现有方法无法采集刮板输送机的直线度数据，无法直接根据刮板输送机的直线度对刮板输送机的机身进行调直，同时人工操作不仅工作量大，而且由于人为因素的影响，还会出现机身直线度误差较大、可靠性较低等问题。中国专利CN105000328B公开了一种综采工作面刮板输送机机身自动调直装置及方法，该装置包括弹性杆和相对位姿测量装置，弹性杆设置在任意相邻两个液压支架之间，弹性杆与液压支架之间设有角度传感器，相对位姿测量装置包括弹性连接器，弹性连接器设置在任意相邻两个中部槽之间，弹性连接器设有具有温度补偿作用的应变传感器，角度传感器和应变传感器通过通讯线路与信号处理系统连接，信号处理系统通过数据传输模块实现与电液控制系统的通信，电液控制系统连接液压支架。中国专利文件CN103114867B公开了一种综采工作面液压支架和刮板输送机自动调直方法及系统，所述方法包括以下步骤：在综采工作面连续推进的过程中，通过安装在各液压支架上的第一行程传感器来获取每两个液压支架之间的相对位置；获取每个液压支架与刮板输送机之间的相对位置；以指定液压支架为基准，根据所述每两个液压支架之间的相对位置来调直指定范围内的液压支架，直到所述第一行程传感器的读数全部为零；以所述指定液压支架与刮板输送机的相对位置为参照，根据所述每个液压支架与刮板输送机之间的相对位置来调直指定范围内的刮板输送机。现有改进技术，如中国专利CN105000328B和中国专利文件CN103114867B均是采用传感器进行感应，然后进行刮板输送机的调直，单纯采用传感器进行信息感应容易受煤矿综采现场复杂环境影响，并且利用多传感器进行信息采集，在处理多个传感器采集的数据时，存在着数据拟合的问题，增大了数据处理的难度，多个传感器测量数据的误差会叠加，可能会影响刮板输送机中部槽调直后的直线度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，有效解决目前人工根据经验和肉眼观察进行刮板输送机机身调直而产生较大误差的问题，该装置可直接测量刮板输送机机身直线度的相关数据，并根据此数据对刮板输送机机身进行调直，从而实现刮板输送机的设备自主感知、自主分析以及快速响应机身调直的目的。本专利技术还提供上述基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置的使用方法。本专利技术的技术方案如下：一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，包括刮板输送机中部槽、空间位置信息采集装置、数据传输装置和调直动作执行机构，其中：所述调直动作执行机构安装于刮板输送机中部槽一侧相同距离处；所述空间位置信息采集装置包括特征位置标记物、视频采集装置和激光位移传感器，单个刮板输送机中部槽至少一边设置2个特征位置标记物，每3个刮板输送机中部槽安装一组视频采集装置，激光位移传感器设置于调直动作执行机构；所述数据传输装置包括无线数据发送装置和无线数据接收装置，无线数据发送装置与视频采集装置和激光位移传感器连接，无线数据接收装置连接至工控机，工控机与调直动作执行机构连接。优选的，特征位置标记物为球形发光物，便于视频采集装置捕捉发光点位置。进一步优选的，特征位置标记物为LED灯珠。优选的，特征位置标记物通过安装座安装于刮板输送机中部槽上的槽帮钢顶面距离两端1/4处。进一步优选的，安装座包括铝片和薄钢板，铝片和薄钢板为横截面相同的圆形板，薄钢板中间设有圆形凹槽，圆形凹槽中间设有贯穿薄钢板的圆形通孔，铝片中间位置设有相同大小的圆形通孔，铝片的圆形通孔内焊接特征位置标记物，薄钢板的圆形凹槽内放置磁铁，薄钢板通过磁铁安装于槽帮钢上，通过磁铁安装方便调整安装位置。优选的，调直动作执行机构为液压推移装置，液压推移装置通过连接头与刮板输送机中部槽上的推移耳相连接，所有激光位移传感器均安装于液压推移装置与刮板输送机槽帮钢中线同一水平面的同一位置处。优选的，视频采集装置包括3个光学摄像头，其中2个光学摄像头安装于刮板输送机中部槽一侧，2个光学摄像头构成的直线与槽帮钢平行，1个光学摄像头安装于刮板输送机中部槽另一侧，3个光学摄像头围成等腰直角三角形，光学摄像头连接于无线数据发送装置。优选的，单个刮板输送机中部槽两边各设置2个特征位置标记物，两边均设置特征位置标记物可以避免因为视频采集装置的安装角度问题而产生的采集不到特征位置标记物空间位置信息，从而无法调直的问题，可以增加信息采集的准确度，极大地保证中部槽调直动作的准确性和中部槽的直线度。一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，使用方法如下：(1)利用特征位置标记物标记刮板输送机机身的特征位置，每一个特征位置标记物同时被两个光学摄像头捕捉到，可得到其准确的空间位置信息；(2)激光位移传感器测量刮板输送机中部槽和激光位移传感器之间的距离参数，通过比较所有激光位移传感器采集的距离值，测量刮板输送机中部槽的直线度；(3)光学摄像头和激光位移传感器测量到的数据通过无线数据发送装置和无线数据接收装置传送至工控机，在工控机中进行特征位置标记物空间位置信息以及激光位移传感器测量的距离参数的数据处理；(4)工控机发送信号给液压推移装置上的推移控制器，电磁阀在推移控制器的控制下接通，液压推移装置进行运动完成调直，当光学摄像头和激光位移传感器采集的信息在工控机中显示位于同一条直线上，同时前后激光位移传感器测量的距离值相同时，工控机停止发送信号，推移控制器控制电磁阀断路，液压推移装置停止工作，此时前后两个刮板输送机中部槽在同一条直线上。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术有效解决目前人工根据经验和肉眼观察进行刮板输送机机身调直而产生较大误差的问题，可直接测量刮板输送机机身直线度的相关数据，并根据此数据对刮板输送机机身进行调直，从而实现刮板输送机的设备自主感知、自主分析以及快速响应机身调直的目的。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于，包括刮板输送机中部槽、空间位置信息采集装置、数据传输装置和调直动作执行机构，其中：/n所述调直动作执行机构安装于刮板输送机中部槽一侧相同距离处；/n所述空间位置信息采集装置包括特征位置标记物、视频采集装置和激光位移传感器，单个刮板输送机中部槽至少一边设置2个特征位置标记物，每3个刮板输送机中部槽安装一组视频采集装置，激光位移传感器设置于调直动作执行机构；/n所述数据传输装置包括无线数据发送装置和无线数据接收装置，无线数据发送装置与视频采集装置和激光位移传感器连接，无线数据接收装置连接至工控机，工控机与调直动作执行机构连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于，包括刮板输送机中部槽、空间位置信息采集装置、数据传输装置和调直动作执行机构，其中：
所述调直动作执行机构安装于刮板输送机中部槽一侧相同距离处；
所述空间位置信息采集装置包括特征位置标记物、视频采集装置和激光位移传感器，单个刮板输送机中部槽至少一边设置2个特征位置标记物，每3个刮板输送机中部槽安装一组视频采集装置，激光位移传感器设置于调直动作执行机构；
所述数据传输装置包括无线数据发送装置和无线数据接收装置，无线数据发送装置与视频采集装置和激光位移传感器连接，无线数据接收装置连接至工控机，工控机与调直动作执行机构连接。


2.如权利要求1所述的基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于，特征位置标记物为球形发光物。


3.如权利要求2所述的基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于，特征位置标记物为LED灯珠。


4.如权利要求1所述的基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于，特征位置标记物通过安装座安装于刮板输送机中部槽上的槽帮钢顶面距离两端1/4处。


5.如权利要求4所述的基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于，安装座包括铝片和薄钢板，铝片和薄钢板为横截面相同的圆形板，薄钢板中间设有圆形凹槽，圆形凹槽中间设有贯穿薄钢板的圆形通孔，铝片中间位置设有相同大小的圆形通孔，铝片的圆形通孔内焊接特征位置标记物，薄钢板的圆形凹槽内放置磁铁，薄钢板通过磁铁安装于槽帮钢上。


6.如权利要求1所述的基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于，调直动作执行机构为液压推移装置，液压推移...

【专利技术属性】
技术研发人员：江守波，任伟健，曾庆良，张鑫，万丽荣，王成龙，王亮，高魁东，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37