一种智能截割系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能截割系统及控制方法，包括主控单元和前端采集单元；所述主控单元内设有截割数据的标准值；所述前端采集单元配合设置于截割机上并与主控单元数据交互，通过前端采集单元采集待截割面以及截割头的结构和位置信息并将采集的信息传输至主控单元，与主控单元内部所设定的标准值进行映射，形成待截割面对应标准值的工作指令并传输给截割头的驱动设备，对待截割面进行相应工作指令的截割。本方案可根据系统中已规划的巷道断面和截割轨迹进行自动截割，具有极强的适应性；同时自动控制截割机构根据规划路径完成一整个截切割循环，大大提高了截割机在截割时的工作效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种智能截割系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及智能控制
，具体涉及一种智能截割系统及控制方法。

技术介绍

[0002]随着煤炭行业机械化程度的加快，煤炭工业不断朝着机械化，自动化的方向发展，综合机械化采煤设备越来越广泛地应用于各种地质条件的煤炭生产中。在机械化采掘煤炭的生产作业中，掘进机是主要的采掘设备之一，通过截割头的旋转切割实现巷道的开掘，因此，截割系统为整个掘进设备的核心系统。
[0003]但现有的截割系统由于人工干预过多而导致截割工作效率低下。
[0004]由此可见，如何提高截割系统的工作效率为本领域需解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对于现有截割系统存在效率低下的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种智能截割系统，自动控制截割机构能够实现根据规划路径完成一整个截切割循环，能够大大提高截割机在截割时的工作效率；在此基础上，还给出了智能截割的控制方法，很好地克服了现有技术所存在的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供的一种智能截割系统，包括主控单元和前端采集单元；所述主控单元内设有截割数据的标准值；所述前端采集单元配合设置于截割机上并与主控单元数据交互，通过前端采集单元采集待截割面以及截割头的结构和位置信息并将采集的信息传输至主控单元，与主控单元内部所设定的标准值进行映射，形成待截割面对应标准值的工作指令并传输给截割头的驱动设备，对待截割面进行相应工作指令的截割。
[0007]进一步地，所述主控单元包括控制模块以及数据存储模块；所述数据存储模块用于设定巷道端面截割形状，标准轨迹值以及切割工艺所形成的标准值；所述控制模块与截割设备的驱动件进行驱动连接，对截割设备进行启停控制。
[0008]进一步地，所述前端采集单元包括断面采集模块以及位置信息采集模块；
[0009]断面采集模块设置于截割机的前端并与主控单元数据交互，通过断面采集模块对整个待截割面的状况进行采集，并将整个待截割面的状况数据传输至主控单元；所述位置信息采集模块配合设置于截割头上，位置信息采集模块将截割头的位置信息实时传输至主控单元。
[0010]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种智能截割系统的控制方法，基于所述的一种智能截割系统实现，所述智能截割系统的控制方法包括定位截割方法，记忆截割方法以及中断接续截割方法。
[0011]进一步地，所述定位截割方法包括：
[0012]通过前端采集单元将待截割面的状况采集后发送至主控单元，通过控制器对断面结构信息进行分析，得到断面结构信息；
[0013]根据需求调用数据存储模块中预设好的截割形状，对应的标准轨迹值以及对应的
截割工艺，并将标准轨迹值所对应的坐标值与断面结构进行映射，在待截割断面上确定所对应的坐标值；
[0014]并将此坐标值形成工作指令传输至主控单元中控制模块，控制模块根据此工作指令驱动截割头相应的设备对待截割面进行定位截割。
[0015]进一步地，所述记忆截割方法基于人工操作截割头进行截割时，所述记忆截割方法包括：
[0016]截割头上的位置信息采集模块实时采集截割头每个截割点的坐标值，并在一整个截割工序结束后，将截割点的坐标值传输至主控单元进行处理，处理后并将此坐标值形成坐标路径导入至数据存储模块中进行存储，便于后期处理器的调用。
[0017]进一步地，所述中断接续截割方法包括截割头上的位置信息采集模块会将中断前一个截割点的位置信息传输至主控单元的数据存储模块中进行记录，在下次启动截割时，控制模块会默认从中断位置接续进行，完成截割。
[0018]本方案提供了一种智能截割系统及控制方法，其可根据系统中已规划的巷道断面和截割轨迹进行自动截割，具有极强的适应性；同时自动控制截割机构根据规划路径完成一整个截切割循环，大大提高了截割机在截割时的工作效率。
附图说明
[0019]以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。
[0020]图1为本智能截割系统的结构示意图；
[0021]图2为本智能截割系统中截割控制过程的流程示意图；
[0022]图3为本智能截割系统中截割轨示意图；
[0023]图4为本智能截割系统中球形截割断面结构示意图；
[0024]图5为本智能截割系统中复合断面结构示意图；
[0025]图6为本智能截割系统中截割工艺流程示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0027]本方案提供的一种智能截割系统，包括主控单元以及前端采集单元，通过主控单元以及前端采集单元可实现截割机的智能截割。
[0028]参见图1，主控单元100包括控制模块110以及数据存储模块120。
[0029]数据存储模块120用于设定巷道端面截割形状，标准轨迹值以及切割工艺，通过此三组设定标准实现断面截割。
[0030]其中，每个巷道端面截割形状对应相应的切割工艺。
[0031]这里切工工艺通过截割头以及相关设备配合形成，相关设备可包括破碎机，皮带机，除尘风机，星轮以及转载，截割头和相关设备都与控制模块110连接，通过控制模块110控制截割头及相关设备的启停。
[0032]同时每个巷道端面截割形状对应一组标准轨迹值，一组标准轨迹值是由若干组坐标生成，每组坐标对应着截割头在待截割面上所移动的位置。
[0033]将每个巷道断面截割形状以及对应的每组标准轨迹值存储于数据存储模块120，以供处理器调取执行。
[0034]前端采集单元200包括断面采集模块210以及位置信息采集模块220。
[0035]断面采集模块210设置于截割机的前端并与主控单元100数据交互，通过断面采集模块210对整个待截割面的状况进行采集，并将整个待截割面的状况数据传输至主控单元100进行数据处理。
[0036]一些实例中，断面采集模块210可采用视觉图像采集模块对待截割面的状况进行拍摄并将拍摄的图像信息传输至主控单元对其进行识别分析。
[0037]主控单元100接收断面采集模块210所传输的图像信息后，对图像信息进行识别，得到断面的结构信息。
[0038]主控单元100将标准轨迹值所对应的坐标值与断面结构进行映射，在待截割断面上确定所对应的坐标值，并将此坐标值形成工作指令传输至主控单元100中控制模块110。
[0039]参见图2，这里坐标值以待截割面为参照物，为截割头相对于待截割面之间的为x，y，z三个方向的坐标轴，通过坐标轴的转化可形成截割头轴向移动数值和伸缩量，并将此截割头轴向移动数值和伸缩量生成控制指令传输至主控单元100中控制模块110，可以实现截割头相对于待截割面进行相对轴向移动以及水平轴向移动。
[0040]这里，断面采集模块210的构成本方案不做限定，具体的可根据实际情况而定。
[0041]同时，截割头上配合设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能截割系统，其特征在于，包括主控单元和前端采集单元；所述主控单元内设有截割数据的标准值；所述前端采集单元配合设置于截割机上并与主控单元数据交互，通过前端采集单元采集待截割面以及截割头的结构和位置信息并将采集的信息传输至主控单元，与主控单元内部所设定的标准值进行映射，形成待截割面对应标准值的工作指令并传输给截割头的驱动设备，对待截割面进行相应工作指令的截割。2.根据权利要求1所述的一种智能截割系统，其特征在于，所述主控单元包括控制模块以及数据存储模块；所述数据存储模块用于设定巷道端面截割形状，标准轨迹值以及切割工艺所形成的标准值；所述控制模块与截割设备的驱动件进行驱动连接，对截割设备进行启停控制。3.根据权利要求1所述的一种智能截割系统，其特征在于，所述前端采集单元包括断面采集模块以及位置信息采集模块；断面采集模块设置于截割机的前端并与主控单元数据交互，通过断面采集模块对整个待截割面的状况进行采集，并将整个待截割面的状况数据传输至主控单元；所述位置信息采集模块配合设置于截割头上，位置信息采集模块将截割头的位置信息实时传输至主控单元。4.一种智能截割系统的控制方法，其特征在于，基于上述权利1～3所述的一种智能截割系统实现，所述智能截割系统的控制方法包括定位截割方法，记忆截割...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，高奔，黄毅，秦彦博，陈巡洲，韩金库，许辰，韩森远，
申请(专利权)人：中煤科工集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：