一种自动追踪粘土的喷水造浆装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动追踪粘土的喷水造浆装置，包括可调整水枪枪头位置和倾角的水枪装置以及计算机分析控制系统，所述水枪装置上设置有超声波测距仪和光学探头，所述超声波测距仪和光学探头实时扫描并传送水枪前方粘土堆的影像、距离和形状参数至计算机分析控制系统进行分析和处理，计算机分析控制系统实时根据粘土堆的大小判断喷水点坐标，并控制水枪装置的水枪枪头定位至喷水点坐标并喷水；本发明专利技术通过光学摄像头和超声波传感器对粘土堆进行成像，确定粘土的多少，然后系统控制水枪枪头朝向粘土堆中粘土多的地方移动和喷水，自动追踪粘土堆、实现连续制取粘土浆。实现连续制取粘土浆。实现连续制取粘土浆。

【技术实现步骤摘要】
一种自动追踪粘土的喷水造浆装置


[0001]本专利技术涉及粘土浆制浆
具体地说是自动追踪粘土的喷水造浆装置。

技术介绍

[0002]目前，注浆站制取粘土浆时，除了采用专门的粘土制浆机制浆外，还有一种方法是直接用清水稀释粘土堆形成粘土浆，该方法适用于含有较多杂质的粘土(如：掺杂石头、砖块、草根等)来制备粘土浆，因为含有较多杂质的粘土用制浆机制浆会反复损坏制浆机，引起制浆过程不连续、造成一定的经济损失。直接用清水稀释粘土堆制浆时先把粘土堆放在指定场所，然后使用喷水枪向粘土堆喷水，稀释粘土，形成粘土浆。采用这种方法时，喷水枪由工人操作，工人根据前方粘土的多少转动喷水枪，把水喷到粘土上。为了增加制浆的效果，喷射的水流具往往具有很高的动能，高压水直接喷在粘土堆上造成造浆现场粘土溅射，粘土弥漫到空气中，导致现场的工作环境恶劣，工人在工作中有极大的安全风险；且工人需要驾驭高压水枪，劳动强度大。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种利用光学摄像头和超声波传感器自动感知粘土堆大小，控制喷水枪朝粘土堆大的方向移动和喷水来造浆的自动追踪粘土的喷水造浆装置。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种自动追踪粘土的喷水造浆装置，包括可调整水枪枪头位置和倾角的水枪装置以及计算机分析控制系统，
[0006]所述水枪装置上设置有超声波测距仪和光学探头，所述超声波测距仪和光学探头实时扫描并传送水枪前方粘土堆的影像、距离和形状参数至计算机分析控制系统进行分析和处理，计算机分析控制系统实时根据粘土堆的大小判断喷水点坐标，并控制水枪装置的水枪枪头定位至喷水点坐标并喷水。
[0007]进一步的，当计算机分析控制系统根据实时扫描结果分析出前方粘土堆已经被冲刷出一定程度时，由计算机分析控制系统控制水枪枪头在水平方向上移动或、上下移动或调整水枪枪头的倾角来改变水枪枪头喷出的高压水流朝向所述喷水点坐标。
[0008]进一步的，所述计算机分析控制系统首先确定初始喷水点坐标，初始喷水点坐标远离粘土堆边缘。
[0009]进一步的，计算机分析控制系统调整所述水枪枪头时，首先在水平方向上调整水枪枪头的位置，当水平移动水枪枪头不能满足工况需要后，再调整水枪本体的俯仰角；若前面两种调整方式均不能满足工况需要，计算机分析控制系统上下移动水枪枪头来调整其高度。
[0010]进一步的，所述水枪装置包括平移轨道、动力行走机构、坐落在平移轨道上的底座、安装在底座上的控制水枪枪头升降的第一气缸总成、安装在底座上的控制水枪枪头倾
角改变的第二气缸总成、转动安装在第一气缸总成顶部的水枪本体，所述水枪枪头安装在所述水枪本体的头端；所述第二气缸总成的未连接在底座上的一端转动连接在所述水枪本体上，所述超声波测距仪和光学探头通过支架固定于所述底座上，所述计算机分析控制系统通过控制器控制第一气缸总成、第二气缸总成和动力行走机构动作。
[0011]进一步的，所述平移轨道包括垂直设置的第一导轨和第二导轨，所述第一导轨放置于地面，所述第二导轨通过脚轮在所述第一导轨上平移，所述底座通过脚轮在所述第二导轨上平移；所述动力行走机构包括固定设置在底座上的第一电机和固定设置在第二导轨上的第二电机，所述第一电机带动底座上的脚轮行走，所述第二电机带动所述第二导轨上的脚轮行走。
[0012]本专利技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：
[0013]本专利技术通过光学摄像头和超声波传感器对粘土堆进行成像，确定粘土的多少，然后系统控制水枪枪头朝向粘土堆中粘土多的地方移动和喷水，自动追踪粘土堆、实现连续制取粘土浆；
[0014]本专利技术无需工人手持水枪来瞄准粘土堆，工人无需在恶劣的工作环境中工作；
[0015]本专利技术结构高效，功能实用，能够替代人工，实现对整堆粘土堆的无人化自动造浆。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例的俯视应用示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例的冲刷掉部分粘土堆的应用示意图。
[0019]图中附图标记表示为：水枪枪头
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1、水枪本体
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2、第一气缸总成
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3、第二气缸总成
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4、超声波测距仪
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5、光学探头
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6、底座
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7、第一电机
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8、第一导轨
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9、气泵
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10、气源控制阀
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11、控制器
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12、计算机分析控制系统
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13、高压水管路
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14、第二电机
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15、第二导轨
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16、齿带部
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17。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0021]如图1至图3所示，一种自动追踪粘土的喷水造浆装置，包括可调整水枪枪头1位置和倾角的水枪装置以及计算机分析控制系统13，所述水枪装置上设置有超声波测距仪5和光学探头6，所述超声波测距仪5和光学探头6实时扫描并传送水枪前方粘土堆的影像、距离和形状参数至计算机分析控制系统13进行分析和处理，计算机分析控制系统13实时根据粘土堆的大小判断喷水点坐标，并控制水枪装置的水枪枪头1定位至喷水点坐标并喷水，使得水枪枪头1朝向粘土堆大的方向移动和喷水，逐步冲刷整个粘土堆，实现自动造浆的目的；
[0022]所述计算机分析控制系统13首先确定初始喷水点坐标，初始喷水点坐标远离粘土堆边缘；当计算机分析控制系统13根据实时扫描结果分析出前方粘土堆已经被冲刷出一定程度时，由计算机分析控制系统13控制水枪枪头1在水平方向上移动或、上下移动或调整水枪枪头1的倾角来改变水枪枪头1喷出的高压水流朝向所述喷水点坐标。
[0023]如图1至图3所示，所述水枪装置包括平移轨道、动力行走机构、供气系统、坐落在平移轨道上的底座7、安装在底座7上的控制水枪枪头1升降的第一气缸总成3、安装在底座7上的控制水枪枪头1倾角改变的第二气缸总成4以及转动安装在第一气缸总成3顶部的水枪本体2；所述水枪枪头1安装在所述水枪本体2的头端；所述第二气缸总成4的未连接在底座7上的一端转动连接在所述水枪本体2上，所述超声波测距仪5和光学探头6通过支架固定于所述底座7上；所述供气系统包括为气缸供气的气泵10和气源控制阀11，气泵10放置在平移轨道外的底面上，气泵10通过软管连接气源控制阀11，气源控制阀11的控制子路通过软管与第一气缸、第二气缸相连接，控制器12通过控制线与气源控制阀11连接，并通过控制线与第一电机8和第二电机15连接，所述计算机分析控制系统13通过控制器12控制第一气缸总成3、第二气缸总成4和动力行走机构动作；
[0024]如图1至图3所示，所述平移轨道包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动追踪粘土的喷水造浆装置，其特征在于，包括可调整水枪枪头(1)位置和倾角的水枪装置以及计算机分析控制系统(13)，所述水枪装置上设置有超声波测距仪(5)和光学探头(6)，所述超声波测距仪(5)和光学探头(6)实时扫描并传送水枪前方粘土堆的影像、距离和形状参数至计算机分析控制系统(13)进行分析和处理，计算机分析控制系统(13)实时根据粘土堆的大小判断喷水点坐标，并控制水枪装置的水枪枪头(1)定位至喷水点坐标并喷水。2.根据权利要求1所述的自动追踪粘土的喷水造浆装置，其特征在于，当所述计算机分析控制系统(13)根据实时扫描结果分析出前方粘土堆已经被冲刷出一定程度时，由计算机分析控制系统(13)控制水枪枪头(1)在水平方向上移动或、上下移动或调整水枪枪头(1)的倾角来改变水枪枪头(1)喷出的高压水流朝向所述喷水点坐标。3.根据权利要求1所述的自动追踪粘土的喷水造浆装置，其特征在于，所述计算机分析控制系统(13)首先确定初始喷水点坐标，初始喷水点坐标远离粘土堆边缘。4.根据权利要求1所述的自动追踪粘土的喷水造浆装置，其特征在于，所述计算机分析控制系统(13)调整所述水枪枪头(1)时，首先在水平方向上调整水枪枪头(1)的位置，当水平移动水枪枪头(1)不能满足工况需要后，再调整水枪本体(2)的俯仰角；若前面两种调整方式均不能满足工况需要，计算机分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，安许良，邓昀，李生生，梁敏，陈君，杨雪，邵公育，杨明，
申请(专利权)人：北京中煤矿山工程有限公司，
类型：发明
国别省市：