CN112610822A - 煤矿巷道轮廓投射仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿巷道轮廓投射仪，包括投影单元、升降单元和角度调节单元，所述投影单元安装在所述角度调节单元上，所述角度调节单元安装在所述升降单元上，所述升降单元用于调节所述投影单元的高度，所述角度调节单元用于调节所述投影单元的角度；所述投影单元进一步包括多个激光发射器和控制器，所述控制器控制多个所述激光发射器中的至少部分同时发射激光。本发明中的控制器控制多个激光发射器中的至少部分同时发射激光，组成巷道截面轮廓点阵，为巷道开挖提供一个参照线。本发明还通过升降单元和角度调节单元来调节投影单元的高度和角度，节省了人力，并且提高了调节精度。
Description
技术领域
本发明涉及投射仪的技术领域，尤其涉及一种煤矿巷道轮廓投射仪。
背景技术
巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的各种必要准备工程等,这些通路，统称为巷道。巷道分为直立巷道，水平巷道和倾斜巷道，在巷道开挖时，为了保证巷道开挖的质量，需要用到辅助参考仪器。
但是现有的针对巷道开挖的辅助设备少之又少，大都时通过采用点光源照射的方法来提供参照，不能为巷道开挖提供一个更好的参照线，存在较大误差，同时现有的角度调整过程也比较费事，需要人工手动的去测量，测量误差较大，还有就是现有装置中巷道开挖轮廓不能调整，实用性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种煤矿巷道轮廓投射仪。
本发明的技术方案提供一种煤矿巷道轮廓投射仪，包括投影单元、升降单元和角度调节单元，所述投影单元安装在所述角度调节单元上，所述角度调节单元安装在所述升降单元上，所述升降单元用于调节所述投影单元的高度，所述角度调节单元用于调节所述投影单元的角度；
所述投影单元进一步包括多个激光发射器和控制器，所述控制器控制多个所述激光发射器中的至少部分同时发射激光。
进一步地，所述投影单元还包括壳体、灯板和灯罩，多个所述激光发射器排列在所述灯板上，所述灯板安装在所述壳体与所述灯罩之间的空腔中。
进一步地，所述角度调节单元包括水平角度调节组件和竖直角度调节组件，所述水平角度调节组件用于调节所述投影单元在水平面上的角度，所述竖直角度调节组件用于调节所述投影单元在竖直面上的角度。
进一步地，所述水平角度调节组件进一步包括旋转支撑箱体、旋转电机和旋转体，所述旋转电机的底部安装在所述旋转支撑箱体上，所述旋转电机的顶部与所述旋转体连接，所述旋转电机驱动时，带动所述旋转体在水平面上转动，所述投影单元安装在所述旋转体的上方。
进一步地，所述水平角度调节组件还包括滑块和滑轨，所述滑块和所述滑轨安装在所述旋转体与所述旋转支撑箱体之间，所述旋转体转动时，所述滑块沿所述滑轨滑动。
进一步地，所述竖直角度调节组件进一步包括伺服电机、电机带轮、同步带、旋转轴带轮和旋转轴，所述同步带缠绕在所述电机带轮和所述旋转轴带轮上，所述电机带轮与所述伺服电机同轴连接，所述旋转轴带轮与所述旋转轴同轴连接，所述旋转轴的中心轴线沿水平方向布置，所述旋转轴与所述投影单元连接；
所述伺服电机驱动时，带动所述电机带轮转动，所述电机带轮通过所述同步带带动所述旋转轴带轮转动，所述旋转轴带轮带动所述旋转轴，所述旋转轴带动所述投影单元在竖直面上转动。
进一步地，所述旋转轴的端部连接指针和刻度表。
进一步地，所述升降单元进一步包括升降支撑板、电动推杆、导向柱和导向套，所述角度调节单元安装在所述升降支撑板的上方，所述电动推杆安装在所述升降支撑板的底部中心，所述导向柱插入到所述导向套中并且安装在所述升降支撑板的底部。
进一步地，所述升降单元的下方设有底座，所述底座的底部设有多个万向轮和伸缩支撑腿。
进一步地，所述底座的侧面还设有把手。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：
本发明中的控制器控制多个激光发射器中的至少部分同时发射激光，组成巷道截面轮廓点阵，为巷道开挖提供一个参照线。本发明还通过升降单元和角度调节单元来调节投影单元的高度和角度，节省了人力，并且提高了调节精度。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明一实施例中煤矿巷道轮廓投射仪的结构示意图；
图2是本发明一实施例中煤矿巷道轮廓投射仪的俯视图；
图3是本发明一实施例中煤矿巷道轮廓投射仪中投射单元的俯剖视图；
图4是本发明一实施例中煤矿巷道轮廓投射仪中旋转支撑箱体的主剖视图；
图5是本发明一实施例中煤矿巷道轮廓投射仪的电路框图。
附图标记对照表：
投影单元1：激光发射器11、控制器12、壳体13、灯板14、灯罩15；
升降单元2：升降支撑板21、电动推杆22、导向柱23、导向套24；
角度调节单元3：旋转支撑箱体31、旋转电机32、旋转体33、滑块34、滑轨35、伺服电机36、电机带轮37、旋转轴带轮38、旋转轴39、同步带378；
指针4、刻度表5、底座6、万向轮7、伸缩支撑腿8、把手9、支座10。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
本发明一些实施例中，如图1和图3所示，煤矿巷道轮廓投射仪，包括投影单元1、升降单元2和角度调节单元3，投影单元1安装在角度调节单元3上，角度调节单元3安装在升降单元2上，升降单元2用于调节投影单元1的高度，角度调节单元3用于调节投影单元1的角度；
投影单元1进一步包括多个激光发射器11和控制器12，控制器12控制多个激光发射器11中的至少部分同时发射激光。
具体为，升降单元2安装在角度调节单元3的下方，用于调节投影单元1和角度调节单元3的高度。
投影单元1安装在角度调节单元3上，用于调节投影单元1的角度。
调节前，先将整台煤矿巷道轮廓投射仪放置到合适的位置，然后通过升降单元2调节投影单元1和角度调节单元3的高度，最后通过角度调节单元3调节投影单元1的角度。
调节完毕后，控制器12根据不同的工况，控制不同的激光发射器11发射激光，组成巷道截面轮廓点阵，然后将其投射出去，为巷道开挖提供一个参照线，可以确保巷道开挖的质量。
本发明一些实施例中，，如图3所示，投影单元1还包括壳体13、灯板14和灯罩15，多个激光发射器11排列在灯板14上，灯板14安装在壳体13与灯罩15之间的空腔中。
具体为，多个激光发射器11均匀间隔排列在灯板14上，灯板14可以为圆形板或矩形板，激光发射器11布满整个灯板14。灯罩15为透明盖，激光发射器11发射的激光透过灯罩15射出。
本发明一些实施例中，角度调节单元3包括水平角度调节组件和竖直角度调节组件，水平角度调节组件用于调节投影单元1在水平面上的角度，竖直角度调节组件用于调节投影单元1在竖直面上的角度。
进一步地，如图1和图4所示，水平角度调节组件进一步包括旋转支撑箱体31、旋转电机32和旋转体33，旋转电机32的底部安装在旋转支撑箱体31上，旋转电机32的顶部与旋转体33连接，旋转电机32驱动时，带动旋转体33在水平面上转动，投影单元1安装在旋转体33的上方。
具体为，旋转电机32的部分安装在旋转支撑箱体31中，另一部从旋转支撑箱体31中向上伸出，旋转电机32的伸出部分与旋转体33的中心连接。
旋转电机32驱动时，旋转支撑箱体31是固定不动，旋转电机32带动旋转体33在水平面上转动。
如图1-2所示，旋转体33上安装有支座10，支座10内安装有竖直角度调节组件和投影单元1。旋转体33转动时，带动竖直角度调节组件和投影单元1在水平面上转动，从而调节投影单元1的水平角度。
进一步地，如图1所示，水平角度调节组件还包括滑块34和滑轨35，滑块34和滑轨35安装在旋转体33与旋转支撑箱体31之间，旋转体33转动时，滑块34沿滑轨35滑动。
具体为，滑块34安装在旋转支撑箱体31上，滑轨35安装在旋转体33上，滑轨35为圆形，或圆弧形。当旋转体33转动时，滑块34沿滑轨35滑动，起到导向和平衡支撑的作用。
旋转体33可以为圆形板，滑轨35和滑块34设置在旋转体33的边缘处。
可选地，旋转体33还可以为其他形状的，旋转电机32还可以连接在旋转体33的其他位置。例如：连接在旋转体33的一侧，实现旋转体33在水平面上的摆动。
本发明一些实施例中，如图2所示，竖直角度调节组件进一步包括伺服电机36、电机带轮37、同步带378、旋转轴带轮38和旋转轴39，同步带378缠绕在电机带轮37和旋转轴带轮38上，电机带轮37与伺服电机36同轴固定连接，旋转轴带轮38与旋转轴39同轴固定连接，旋转轴39的中心轴线沿水平方向布置，旋转轴39与投影单元1连接；
伺服电机36驱动时，带动电机带轮37转动，电机带轮37通过同步带378带动旋转轴带轮38转动，旋转轴带轮38带动旋转轴39，旋转轴39带动投影单元1在竖直面上转动。
本发明一些实施例中，如图1所示，旋转轴39的端部连接指针4和刻度表5。
具体为，指针4与旋转轴39的一端固定连接，旋转轴39转动时，带动指针4同步转动。
刻度表5设置在支座10的外表面，指针4从支座10穿出后位于刻度表5的外表面。当指针4转动时，能够对应刻度表5上的不同克服，从而便于读取调节后的竖直角度。
可选地，水平角度调节组件也可以增加一组指针和刻度表，用于读取调节后的水平角度。
本发明一些实施例中，如图1所示，升降单元2进一步包括升降支撑板21、电动推杆22、导向柱23和导向套24，角度调节单元3安装在升降支撑板21的上方，电动推杆22安装在升降支撑板21的底部中心，导向柱23插入到导向套24中并且安装在升降支撑板21的底部。
具体为，升降支撑板21的上方安装旋转支撑箱体31，升降支撑板21的下方设有电动推杆22、导向柱23和导向套24。电动推杆22位于升降支撑板21的中心，用于推动升降支撑板21上下升降，导向柱23和导向套24位于升降支撑板21的边缘，并且位于电动推杆22的两侧面，当电动推杆22伸缩时，导向柱23在导向套24中同步伸缩，起到导向和平衡支撑的作用。
其中，电动推杆22、导向柱23和导向套24的底端安装在底座6的上表面。
进一步地，如图1所示，升降单元2的下方设有底座6，底座6的底部设有多个万向轮7和伸缩支撑腿8。
当需要移动整个煤矿巷道轮廓投射仪时，通过万向轮7滑动；当移动到合适的位置后，将伸缩支撑腿8伸出，用于与地面定位，防止煤矿巷道轮廓投射仪跑动。当需要再次移动煤矿巷道轮廓投射仪时，将伸缩支撑腿8缩回，再次滚动万向轮7。
本发明一些实施例中，如图1所示，底座6的侧面还设有把手9。通过手扶把手9，来推动煤矿巷道轮廓投射仪移动。
本发明一些实施例中，如图5所示，控制器12为PLC控制器，PLC控制器不仅控制激光发射器11，还控制旋转电机32、伺服电机36和电动推杆22。控制器12的控制面板设置在旋转支撑箱体31的外表面，方便用户操作，通过操作不同的控制按钮，执行高度调节、角度调节和激光发射。
本发明一优选实施例中的煤矿巷道轮廓投射仪的使用过程如下：先通过手推把手9，将煤矿巷道轮廓投射仪通过万向轮7移动到合适的位置，然后可以通过伸缩支撑腿8将此投射仪支撑起来，提高支撑的稳定性，同时可以通过伸缩支撑腿8将此投射仪调节平衡，然后将外部电源与控制器12连接，通过控制器12控制电动推杆22启动，推动升降支撑板21升降运动，将此装置调节到合适的高度；然后通过控制器12控制旋转电机32启动，可以带动旋转体33做旋转运动，进而用来调节投影单元1的水平角度；而后通过控制器12控制伺服电机36启动，通过同步带387将动力传递给旋转轴39，进而带动旋转轴39转动，实现对投射单元1的竖直角度的调节，刻度盘5可以为投射单元1的竖直方向角度调节提供数据参照，提高旋转角度调节的准确度，待角度调节完毕后，向控制器12植入程序，然后根据程序控制不同的激光发射器11开启，组成巷道截面轮廓点阵，然后将其投射出去，为巷道开挖提供一个参照线，可以确保巷道开挖的质量。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，包括投影单元、升降单元和角度调节单元，所述投影单元安装在所述角度调节单元上，所述角度调节单元安装在所述升降单元上，所述升降单元用于调节所述投影单元的高度，所述角度调节单元用于调节所述投影单元的角度；
所述投影单元进一步包括多个激光发射器和控制器，所述控制器控制多个所述激光发射器中的至少部分同时发射激光。
2.根据权利要求1所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述投影单元还包括壳体、灯板和灯罩，多个所述激光发射器排列在所述灯板上，所述灯板安装在所述壳体与所述灯罩之间的空腔中。
3.根据权利要求1所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述角度调节单元包括水平角度调节组件和竖直角度调节组件，所述水平角度调节组件用于调节所述投影单元在水平面上的角度，所述竖直角度调节组件用于调节所述投影单元在竖直面上的角度。
4.根据权利要求3所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述水平角度调节组件进一步包括旋转支撑箱体、旋转电机和旋转体，所述旋转电机的底部安装在所述旋转支撑箱体上，所述旋转电机的顶部与所述旋转体连接，所述旋转电机驱动时，带动所述旋转体在水平面上转动，所述投影单元安装在所述旋转体的上方。
5.根据权利要求4所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述水平角度调节组件还包括滑块和滑轨，所述滑块和所述滑轨安装在所述旋转体与所述旋转支撑箱体之间，所述旋转体转动时，所述滑块沿所述滑轨滑动。
6.根据权利要求3所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述竖直角度调节组件进一步包括伺服电机、电机带轮、同步带、旋转轴带轮和旋转轴，所述同步带缠绕在所述电机带轮和所述旋转轴带轮上，所述电机带轮与所述伺服电机同轴连接，所述旋转轴带轮与所述旋转轴同轴连接，所述旋转轴的中心轴线沿水平方向布置，所述旋转轴与所述投影单元连接；
所述伺服电机驱动时，带动所述电机带轮转动，所述电机带轮通过所述同步带带动所述旋转轴带轮转动，所述旋转轴带轮带动所述旋转轴，所述旋转轴带动所述投影单元在竖直面上转动。
7.根据权利要求6所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述旋转轴的端部连接指针和刻度表。
8.根据权利要求1所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述升降单元进一步包括升降支撑板、电动推杆、导向柱和导向套，所述角度调节单元安装在所述升降支撑板的上方，所述电动推杆安装在所述升降支撑板的底部中心，所述导向柱插入到所述导向套中并且安装在所述升降支撑板的底部。
9.根据权利要求1所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述升降单元的下方设有底座，所述底座的底部设有多个万向轮和伸缩支撑腿。
10.根据权利要求9所述的煤矿巷道轮廓投射仪，其特征在于，所述底座的侧面还设有把手。
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