CN116736550B - 一种矿用ar远修装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的矿用AR远修装置，属于远程检修设备领域，包括眼镜部件和用于安装眼镜部件的头套，眼镜部件包括镜框、镜片以及吹气装置，所述吹气装置安装在镜框内，并能顺着镜片的前后两面吹气；所述头套包括本体、活动带和弹性齿，活动带和弹性齿上沿其长度方向均设有若干锯齿，两者的锯齿的齿向相反；弹性齿以能被压入本体内的方式弹性伸缩地安装在本体上，所述活动带位于弹性齿上方，并直线滑动配合地安装在本体上的一个滑腔内，活动带顺着弹性齿的齿向一侧滑动时能压下所述弹性齿，以令彼此间的锯齿互相啮合而不能分离。本发明易于佩戴松紧调节，更为牢固，镜片清洁更加自动方便。

Description

一种矿用AR远修装置

技术领域

本发明涉及远程检修设备技术领域，具体是一种矿用AR远修装置。

背景技术

目前在矿区、生产产线、数据中心、工艺实验室等环境中，常常出现生产设备宕机，这类情况往往是现场操作员无法找出问题，需要更专业的指导，可是专家又无法第一时间赶到现场，只能通过持续的等待或传统且低效的沟通来解决问题，造成现场大量损失。这个时候，往往需要专家远程协同，现有技术中，专家通过多工业传感器AR眼镜解决问题，使用AR智能眼镜和AR远程指导软件组成的设备，随时传递故障现场状态到异地专家端，实现双向实时互动。同时，设备支持拓展震动、热成像、显微镜、内窥镜等多种工业传感器,专家能远程看到设备的振动曲线，实时温度分布、内部状况等辅助信息，从而专家可以精准把握现场的状况，让故障在第一时间得到解决。

然而，现有技术中，AR远修设备仅适用于地面工业场所，若将其用在煤矿井下的设备检修，存在以下问题：首先是，不能达到煤矿安全标准，没有防爆功能；其次是，井下使用粉尘大、水大、雾气大，设备的防尘；再次是眼镜镜片材料需改良，不沾灰尘，缺少清理镜片的配套装备。由于井下环境噪声大，对讲声音受到干扰的可能性也更大；此外，眼镜安置在头盔上，依靠一个类似螺栓的旋钮调节松紧，旋转部位固定不牢，戴在头部后容易松动。

另外，还存在以下一些常见的问题，由于设备的前面配有眼镜摄像头等装置，造成整个远修设备前重后轻，容易前倾，尤其对于扁平后脑勺头型配戴人员，依靠旋转部位调节松紧，作为本体的头盔更是不牢固。

当在井下工作时间长，远修装置经常出现电量不足等情况，升井更换或临时充电都不现实，一旦发生设备故障，造成严重的安全问题及经济损失。同时，现有的远修设备自身其实没有灯光照明，在井下阴暗场所、照明不良场所需要配合矿灯使用，而作为本体的头盔本身前端重量较重，容易前倾，加上前部安装矿灯大大增加了前部重量，更加不便使用，前后轻重更不一致，更不宜稳定地佩戴。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用AR远修装置，它很好地解决了现有技术中镜片不能自动去除粉尘水雾，以及佩戴时松紧调节不便，容易松动的技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种矿用AR远修装置，包括设有摄像头的眼镜部件和用于安装眼镜部件的头套，眼镜部件包括镜框、镜片以及吹气装置，所述吹气装置安装在镜框内，并能顺着镜片的前后两面吹气；

所述头套包括本体、活动带和弹性齿，活动带和弹性齿上沿其长度方向均设有若干锯齿，两者的锯齿的齿向相反；弹性齿以能被压入本体内的方式弹性伸缩地安装在本体上，所述活动带位于弹性齿上方，并直线滑动配合地安装在本体上的一个滑腔内，活动带顺着弹性齿的齿向一侧滑动时能压下所述弹性齿，以令彼此间的锯齿互相啮合而不能分离。

具体地，吹气装置包括微型吹风机、送气管，微型吹风机朝送气管内注入空气，送气管的其中一部分作为嵌入管段而内嵌在所述镜框的内侧面，并顺着镜片的边缘走向布置，所述嵌入管段的管壁上开设有喷气孔，所述喷气孔朝镜片的表面喷射空气。

进一步地，嵌入管段内顺着其长度方向具有隔条，隔条将嵌入管段分成彼此独立的两个通道，每个通道的长度方向上均设有所述喷气孔。

进一步地，嵌入管段的一端露出所述眼镜部件之外，且设有一个调节阀，所述调节阀用于调节嵌入管段内两个所述通道的通断。

进一步地，调节阀安装在一个安装部上，所述安装部一体成型地设置在嵌入管段上，调节阀包括阀芯，所述阀芯包过两个同轴设置的固接为一体的球芯，两球芯内均设有两个位于纵切面上的引入流道，以及一个位于横切面上的径向设置的引出流道，每个球芯上的所有引入流道都与其对应的引出流道连通；

位于最端部处的球芯的引出流道和一个凹型流道的入口连接，凹型流道的出口与对应的其中一个所述通道连接；另一个球芯的引出流道与径向设置在两球芯之间的过渡流道连接，过渡流道的出口与同轴设置在阀芯外围的环形腔连通，且环形腔设于所述隔条上的圆柱段内，以使得过渡流道随着阀芯转动时，始终与环形腔连通，所述环形腔通过排出流道与另一个通道连接；

两个球芯的所述引入流道位置关系须满足：阀芯转动至第一位置时，其中一个球芯的其中一个引入流道与其对应的通道连通，而另一球芯的两个引入流道则被封闭；转至第二位置时，所述另一球芯的其中一个引入流道与对应通道连通，而所述其中一个球芯的两个引入流道被封闭；阀芯转至第三位置时，两个阀芯的其中一个引入流道均与其对应的通道连通。

进一步地，活动带的侧面凸出地具有齿条，所述本体的L型罩上转动地安装有与齿条啮合的驱动齿轮柱，所述驱动齿轮柱的上端固接有光轴，下端固接有触杆，光轴轴向滑动配合地贯穿所述L型罩，且贯穿L型罩的部分套设有圆柱弹簧，所述圆柱弹簧位于L型罩的表面，以将驱动齿轮柱架设在触杆远离所述弹性齿一端的升降板的高度位置处，所述升降板与弹性齿固接为一体，并竖直滑动配合地安装在所述本体内。

进一步地，L型罩与所述本体之间形成的区域构成所述滑腔；所述升降板上表面具有与所述触杆的底端配合的凹槽，按下所述光轴顶端固接的圆盘后，所述触杆通过升降板将所述弹性齿压入本体内，以释放所述活动带。

进一步地，镜片采用防爆眼镜，加配除静电装置，与静电装置连接的所有接线头及电气元件均采用非导体材料封闭，隔绝空气。

进一步地，本体的后部设有存储清洁剂和眼镜布的空间盒；还包括蓝牙对讲机，在蓝牙对讲机的耳机上装有隔音扇，所述隔音扇为扇贝形结构，且由隔音且非导电材料制成，能折叠地扣到蓝牙耳机的机体上。

进一步地，在所述本体的后部以及所述驱动齿轮柱的内部均增加配重；所述除静电装置、微型吹风机安置在所述本体的后部；还包括供电用的蓄电池，所述蓄电池可拆卸地配戴在腰间，所述本体的两侧均安装有具备防爆功能的照明强光灯。

本发明提供的矿用AR远修装置具有以下效果：

1.具有较好的隔爆安全性，适用于煤矿井下工作人员。

2.通过设置专门的吹气装置，例如微型吹风机、存储清洁剂和眼镜布的空间盒，解决了井下粉尘大、水大、雾气大，设备的防尘、防水等问题。

3.在蓝牙对讲机耳机上装有隔音扇，达到降噪目的，通话更顺畅，检修更方便，不用时可折叠，达到保护耳机防静电的作用，更安全便捷。

4.本发明设计了特制的佩戴松紧调节结构，各档位采用锯齿结构卡接，不但固定更牢固，而且便于调节松紧度。

5.新增的配件，如除静电装置，电吹风机之类的微型吹风机的主体部分等，能放在作为头盔的本体的后面的，均安装在后面，以抵消前面的配重，在头盔后部增加配重，双重设计，解决头盔配戴前倾问题。

6.增加蓄电池，可配戴腰间以减轻负重，可拆卸，解决井下工作时间久检修装置经常出现电量不足等问题。

7.增加照明灯具，在照明不良场所使用该设备，不需额外领用矿灯，侧面两端分别安装，解决照明问题，平衡设备重量，使得佩戴更加牢固。

附图说明

下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，并非代表全部具体结构或原理。

图1是本发明的一种立体结构示意图；

图2是活动带与弹性齿之间的配合结构图；

图3是镜框内安装嵌入管段时的喷气吹扫示意；

图4是图1中I处的放大图；

图5是送气管顺着镜片喷气吹扫示意图；

图6是调节阀的一种结构示意图；

图7-9是图6中在A向处的三个位置状态时的端面示意图；

图10是L型罩与本体的一体结构图；

图11是图2中弹性齿左侧的放大图。

图中，本体1、活动带2、镜框3、摄像头4、镜片5、调节阀7、送气管8、嵌入管段801、喷气孔80101、安装部802、隔条9、圆柱段901、阀芯10、球芯1001、引入流道11、引出流道12、凹型流道13、过渡流道14、环形腔15、排出流道16、齿条17、弹性齿18、驱动齿轮柱19、光轴20、圆柱弹簧21、触杆22、升降板23、凹槽24、圆盘25、L型罩26。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本实施例介绍的一种矿用AR远修装置，包括安装有若干摄像头4的眼镜部件和用于安装眼镜部件的头套，眼镜部件包括镜框3、镜片5以及吹气装置，吹气装置安装在镜框3内，并能顺着镜片5的前后两面吹气，以将镜片5上的灰尘或者水雾吹走。在制作时，本头套包括本体1、活动带2和弹性齿18，活动带2和弹性齿18上沿其长度方向均设有若干锯齿，两者的锯齿的齿向相反，本体1其实就是常见的一些类似安全帽等简易头盔的结构。具体制作中，本弹性齿18以能被压入本体1内的方式弹性伸缩地安装在本体1上，这个本体1可以是一个类似头盔的结构，主要用于承载安装眼镜部件和佩戴在头部，作为具体实施细节而言，如图2，本活动带2位于弹性齿18上方，并直线滑动配合地安装在本体1上的一个滑腔内，即握住活动带2的端部拉动，可以直线移动，活动带2顺着弹性齿18的齿向一侧滑动时能压下弹性齿18，以令彼此间的锯齿互相啮合而不能分离，形成牢固的连接关系。

实践中的吹气装置包括微型吹风机、送气管8，这个微型吹风机朝送气管8内注入空气，而吹风机可以吹出冷风和热风。如图3-4，送气管8的其中一部分作为嵌入管段801而内嵌在镜框3的内侧面，并顺着镜片5的边缘走向布置，嵌入管段801的管壁上开设有喷气孔80101，喷气孔80101朝镜片5的表面喷射空气。为了镜片5内外两表面都可以被吹扫，如图5，嵌入管段801内顺着其长度方向具有隔条9，隔条9将嵌入管段801分成彼此独立的两个通道，每个通道的长度方向上均设有喷气孔80101，以喷射出空气。

作为实施结构之一，如图1，本嵌入管段801的一端露出眼镜部件之外，且设有一个调节阀7，调节阀7用于调节嵌入管段801内两个通道的通断，以灵活选择对镜片5内外两表面的清扫。

其中，本实施例中的调节阀7安装在一个安装部802上，安装部802一体成型地设置在嵌入管段801上，而调节阀7包括阀芯10，如图6，阀芯10包过两个同轴设置的固接为一体的球芯1001，两球芯1001内均设有两个位于纵切面上的引入流道11，以及一个位于横切面上的引出流道12，关键的是，这个引出流道12必须是在图中的横切面上径向设置的，每个球芯1001上的所有引入流道11都与其对应的引出流道12连通，以便输送气流，同时，位于最端部处的球芯1001的引出流道12和一个凹型流道13的入口连接，凹型流道13的出口与对应的其中一个通道连接，以实现吹风机吹出空气的传递。并且，本实施例中，另一个球芯1001的引出流道12与径向设置在两球芯1001之间的过渡流道14连接，过渡流道14的出口与同轴设置在阀芯10外围的环形腔15连通，且环形腔15设于隔条9上的圆柱段901内，设计圆柱段901结构，主要就是为了加工出环形腔15，以便阀芯10转动时，其轴线是不变的，转动到任意位置，前述的引出流道12都不会被封堵，以使得过渡流道14随着阀芯10转动时，始终与环形腔15连通。具体制作时，环形腔15通过排出流道16与另一个通道连接，实现导通。

对于两个球芯1001上的各个流道的设置逻辑，两个球芯1001的引入流道11位置关系须满足当阀芯10转动至第一位置时，如图6-7所示结构中，其中一个球芯1001的其中一个引入流道11与其对应的通道连通，而另一球芯1001的两个引入流道11则被封闭。如图8时，转至第二位置时，另一球芯1001的其中一个引入流道11与对应通道连通，而其中一个球芯1001的两个引入流道11被封闭。如图9，阀芯10转至第三位置时，两个阀芯10的其中一个引入流道11均与其对应的通道连通，从而对镜片5内外侧同时进行吹扫、清理。

如图2，本活动带2的侧面凸出地具有齿条17，本体1的如图10所示的L型罩26上，转动地安装有与齿条17啮合的驱动齿轮柱19，驱动齿轮柱19的上端固接有光轴20，下端固接有触杆22，触杆22可以是一根光滑的圆杆，这个光轴20的轴向滑动配合地贯穿L型罩26，且贯穿L型罩26的部分套设有圆柱弹簧21，圆柱弹簧21位于L型罩26的表面，以将驱动齿轮柱19架设在触杆22远离弹性齿18一端的升降板23的高度位置处，必要时按下后，触杆22可以下移一定距离，而升降板23与弹性齿18固接为一体，并竖直滑动配合地安装在本体1内，通过驱动升降板23，可以带动弹性齿18伸缩移动。

实质上，如图10，前述的L型罩26与本体1之间形成的区域构成滑腔，而升降板23上表面，如图11，还具有与触杆22的底端配合的凹槽24，按下光轴20顶端固接的圆盘25后，触杆22通过升降板23将弹性齿18压入本体1内，以释放活动带2，即触杆22下移，插入到凹槽24，压着升降板23下移，令弹性齿18缩回到本体1之内，从而活动带2就可以被抽离L型罩26组成的滑腔。

工程中，如矿山开采，井下作业时，本实施例的镜片5推荐采用防爆眼镜，并且可以加配除静电装置，与静电装置连接的所有接线头及电气元件均采用非导体材料封闭，隔绝空气，阻隔防爆。除此之外，本装置在设计制作时，本体1的后部设有存储清洁剂和眼镜布的空间盒，当设置蓝牙对讲机时，可在蓝牙对讲机的耳机上装有隔音扇，隔音扇为扇贝形结构，且由隔音且非导电材料制成，能折叠地扣到蓝牙耳机的机体上。

最后，在具体制作时，可以在本体1的后部以及驱动齿轮柱19的内部均增加配重；除静电装置、微型吹风机安置在本体1的后部，如图1所示的左侧的壳体内腔中，进行安装。为了供电，本实施例设置了供电用的蓄电池，蓄电池可拆卸地配戴在腰间，本体1的两侧均安装有具备防爆功能的照明强光灯，以便照明。

基于以上实施例的各制作细节特征，可知，本发明改用防爆眼镜，加配除静电装置，所有接线头及电气原件均采用非导体材料封闭，隔绝空气，防爆性能大大提升。另外，增加一个微型吹风机，可吹热风也可吹冷风，防湿防雾；而本体1后部增加存储清洁剂和眼镜布的空间盒，随时随地清洁镜片5的目的。

同时，本发明在蓝牙对讲机耳机上装有隔音扇，隔音扇为扇贝形向内弯曲，由隔音且非导电材料制成，可折叠扣到蓝牙耳机机体上，进行一定程度的隔音降噪。

对于本体1（头盔）佩戴在头部的松紧设计，本发明重新设计旋转功能，原设备是通过旋转轴旋转调节角度，使用过程中易活动，本方案旋转轴改成一个档一个档调节，每一个档都能在本体1与活动带2维成的佩戴区域，佩戴头部后自然地撑开、卡死。

在本体1后部增加配重，后部张紧可通过旋紧螺旋钮实现固定，旋紧螺旋钮内部增加配重。另，新增的配件，如除静电装置，电吹风机的主体等，能放在后面的均设计在后面，以抵消前面的配重。而增加的蓄电池，可配戴腰间以减轻负重，平时不用时可拆卸，方便取用管理；很明显地，本发明在远修装置的类头盔式本体1的两侧安装照明强光灯，不但很好地满足照明要求，还一并具备防爆功能，适合井下防爆作业。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种矿用AR远修装置，包括设有摄像头(4)的眼镜部件和用于安装眼镜部件的头套，其特征在于：所述眼镜部件包括镜框(3)、镜片(5)以及吹气装置，所述吹气装置安装在镜框(3)内，并能顺着镜片(5)的前后两面吹气；

所述头套包括本体(1)、活动带(2)和弹性齿(18)，活动带(2)和弹性齿(18)上沿其长度方向均设有若干锯齿，两者的锯齿的齿向相反；弹性齿(18)以能被压入本体(1)内的方式弹性伸缩地安装在本体(1)上，所述活动带(2)位于弹性齿(18)上方，并直线滑动配合地安装在本体(1)上的一个滑腔内，活动带(2)顺着弹性齿(18)的齿向一侧滑动时能压下所述弹性齿(18)，以令彼此间的锯齿互相啮合而不能分离；

所述活动带(2)的侧面凸出地具有齿条(17)，所述本体(1)的L型罩(26)上转动地安装有与齿条(17)啮合的驱动齿轮柱(19)，所述驱动齿轮柱(19)的上端固接有光轴(20)，下端固接有触杆(22)，光轴(20)轴向滑动配合地贯穿所述L型罩(26)，且贯穿L型罩(26)的部分套设有圆柱弹簧(21)，所述圆柱弹簧(21)位于L型罩(26)的表面，以将驱动齿轮柱(19)架设在触杆(22)远离所述弹性齿(18)一端的升降板(23)的高度位置处，所述升降板(23)与弹性齿(18)固接为一体，并竖直滑动配合地安装在所述本体(1)内。

2.如权利要求1所述的矿用AR远修装置，其特征在于：所述吹气装置包括微型吹风机、送气管(8)，微型吹风机朝送气管(8)内注入空气，送气管(8)的其中一部分作为嵌入管段(801)而内嵌在所述镜框(3)的内侧面，并顺着镜片(5)的边缘走向布置，所述嵌入管段(801)的管壁上开设有喷气孔(80101)，所述喷气孔(80101)朝镜片(5)的表面喷射空气。

3.如权利要求2所述的矿用AR远修装置，其特征在于：所述嵌入管段(801)内顺着其长度方向具有隔条(9)，隔条(9)将嵌入管段(801)分成彼此独立的两个通道，每个通道的长度方向上均设有所述喷气孔(80101)。

4.如权利要求3所述的矿用AR远修装置，其特征在于：所述嵌入管段(801)的一端露出所述眼镜部件之外，且设有一个调节阀(7)，所述调节阀(7)用于调节嵌入管段(801)内两个所述通道的通断。

5.如权利要求4所述的矿用AR远修装置，其特征在于：所述调节阀(7)安装在一个安装部(802)上，所述安装部(802)一体成型地设置在嵌入管段(801)上，调节阀(7)包括阀芯(10)，所述阀芯(10)包过两个同轴设置的固接为一体的球芯(1001)，两球芯(1001)内均设有两个位于纵切面上的引入流道(11)，以及一个位于横切面上的径向设置的引出流道(12)，每个球芯(1001)上的所有引入流道(11)都与其对应的引出流道(12)连通；

位于最端部处的球芯(1001)的引出流道(12)和一个凹型流道(13)的入口连接，凹型流道(13)的出口与对应的其中一个所述通道连接；另一个球芯(1001)的引出流道(12)与径向设置在两球芯(1001)之间的过渡流道(14)连接，过渡流道(14)的出口与同轴设置在阀芯(10)外围的环形腔(15)连通，且环形腔(15)设于所述隔条(9)上的圆柱段(901)内，以使得过渡流道(14)随着阀芯(10)转动时，始终与环形腔(15)连通，所述环形腔(15)通过排出流道(16)与另一个通道连接；

两个球芯(1001)的所述引入流道(11)位置关系须满足：阀芯(10)转动至第一位置时，其中一个球芯(1001)的其中一个引入流道(11)与其对应的通道连通，而另一球芯(1001)的两个引入流道(11)则被封闭；转至第二位置时，所述另一球芯(1001)的其中一个引入流道(11)与对应通道连通，而所述其中一个球芯(1001)的两个引入流道(11)被封闭；阀芯(10)转至第三位置时，两个阀芯(10)的其中一个引入流道(11)均与其对应的通道连通。

6.如权利要求1所述的矿用AR远修装置，其特征在于：所述L型罩(26)与所述本体(1)之间形成的区域构成所述滑腔；所述升降板(23)上表面具有与所述触杆(22)的底端配合的凹槽(24)，按下所述光轴(20)顶端固接的圆盘(25)后，所述触杆(22)通过升降板(23)将所述弹性齿(18)压入本体(1)内，以释放所述活动带(2)。

7.如权利要求6所述的矿用AR远修装置，其特征在于：所述镜片(5)采用防爆眼镜，加配除静电装置，与静电装置连接的所有接线头及电气元件均采用非导体材料封闭，隔绝空气。

8.如权利要求7所述的矿用AR远修装置，其特征在于：所述本体(1)的后部设有存储清洁剂和眼镜布的空间盒；还包括蓝牙对讲机，在蓝牙对讲机的耳机上装有隔音扇，所述隔音扇为扇贝形结构，且由隔音且非导电材料制成，能折叠地扣到蓝牙耳机的机体上。

9.如权利要求8所述的矿用AR远修装置，其特征在于：在所述本体(1)的后部以及所述驱动齿轮柱(19)的内部均增加配重；所述除静电装置、微型吹风机安置在所述本体(1)的后部；

还包括供电用的蓄电池，所述蓄电池可拆卸地配戴在腰间，所述本体(1)的两侧均安装有具备防爆功能的照明强光灯。