CN216206347U - 一种巷道掘进激光指向测量控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种巷道掘进激光指向测量控制装置，巷道掘进激光指向测量技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种巷道掘进激光指向测量控制装置硬件结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括垂直支架和水平支架，垂直支架的顶部通过顶板锚杆与巷道顶板连接固定，垂直支架通过十字套筒与水平支架连接固定，使水平支架能够在垂直支架上垂直升降和左右摇摆；在水平支架上还安装有丝杆滑台，丝杆滑台的延伸端设置有丝杆驱动电机，在丝杆滑台上安装有旋转平台，丝杆驱动电机能够带动旋转平台在丝杆滑台上前后滑动，旋转平台的横截面整体呈H形，在旋转平台的内部还设置有用于驱动旋转平台水平转动的旋转驱动电机；本实用新型应用于巷道掘进场所。
Description
技术领域
本实用新型一种巷道掘进激光指向测量控制装置，巷道掘进激光指向测量技术领域。
背景技术
在进行巷道掘进的作业前期，需要安装使用激光指向仪来确定掘进巷道的方位，目前使用的固定激光指向仪为自制校准仪器，具体将十字支架固定在顶板锚杆上，主要通过固定支架和调节旋钮进行调整或进行微调，由于人工操作精度低，使得整个激光指向仪的测量精度差，测量误差大，观测人员难以观察激光方位，容易造成激光方位角出现较大偏差，导致出现巷道中线偏差事故；另外安装该类型的激光指向仪一般采用自制的架子固定在顶板上，高度在2.5-3.5m之间，人工调整激光指向仪需要登高作业，指向观测工作量大，观测效率低，且存在安全风险。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种巷道掘进激光指向测量控制装置硬件结构的改进。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种巷道掘进激光指向测量控制装置，包括垂直支架和水平支架，所述垂直支架的顶部通过顶板锚杆与巷道顶板连接固定，所述垂直支架通过十字套筒与水平支架连接固定，使水平支架能够在垂直支架上垂直升降和左右摇摆；
在水平支架上还安装有丝杆滑台，所述丝杆滑台的延伸端设置有丝杆驱动电机，在丝杆滑台上安装有旋转平台，所述丝杆驱动电机能够带动旋转平台在丝杆滑台上前后滑动，所述旋转平台的横截面整体呈H形，在旋转平台的内部还设置有用于驱动旋转平台水平转动的旋转驱动电机；
在旋转平台上还安装有激光指向仪，所述激光指向仪具体通过磁铁设置在底座上，所述底座的两侧分别通过固定轴安装在旋转平台上，所述固定轴的外侧还设置有用于扭转固定轴的垂直驱动电机；
所述丝杆驱动电机、旋转驱动电机、垂直驱动电机的控制端均通过导线与设置在巷道内的控制主机相连。
所述十字套筒具体包括垂直筒和水平筒，制作时将垂直筒一侧的筒壁与水平筒一侧的筒壁进行焊接，形成十字形结构后将垂直支架穿入垂直筒中，将水平支架穿入水平筒中；
在垂直筒上通过设置垂直锁紧旋钮来调整垂直支架的上下位置；
在水平筒上通过设置水平锁紧旋钮来调整水平支架的前后位置。
所述激光指向仪的顶部设置有用于调节激光左右偏移量的左右调节旋钮；
所述激光指向仪的前端设置有激光发射口；
所述激光指向仪的后端设置有用于调节激光上下偏移量的上下调节旋钮。
所述控制主机的内部安装有控制电路板，在控制电路板上集成有微控制器和无线通信模块，所述无线通信模块通过无线网络与监控服务器和监控终端建立数据连接。
所述微控制器内部使用的芯片型号为STM32F103C8T6；
所述无线通信模块内部使用的芯片型号为ESP8266。
本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型通过对现有矿用激光指向仪结构进行改进，使改进后的指向仪不需要人工频繁登高作业，由全人工手动校准改进为半自动校准模式，改进后的测量装置通过设置水平和垂直驱动电机来控制激光指向仪的倾斜角度，全程由控制器向电机反馈控制参数来进行精确控制，能够提高激光指向仪调整精度，同时该装置仅需要在初次安装后人员进行调试，减少微调次数，日常微调可全部采用远程控制来进行控制，使用操作方便，降低观测工作强度，有效提高观测精度和效率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型激光指向仪的安装结构示意图；
图3为本实用新型的电路结构示意图；
图中：1为垂直支架、2为水平支架、3为顶板锚杆、4为丝杆滑台、5为丝杆驱动电机、6为旋转平台、21为旋转驱动电机、8为激光指向仪、31为底座、32为固定轴、22为垂直驱动电机、41为控制主机、11为垂直筒、12为水平筒、13为垂直锁紧旋钮、14为水平锁紧旋钮、33为左右调节旋钮、34为激光发射口、35为上下调节旋钮。
具体实施方式
如图1至图3所示，本实用新型一种巷道掘进激光指向测量控制装置，包括垂直支架1和水平支架2，所述垂直支架1的顶部通过顶板锚杆3与巷道顶板连接固定，所述垂直支架1通过十字套筒与水平支架2连接固定，使水平支架2能够在垂直支架1上垂直升降和左右摇摆；
在水平支架2上还安装有丝杆滑台4，所述丝杆滑台4的延伸端设置有丝杆驱动电机5，在丝杆滑台4上安装有旋转平台6，所述丝杆驱动电机5能够带动旋转平台6在丝杆滑台4上前后滑动，所述旋转平台6的横截面整体呈H形，在旋转平台6的内部还设置有用于驱动旋转平台水平转动的旋转驱动电机21；
在旋转平台6上还安装有激光指向仪8，所述激光指向仪8具体通过磁铁设置在底座31上，所述底座31的两侧分别通过固定轴32安装在旋转平台6上，所述固定轴32的外侧还设置有用于扭转固定轴的垂直驱动电机22；
所述丝杆驱动电机5、旋转驱动电机21、垂直驱动电机22的控制端均通过导线与设置在巷道内的控制主机41相连。
所述十字套筒具体包括垂直筒11和水平筒12，制作时将垂直筒11一侧的筒壁与水平筒12一侧的筒壁进行焊接，形成十字形结构后将垂直支架1穿入垂直筒11中，将水平支架2穿入水平筒12中；
在垂直筒11上通过设置垂直锁紧旋钮13来调整垂直支架1的上下位置；
在水平筒12上通过设置水平锁紧旋钮14来调整水平支架2的前后位置。
所述激光指向仪8的顶部设置有用于调节激光左右偏移量的左右调节旋钮33；
所述激光指向仪8的前端设置有激光发射口34；
所述激光指向仪8的后端设置有用于调节激光上下偏移量的上下调节旋钮35。
所述控制主机41的内部安装有控制电路板，在控制电路板上集成有微控制器和无线通信模块，所述无线通信模块通过无线网络与监控服务器和监控终端建立数据连接。
所述微控制器内部使用的芯片型号为STM32F103C8T6；
所述无线通信模块内部使用的芯片型号为ESP8266。
本实用新型提供一种可远程操作的矿用激光指向仪，具体在制作十字观测支架的基础上安装一套丝杆滑台和和旋转平台，并将激光指向仪安装在旋转平台上，从而能实现激光指向仪左右摆动和360°旋转；本实用新型的控制主机通过通信线路连接各驱动电机，来远程控制丝杆滑台和旋转平台工作，使用该装置可以使观测人员站在地面就可以完成控制激光指向仪向预定方位进行调整校对的工作，经过多次调整，最终确定掘进角度。
进一步的，本实用新型为实现高精度测量，首先将十字支架通过顶板锚杆固定在巷道顶板，根据巷道环境变化将控制主机安装在巷道顶板或监控室中，为实现激光指向仪半自动控制功能，先通过人工的方式调节位于垂直筒和水平筒上的锁紧旋钮，从而大致将激光指向的高度和角度进行定位，进一步再通过远程控制丝杆驱动电机、旋转驱动电机、垂直驱动电机来控制旋转平台上激光指向仪的姿态，期间还可通过人工微调激光指向仪上左右调节旋钮和上下调节旋钮来微调校对激光的发射方向，在由多次激光方位角调整测算后，得出巷道正确的掘进方位，整个过程由人工现场进行粗调，远程控制各电机进行微调，并由控制主机对调整数据进行分析、处理、存储，并将测算结果同步上传服务器和监控终端，相比传统的人工测量方式，能够有效提高测量的效率和准确精度。
关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，解决本实用新型提出的技术问题；以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种巷道掘进激光指向测量控制装置，包括垂直支架（1）和水平支架（2），其特征在于：所述垂直支架（1）的顶部通过顶板锚杆（3）与巷道顶板连接固定，所述垂直支架（1）通过十字套筒与水平支架（2）连接固定，使水平支架（2）能够在垂直支架（1）上垂直升降和左右摇摆；
在水平支架（2）上还安装有丝杆滑台（4），所述丝杆滑台（4）的延伸端设置有丝杆驱动电机（5），在丝杆滑台（4）上安装有旋转平台（6），所述丝杆驱动电机（5）能够带动旋转平台（6）在丝杆滑台（4）上前后滑动，所述旋转平台（6）的横截面整体呈H形，在旋转平台（6）的内部还设置有用于驱动旋转平台水平转动的旋转驱动电机（21）；
在旋转平台（6）上还安装有激光指向仪（8），所述激光指向仪（8）具体通过磁铁设置在底座（31）上，所述底座（31）的两侧分别通过固定轴（32）安装在旋转平台（6）上，所述固定轴（32）的外侧还设置有用于扭转固定轴的垂直驱动电机（22）；
所述丝杆驱动电机（5）、旋转驱动电机（21）、垂直驱动电机（22）的控制端均通过导线与设置在巷道内的控制主机（41）相连。
2.根据权利要求1所述的一种巷道掘进激光指向测量控制装置，其特征在于：所述十字套筒具体包括垂直筒（11）和水平筒（12），制作时将垂直筒（11）一侧的筒壁与水平筒（12）一侧的筒壁进行焊接，形成十字形结构后将垂直支架（1）穿入垂直筒（11）中，将水平支架（2）穿入水平筒（12）中；
在垂直筒（11）上通过设置垂直锁紧旋钮（13）来调整垂直支架（1）的上下位置；
在水平筒（12）上通过设置水平锁紧旋钮（14）来调整水平支架（2）的前后位置。
3.根据权利要求2所述的一种巷道掘进激光指向测量控制装置，其特征在于：所述激光指向仪（8）的顶部设置有用于调节激光左右偏移量的左右调节旋钮（33）；
所述激光指向仪（8）的前端设置有激光发射口（34）；
所述激光指向仪（8）的后端设置有用于调节激光上下偏移量的上下调节旋钮（35）。
4.根据权利要求3所述的一种巷道掘进激光指向测量控制装置，其特征在于：所述控制主机（41）的内部安装有控制电路板，在控制电路板上集成有微控制器和无线通信模块，所述无线通信模块通过无线网络与监控服务器和监控终端建立数据连接。
5.根据权利要求4所述的一种巷道掘进激光指向测量控制装置，其特征在于：所述微控制器内部使用的芯片型号为STM32F103C8T6；
所述无线通信模块内部使用的芯片型号为ESP8266。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114322956A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 山西潞安集团余吾煤业有限责任公司 | 一种巷道掘进激光指向测量系统及测量方法 |
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2021
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