CN218673661U - 一种掘进机激光引导装置 - Google Patents

Abstract

一种掘进机激光引导装置，包括位于掘进机后上方的激光发射器，以及安装在掘进机上的激光标靶，激光发射器包括箱体，箱盖，微调组件及激光发射组件，箱体通过悬挂组件安装在巷道顶板上，箱体朝向激光标靶的一面为敞口结构，通过箱盖密封装配，箱盖内嵌装有供激光穿过的玻璃，微调组件通过回转底座固定在箱体内，激光发射组件包括呈十字设置的安装架，安装架横向一端与微调组件固定，通过微调组件调节上下位置，安装架横向另一端安装有旋转激光模块，产生竖向的激光平面，透过玻璃射向激光标靶，安装架竖向的上端安装有另一个旋转激光模块，产生横向的激光平面，透过玻璃射向激光标靶。其使用旋转的棱镜结构将点激光变成面激光，扩大了激光照射区域，两个激光组件形成十字型激光照射，再结合不同布局的激光靶，实现导向激光束的准确接收。

Description

一种掘进机激光引导装置

技术领域

本实用新型涉及掘进机导向领域，具体涉及一种掘进机激光引导装置。

背景技术

掘进机是实现地下巷道掘进工作的核心设备。在传统的地下巷道掘进过程中。掘进机的掘进路线首先由地测部门绘制，再根据安装在巷道后方的点激光指向仪发射至巷道前方岩壁的激光斑的位置，由掘进机驾驶员控制掘进机的掘进方向。由于矿井巷道环境恶劣，这种掘进方法不仅效率低，而且精度有限。

针对这一方式的缺陷，还有一些方式是将激光接收器安装在掘进机上，通过掘进机身的调整，进行定向挖掘，由于现有激光发射机发射出的都是点激光，一旦掘进机出现倾斜或者跑偏的情况，机身上的激光接收器就很难接收到导向的激光束。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型为了解决现有技术的不足，提供了一种掘进机激光引导装置，使用旋转的棱镜结构将点激光变成面激光，扩大了激光照射区域，两个激光组件形成十字型激光照射，再结合不同布局的激光靶，实现导向激光束的准确接收。

本实用新型采用的技术方案：一种掘进机激光引导装置，包括位于掘进机后上方的激光发射器，以及安装在掘进机上的激光标靶，所述激光发射器包括箱体，箱盖，微调组件及激光发射组件，所述箱体通过悬挂组件安装在巷道顶板上，箱体朝向激光标靶的一面为敞口结构，通过箱盖密封装配，所述箱盖内嵌装有供激光穿过的玻璃，所述微调组件通过回转底座固定在箱体内，激光发射组件包括呈十字设置的安装架，安装架横向一端与微调组件固定，通过微调组件调节上下位置，安装架横向另一端安装有旋转激光模块，产生竖向的激光平面，透过玻璃射向激光标靶，所述安装架竖向的上端安装有另一个旋转激光模块，产生横向的激光平面，透过玻璃射向激光标靶。

优选地，所述回转底座包括底板，回转座，回转板及托架，所述底板固定在箱体底部，回转座安装在底板一端，托架安装在底板另一端，回转板的一端与回转座通过销轴枢接，另一端搁置在托架上，所述回转板可以相对回转座旋转，进行水平方向位置调节。

优选地，所述微调组件包括安装板，步进电机及丝杆，所述安装板竖直固定在回转板一端，步进电机固定在安装板上，其端部连接丝杆，激光组件的安装架一端与丝杆上的滑块连接，由步进电机带动安装架上下移动进行竖直方向位置调节。

优选地，所述旋转激光模块包括安装座，激光头，中空轴电机及直角棱镜，所述安装座固定在安装架的端部，中空轴电机固定在安装座上，直角棱镜安装在中空轴电机上，并随中空轴电机旋转而旋转，所述激光头固定在安装座上，并穿插在中空轴电机的内部，其发射的激光垂直射向直角棱镜的一个直角面，并从另一个直角面反射出去。

优选地，所述激光标靶为三组，其中两组横向设置，一组竖向设置。

优选地，所述激光标靶包括支撑杆，固定在支撑杆上的激光接收电路板，套装在支撑杆外部的玻璃罩，安装在玻璃罩两侧的端盖，以及包覆在玻璃罩外部的不锈钢壳体，激光接收电路板上等间隔焊接有光电传感器，每个光电传感器对应一个坐标位置。

优选地，所述不锈钢壳体上对应激光接收电路板上光电传感器区域开设有长条槽口，使得激光发射器产生的激光穿过照射到光电传感器上。

有益效果：本实用新型所揭示的一种掘进机激光引导装置，具有如下有益效果：

利用旋转的直角棱镜配合激光头将点激光变成面激光，在激光靶上形成激光带，增加照射区域，从而在掘进机倾斜或者跑偏时依然可以实现接收；

两个激光旋转模块呈垂直布局，形成的激光面呈十字交叉，掘进机上配合竖直设置的激光靶和水平设置的激光靶，实现激光位置的精确感应；

箱体内设置的回转底座和微调组件实现对激光照射位置水平方向和竖直方向的调节，从而确保激光照射位置。

附图说明

图1为本实用新型实施例中激光发射器的外部结构图；

图2为本实用新型实施例中激光发射器的俯剖图；

图3为本实用新型实施例中激光发射器的主剖图；

图4为本实用新型实施例中平面激光形成原理图；

图5为本实用新型实施例中激光标靶的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本实用新型所揭示的一种掘进机激光引导装置，包括激光发射器1，以及多个激光标靶2，其中激光发射器安装在掘进机后方的巷道顶部，用于射出横向和竖向两个激光带，多个激光标靶安装在掘进机上，用于感应激光发射器发射出来的激光信号，多个激光标靶中部分呈竖直设置，部分呈水平设置，从而接收激光发射器射出的横向和竖向两种激光带。

所述激光发射器的结构如图1~3所示，包括箱体11，箱盖12，回转底座13，微调组件14，激光发射组件15及悬挂组件16，其中箱体通过悬挂组件安装在巷道的顶板上，回转底座固定在箱体内，微调组件安装在回转底座一端，通过回转底座实现水平方向位置调节，激光发射组件安装在微调组件上，通过微调组件实现竖直方向的位置调节，所述激光发射组件产生横向和竖向两种激光带，照射至激光标靶上。

具体说来，所述箱体正对激光标靶的一面为敞口结构，边缘设有装配箱盖的法兰边111，所述箱盖为防爆盖，四周与法兰边固定，中间开设有方形口，方形口内密封装配有防护玻璃121，便于内部的激光穿过防护玻璃照射至激光标靶上，所述回转底座包括底板131，回转座132，回转板133及托架134，其中底板固定在箱体底部，回转座安装在底板一端，其侧边开设有槽口135，上端设有贯穿槽口的销孔，所述托架安装在底板另一端，所述回转板的一端延伸有带有过孔的枢接部136，所述回转板通过枢接部插入回转座的槽口内，通过销轴137插入销孔和过孔内，实现回转板与回转座的枢接，使得回转板可以相对回转座旋转，而回转板的另一端搁置在托架上，这种枢接结构可以实现水平方向的调节，通过旋转回转板来调节激光照射时横向的位置。

所述微调组件包括安装板141，步进电机142及丝杆143，所述安装板竖直固定在回转板一端，步进电机固定在安装板上，丝杆两端通过轴承座固定在安装板上，且一端与步进电机连接，所述激光发射组件包括呈十字设置的安装架151，安装架横向一端与丝杆上的滑块固定，另一端装配有旋转激光模块，安装架竖向的上端也安装有旋转激光模块，丝杆在步进电机的控制下带动安装架做升降运动，实现竖直方向的位置调节，横向设置的旋转激光模块和竖向设置的旋转激光模块可以形成横向和竖向两种激光平面，激光平面中的部分激光穿过防护玻璃照射至激光标靶上。

所述旋转激光模块包括固定在安装架端部的安装座152，固定在安装座上的中空轴电机153，固定在中空轴电机端部并随其旋转的直角棱镜154，以及固定在安装座上并插入中空轴电机内部的激光头（图未示），激光头射出的激光束垂直射向直角棱镜的一个直角面，并从另一个直角面射出（如图4所示），虽然激光头照射出的是点激光，然而棱镜随着中空轴电机的旋转，点激光在高速旋转的棱镜的反射下形成平面激光，这个平面激光中的一部分照射在箱体内部，另一部分穿过防护玻璃，在激光标靶上形成激光带。

所述激光标靶为三组，其中两组横向设置用于接收竖向的激光带，另一组竖向设置，用于接收横向的激光带，具体激光标靶的结构如图5所示，包括支撑杆21，固定在支撑杆上的激光接收电路板22，套装在支撑杆外部的玻璃罩23，安装在玻璃罩两侧的端盖24，以及包覆在玻璃罩外部的不锈钢壳体25，所述激光接收电路板上等间隔焊接有光电传感器，每个光电传感器对应一个坐标位置，正常挖掘时，激光照射在某一个光电传感器处，当掘进机倾斜或者跑偏，激光则照射至另一个光电传感器处，此时就可以获得偏移坐标值，从而进行挖掘调整，在使用时不锈钢外壳是为了对标靶进行保护，然而为了激光接收，所述不锈钢壳体上对应激光接收电路板上光电传感器区域开设有长条槽口，使得激光发射器产生的激光可以穿过照射到光电传感器上。

本实用新型的一种掘进机激光引导装置，其核心点在激光法发射器的结构优化上，比如旋转激光模块的设计，回转底座以及微调组件的设计，对于激光如何实现引导以及掘进机姿态如何调整，则可以参照现有的技术，在此不做过多描述。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种掘进机激光引导装置，其特征在于：包括位于掘进机后上方的激光发射器，以及安装在掘进机上的激光标靶，所述激光发射器包括箱体，箱盖，微调组件及激光发射组件，所述箱体通过悬挂组件安装在巷道顶板上，箱体朝向激光标靶的一面为敞口结构，通过箱盖密封装配，所述箱盖内嵌装有供激光穿过的玻璃，所述微调组件通过回转底座固定在箱体内，激光发射组件包括呈十字设置的安装架，安装架横向一端与微调组件固定，通过微调组件调节上下位置，安装架横向另一端安装有旋转激光模块，产生竖向的激光平面，透过玻璃射向激光标靶，所述安装架竖向的上端安装有另一个旋转激光模块，产生横向的激光平面，透过玻璃射向激光标靶。

2.根据权利要求1所述的一种掘进机激光引导装置，其特征在于：所述回转底座包括底板，回转座，回转板及托架，所述底板固定在箱体底部，回转座安装在底板一端，托架安装在底板另一端，回转板的一端与回转座通过销轴枢接，另一端搁置在托架上，所述回转板可以相对回转座旋转，进行水平方向位置调节。

3.根据权利要求2所述的一种掘进机激光引导装置，其特征在于：所述微调组件包括安装板，步进电机及丝杆，所述安装板竖直固定在回转板一端，步进电机固定在安装板上，其端部连接丝杆，激光组件的安装架一端与丝杆上的滑块连接，由步进电机带动安装架上下移动进行竖直方向位置调节。

4.根据权利要求1或3所述的一种掘进机激光引导装置，其特征在于：所述旋转激光模块包括安装座，激光头，中空轴电机及直角棱镜，所述安装座固定在安装架的端部，中空轴电机固定在安装座上，直角棱镜安装在中空轴电机上，并随中空轴电机旋转而旋转，所述激光头固定在安装座上，并穿插在中空轴电机的内部，其发射的激光垂直射向直角棱镜的一个直角面，并从另一个直角面反射出去。

5.根据权利要求1所述的一种掘进机激光引导装置，其特征在于：所述激光标靶为三组，其中两组横向设置，一组竖向设置。

6.根据权利要求5所述的一种掘进机激光引导装置，其特征在于：所述激光标靶包括支撑杆，固定在支撑杆上的激光接收电路板，套装在支撑杆外部的玻璃罩，安装在玻璃罩两侧的端盖，以及包覆在玻璃罩外部的不锈钢壳体，激光接收电路板上等间隔焊接有光电传感器，每个光电传感器对应一个坐标位置。

7.根据权利要求6所述的一种掘进机激光引导装置，其特征在于：所述不锈钢壳体上对应激光接收电路板上光电传感器区域开设有长条槽口，使得激光发射器产生的激光穿过照射到光电传感器上。

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