一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪

摘要

本发明涉及一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，属于采矿设备领域。本发明的一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，配备多个灯头，分为环形阵列和矩形排布，完全满足井下工作照射要求并且安全可靠，环形阵列激光头由连杆机构及端头操纵面板操控，矩形阵列排布激光头由小型二维舵机编程操控，实现灯头的精确统一动作，同时巧妙地运用线激光光源工作系统，舵机、步进电机等装置在控制器的调控下精确控制激光灯灯头的旋转角度，提高了井下炮眼布置位置的精准性，定位工作简单、精确导向并确定装药炮孔的位置，耗时短，工作效率高，劳动强度小，提高了爆破效果。

权利要求

1.一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，包括外壳（1） 、灯头（2） 、操控面板（3） 、步进电机（4）和舵机（5） ，其特征在于：所述灯头（2）设置在外壳（1）上，所述灯头（2）包括半圆形面上的半圆形排布灯头（6） 、方形面上的矩形排布灯头（7）和中间的中央灯头（8） ，所述操控面板（3）在中央灯头（8）后面，所述操控面板（3）分为上中下三层，所述操控面板（3）一侧设置有步进电机（4） ，所述半圆形排布灯头（6）与操控面板（3）相连接，上中下三层操控面板（3）通过连杆机构（9）相连接。

2.根据权利要求 1 所述的一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，其特征在于：所述矩形排布灯头（7）与舵机（5）相连接。

3.根据权利要求 1 所述的一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，其特征在于：所述半圆形排布灯头（6）由连杆机构（9）及操纵面板（3）操控，所述矩形排布灯头（7）由舵机（5）编程操控。

4.根据权利要求 1 所述的一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，其特征在于：所述步进电机（4）和舵机（5）均由内置其中的单片机（10）操控。

5.根据权利要求 1 所述的一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，其特征在于：所述外壳（1）上部为半圆形，下部为方形，采用防爆防静电 PVC 材质。

6.根据权利要求 1 所述的一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，其特征在于：所述灯头（2）为激光发生器。

7.根据权利要求 1 所述的一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，其特征在于：所述半圆形排布灯头（6）呈环形分布，所述矩形排布灯头（7）呈矩形分布。

说明书

一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪

技术领域

[0001] 本发明涉及一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪， 属于采矿设备领域。

背景技术

[0002] 煤炭工业是国家现有工业的基础之一， 并且就现在国家的发展情况来看，煤矿的开采仍然以井工开采为主。在煤炭的开采过程中，巷道以及隧道的爆破掘进是其中一个重要环节， 在爆破掘进中装药炮眼的布置合理性以及精确度直接影响炮掘巷道断面的形状， 尤其对于光

[0003] 面爆破而言。然而，传统的炮眼定位都是人工全手动测量完成的，定位工作繁琐复杂、 不能精确导向并确定装药炮孔的位置， 耗费时间长，工作效率低，劳动强度大，爆破效果差。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，提高了井下炮眼布置位置的精准性，定位工作简单、精确导向并确定装药炮孔的位置， 耗时短， 工作效率高， 劳动强度小， 提高了爆破效果。

[0005] 本发明采用的技术方案如下：

[0006] 一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，其包括外壳、灯头、操控面板、步进电机和舵机，所述灯头设置在外壳上，所述灯头包括半圆形面上的半圆形排布灯头、 方形面上的矩形排布灯头和中间的中央灯头， 所述操控面板在中央灯头后面， 所述操控面板分为上中下三层，

[0007] 所述操控面板一侧设置有步进电机， 所述半圆形排布灯头与操控面板相连接，上中下三层操控面板通过连杆机构相连接。

[0008] 进一步的，所述矩形排布灯头与舵机相连接。

[0009] 进一步的，所述半圆形排布灯头由连杆机构及操纵面板操控，所述矩形排布灯头由舵机编程操控。

[0010] 进一步的，所述步进电机和舵机均由内置其中的单片机操控。

[0011] 进一步的，所述外壳上部为半圆形，下部为方形，采用防爆防静电 PVC 材质。

[0012] 进一步的，所述灯头为激光发生器。

[0013] 进一步的，所述半圆形排布灯头呈环形分布，所述矩形排布灯头呈矩形分布。

[0014] 打开煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，定位仪上的灯头发出激光，利用激光光束的相干性、方向性好的优点，能够清晰并且精确地定位井下巷道掘进时炮眼位置，中央灯头采用激光测距技术，可以精确测量产品距离巷道断面的距离，反向作用于产品内部感应器，使其自动计算其他激光灯灯头应该偏转的角度，从而达到自动调节的目的。操控面板内部布置有针对于整个仪器运行的电路系统，整个仪器的操作中枢系统不仅可以靠自带的感应装置来操控， 还可以通过外来人为的精细调节来进行修正，可以最大程度上提高仪器的操作准确性，对于整个仪器的精度有一个质的提高。把单片机放在仪表内部，可减少设备的尺寸， 单片机的应用可以解决多个步进电机的同步操作问题， 并且解决了对于产品尺寸的要求。 连杆机构运用力学传动原理，在舵机以及步进电机的联合作用下， 可以精确的控制操控面板以及灯头旋转的角度，从而在根本上精确制导并确定装药炮孔的位置。多维旋转灯头与舵机以及步进电机直接相连，可在空间内二维旋转灯头，并通过算法精确控制灯头位置，确定炮眼位置。

[0015] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果有以下几条：

[0016] 1.通过小型舵机以及步进电机来精确操控矩形排布灯头。 连杆机构及操控面板操控半圆形排布灯头可以精确的控制操控面板以及操控下的半圆形排布灯头旋转的角度， 从而在根本上精确导向并确定装药炮孔的位置。

[0017] 2.步进电机全程完全采用单片机控制， 通过编写程序达到完全导向，解决多个步进电机的同步操作问题，同时使得设备小型化。

[0018] 3.产品外壳采用防爆防静电 PVC 板。具有优秀的防静电、防爆隔爆性能，能完美适应井下多工况恶劣施工环境。

[0019] 4.灯头采用感应元件，并与内部感应器相连，可以适用于不同类型大小的巷道设计。

[0020] 5.采用本定位仪进行爆破孔定位，耗时短，工作效率高，劳动强度小，提高了爆破效果。

附图说明

[0021] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

[0022] 图 1 是本发明的主视图；

[0023] 图 2 是本发明内部结构示意图。

[0024] 其中：1、外壳，2、灯头，3、操控面板，4、步进电机，5、舵机，6、半圆形排布灯头，7、矩形排布灯头，8、中央灯头，9、连杆机构，10、单片机。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详述。

[0026] 如图 1 和图 2， 一种煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪，其包括外壳 1、灯头 2、操控面板 3、步进电机 4 和舵机 5，所述灯头 2 设置在外壳 1 上，所述灯头 2 包括半圆形面上的半圆形排布灯头 6、方形面上的矩形排布灯头 7 和中间的中央灯头 8，所述操控面板 3 在中央灯头 8 后面，所述操控面板 3 分为上中下三层，所述操控面板 3 一侧设置有步进电机 4，所述半圆形排布灯头 6 与操控面板 3 相连接，上中下三层操控面板 
3 通过连杆机构 9 相连接。

[0027] 所述矩形排布灯头 7 与舵机 5 相连接。

[0028] 所述半圆形排布灯头 6 由连杆机构 9 及操纵面板 3 操控， 所述矩形排布灯头 7 由舵机 5 编程操控。

[0029] 所述步进电机 4 和舵机 5 均由内置其中的单片机 10 操控。

[0030] 所述外壳 1 上部为半圆形，下部为方形，采用防爆防静电 PVC 材质。

[0031] 所述灯头 2 为激光发生器。

[0032] 所述半圆形排布灯头 6 呈环形分布， 所述矩形排布灯头 7 呈矩形分布。

[0033] 打开煤矿半圆拱型巷道掘进炮孔定位仪， 定位仪上的灯头 2 发出激光，利用激光光束的相干性、方向性好的优点，能够清晰并且精确地定位井下巷道掘进时炮眼位置，中央灯头 8 采用激光测距技术，可以精确测量产品距离巷道断面的距离，反向作用于产品内部感应器，使其自动计算其他激光灯灯头应该偏转的角度， 从而达到自动调节的目的。操控面板 3 内部布置有针对于整个仪器运行的电路系统，整个仪器的操作中枢系统不仅可以靠自带的感应装置来操控， 还可以通过外来人为的精细调节来进行修正， 可以最大程度上提高仪器的操作准确性，对于整个仪器的精度有一个质的提高。把单片机 10 放在仪表内部，可减少设备的尺寸，单片机 10 的应用可以解决多个步进电机4 的同步操作问题，并且解决了对于产品尺寸的要求。连杆机构 9 运用力学传动原理，在舵机 5 以及步进电机 4 的联合作用下，可以精确的控制操控面板 3 以及灯头 2 旋转的角度， 从而在根本上精确制导并确定装药炮孔的位置。 多维旋转灯头 2 与舵机 5 以及步进电机 4 直接相连， 可在空间内二维旋转灯头 2， 并通过算法精确控制灯头 2 位置，确定炮眼位置。

[0034] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。