[发明专利]一种掘进凿岩台车钻孔自动定位装置及方法

摘要

本发明公开了一种掘进凿岩台车钻孔自动定位装置及方法；该装置包括：开孔扶持器；测距传感器，确定掘进凿岩台车、推进梁与工作巷道面的位置关系；推进梁定位器；置于靠帮油缸、伸缩油缸、俯仰油缸、补偿油缸、举升油缸上的位移传感器；置于旋转油缸上的角度传感器；激光指向部件；交互显示终端，用于数据的显示、布孔模式的选择和设置；控制器，接收命令驱动液压阀，控制油缸的行程，通过传感器的测量数据计算推进梁的位置及姿态，最终确定钻头的位置；手柄，用于控制台车作业。本发明装置根据布孔模式实现钻孔自动定位，提高了凿岩台车的自动化程度，降低了对操作工人的技术要求，提高了巷道作业的效率，以及钻杆、钻头的使用寿命。

主权项

1.一种掘进凿岩台车钻孔自动定位装置，其特征在于，包括：油缸驱动部件、测量部件、控制器、交互显示终端、固定部件和激光指向部件（10）；所述油缸驱动部件，包括：靠帮油缸（1）、旋转油缸（2）、伸缩油缸（3）、俯仰油缸（4）、补偿油缸（5）和举升油缸（6），由这些油缸驱动控制推进梁及钻头的位置和姿态；所述测量部件，包括：分别置于靠帮油缸（1）、伸缩油缸（3）、俯仰油缸（4）、补偿油缸（5）、举升油缸（6）上的位移传感器；置于旋转油缸（2）上的角度传感器；置于推进梁前端的测距传感器（11）；所述控制器与交互显示终端采用RS485或CAN串行通信方式；控制器的输入，以模拟量、数字量、或串行通信的方式，采集测距传感器、位移传感器、角度传感器及开关量数据；同时，控制器也接收控制台（7）的操作手柄信号的输入；控制器的输出，以模拟量、数字量、或串行通信的方式，输出控制液压阀驱动油缸、继电器的工作；所述固定部件，包括：开孔扶持器（8）和推进梁定位器（9）；通过固定部件固定钻头与巷道面，使得在作业的冲击力作用下，不会发生钻头的位置偏移；所述开孔扶持器（8）采用钢制圆筒设计，安装在推进梁前端钻头的前部，在钻孔时固定钻头位置，并使得凿岩作业冲击时，钻头抵触不同巷道面也不会滑动移位；同时也是和巷道面相接触支撑的部件；所述推进梁定位器（9）安装在推进梁的底部，由一个带钉头的球关节和液压油缸组成，通过液压阀控制钉头掌面和巷道面紧密接触，具备一定支撑力，维持开始凿岩冲击时钻头位置的不变；所述激光指向部件（10）安装在控制台（7）上，具有激光测距功能，通过测量激光指向部件（10）的方向姿态参数计算目标孔位；并把参数传输到控制器，由控制器控制钻头抵达目标孔位，实现引导定位。