CN111811403A - 一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构公开了一种能够根据需求灵活变化轨道结构，通过转向轨道的旋转调节配合横向轨道为盘煤机器人行走变化方位进行导向，减少盘煤行走时间的轨道结构，其特征在于两个固定轨道和两个U型轨道组合形成直圆形轨道，两个U型轨道分别位于直圆形轨道的两端，两个所述固定轨道相平行，所述U型轨道的两端分别和两个固定轨道的对应端相连接，所述固定轨道上多处断开形成多个缺槽，所述缺槽断面为弧形面，所述固定轨道上置有多个悬架，所述U型轨道上置有多个悬架，所述固定轨道上置有第一红外接收器，所述第一红外接收器靠近缺槽。

Description

一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构

技术领域

本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构涉及一种对盘煤轨道机器人进行导向的导轨结构，属于煤矿设备领域。特别涉及一种能够根据需求灵活变化轨道结构，通过转向轨道的旋转调节配合横向轨道为盘煤机器人行走变化方位进行导向，减少盘煤行走时间的轨道结构。

背景技术

随着火电厂机组的扩大和煤价的提高，盘煤越来越成为发电企业不可缺少的一个环节，盘煤的方式也从原始的人工皮尺盘煤演变成高科技的激光自动盘煤，激光自动盘煤仪主要原理为：利用高精度的激光扫描仪对料场表面进行采集，通过计算机处理料堆轮廓数据，重建出料场的3D图形，计算出料堆的体积等信息，结合设定的密度，将得到堆料的重量，而目前激光盘煤仪其在煤场的移动方式主要是利用高空架设的直圆槽型工字型钢轨来进行移动扫描，但是这种单轨单向移动轨道导致激光扫描仪在扫描盘煤时需要沿着轨道移动一整圈才能有效获取轨道两长边轨道两侧的煤堆信息，但是实际中当遇到只有一半或者更少部分的煤堆经过斗轮机取料后，而这些煤堆又是分布在轨道两长边侧时，这就导致扫描仪只能在扫描完一侧长轨道处的煤堆后需要重新走过一整圈或者一长弧段才能对另一侧长边轨道的煤堆进行扫描，大大增加了不必要的行走时间与扫描无用功，导致盘煤效率低、影响生产作业的效率。

公告号CN210013065U公开了一种激光盘煤仪轨道，激光盘煤仪轨道包括设置在煤堆上方并呈蜿蜒延伸状的第一轨道以及至少部分位于所述第一轨道内并能沿所述第一轨道移动的移动机构，所述盘煤仪用于安装在所述移动机构上以随所述移动机构移动，该盘煤仪轨道轨迹固定，盘煤效率低，无法根据需求灵活变化轨道结构，节省盘煤时间。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构提供了一种能够根据需求灵活变化轨道结构，通过转向轨道的旋转调节配合横向轨道为盘煤机器人行走变化方位进行导向，减少盘煤行走时间的轨道结构。

本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构是这样实现的：本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构是由主体装置、转向装置和转移装置组成，主体装置由悬架、固定轨道、第一红外接收器和U型轨道组成，两个固定轨道和两个U型轨道组合形成直圆形轨道，两个U型轨道分别位于直圆形轨道的两端，两个所述固定轨道相平行，所述U型轨道的两端分别和两个固定轨道的对应端相连接，所述固定轨道上多处断开形成多个缺槽，所述缺槽断面为弧形面，所述固定轨道上置有多个悬架，所述U型轨道上置有多个悬架，所述固定轨道上置有第一红外接收器，所述第一红外接收器靠近缺槽，转向装置由固定座、转向轨道、连接座、转向轴、转向标识符、红外发射器、驱动齿轮、从动齿轮、控制器和转向电机组成，多个转向轨道一一对应位于多个缺槽内，两个固定轨道上的转向轨道两两对应，所述转向轨道的端面为弧形面，所述转向轨道的端面和缺槽端面相贴合，连接座置于转向轨道上，转向轴的一端和连接座垂直连接，所述转向轴的另一端向上延伸，固定座置于转向轴的另一端上，所述转向轴和固定座之间置有轴承，驱动电机置于固定座上，驱动齿轮套置于驱动电机的电机轴上，从动齿轮套置于转轴上，所述驱动齿轮和转向齿轮相啮合，控制器置于固定座上，红外发射器置于转向轨道上，所述转向轨道的两侧分别置有一对转向标识符，一对所述转向标志符分别靠近转向轨道的两端，所述转向轨道、固定轨道、横向轨道和U型轨道均由工字型钢制成，转移装置由横向轨道、第二红外接收器和定位标识符组成，横向轨道位于两个相对应的转向轨道之间，第二红外接收器置于横向轨道上，所述横向轨道的两侧分别置有定位标识符，所述横向轨道的两端面为弧形面，所述横向轨道的两侧分别置有两对定位标志符，两对所述定位标志符分别靠近横向轨道的两端，转向所述横轨道为工字轨道，所述驱动电机为步进电机，所述悬架上置有加强筋，所述固定轨道和转向轨道之间为插接连接，且插接件可伸缩，所述横向轨道上置有清洁刷毛，所述转向轨道两侧置有锁柱，所述固定座上置有数据处理器，且分别通过数据传输线和第一红外接收器、第二红外接收器信号连接，所述控制器通过数据传输线和数据处理器信号连接，所述驱动电机通过数据传输线和控制器信号连接，所述红外发射器通过数据传输线和控制器信号连接，所述固定座上置有无线信号收发器，且通过数据传输线和数据处理器信号连接；

所述数据处理器能够接收第一红外接收器、第二红外接收器、无线信号收发器传输的信号，所述数据处理器内存储有计算机程序，该程序被执行时实现以下步骤：

接收第一红外接收器、第二红外接收器的红外信号，并且进行数据处理，得到当前盘煤仪的位置，并且将处理得到的盘煤仪位置数值和数据处理器内的预设值进行比较；

所述控制器和数据处理器进行信息交互，执行数据处理器发出的指令，能够控制驱动电机和红外发射器的启停。

有益效果。

一、能够根据斗轮机的实际堆取料区域调节轨道结构，以此大大减少盘煤时间，提高盘煤效率。

二、能够根据不同煤场的形状轨道分布，具有多组盘煤轨道，灵活盘煤。

附图说明

图1本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构的立体结构图。

图2本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构的结构示意图。

图3本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构横向轨道的立体结构图。

附图中

其中为：悬架（1），固定座（2），转向轨道（3），固定轨道（4），连接座（5），横向轨道（6），转向轴（7），转向标识符（8），第一红外接收器（9），红外发射器（10），第二红外接收器（11），U型轨道（12），驱动齿轮（13），从动齿轮（14），控制器（15），转向电机（16），定位标识符（17）。

具体实施方式：

本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构是这样实现的：本发明一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构是由主体装置、转向装置和转移装置组成，主体装置由悬架（1）、固定轨道（4）、第一红外接收器（9）和U型轨道（12）组成，两个固定轨道（4）和两个U型轨道（12）组合形成直圆形轨道，两个U型轨道（12）分别位于直圆形轨道的两端，两个所述固定轨道（4）相平行，所述U型轨道（12）的两端分别和两个固定轨道（4）的对应端相连接，所述固定轨道（4）上多处断开形成多个缺槽，所述缺槽断面为弧形面，所述固定轨道（4）上置有多个悬架（1），所述U型轨道（12）上置有多个悬架（1），所述固定轨道（4）上置有第一红外接收器（9），所述第一红外接收器（9）靠近缺槽，转向装置由固定座（2）、转向轨道（3）、连接座（5）、转向轴（7）、转向标识符（8）、红外发射器（10）、驱动齿轮（13）、从动齿轮（14）、控制器（15）和转向电机（16）组成，多个转向轨道（3）一一对应位于多个缺槽内，两个固定轨道（4）上的转向轨道（3）两两对应，所述转向轨道（3）的端面为弧形面，所述转向轨道（3）的端面和缺槽端面相贴合，连接座（5）置于转向轨道（3）上，转向轴（7）的一端和连接座（5）垂直连接，所述转向轴（7）的另一端向上延伸，固定座（2）置于转向轴（7）的另一端上，所述转向轴（7）和固定座（2）之间置有轴承，驱动电机置于固定座（2）上，驱动齿轮（13）套置于驱动电机的电机轴上，从动齿轮（14）套置于转轴上，所述驱动齿轮（13）和转向齿轮相啮合，控制器（15）置于固定座（2）上，红外发射器（10）置于转向轨道（3）上，所述转向轨道（3）的两侧分别置有一对转向标识符（8），一对所述转向标志符分别靠近转向轨道（3）的两端，所述转向轨道（3）、固定轨道（4）、横向轨道（6）和U型轨道（12）均由工字型钢制成，转移装置由横向轨道（6）、第二红外接收器（11）和定位标识符（17）组成，横向轨道（6）位于两个相对应的转向轨道（3）之间，第二红外接收器（11）置于横向轨道（6）上，所述横向轨道（6）的两侧分别置有定位标识符（17），所述横向轨道（6）的两端面为弧形面，所述横向轨道（6）的两侧分别置有两对定位标志符，两对所述定位标志符分别靠近横向轨道（6）的两端，转向所述横轨道为工字轨道，所述驱动电机为步进电机，所述悬架（1）上置有加强筋，所述固定轨道（4）和转向轨道（3）之间为插接连接，且插接件可伸缩，所述横向轨道（6）上置有清洁刷毛，所述转向轨道（3）两侧置有锁柱，所述固定座（2）上置有数据处理器，且分别通过数据传输线和第一红外接收器（9）、第二红外接收器（11）信号连接，所述控制器（15）通过数据传输线和数据处理器信号连接，所述驱动电机通过数据传输线和控制器（15）信号连接，所述红外发射器（10）通过数据传输线和控制器（15）信号连接，所述固定座（2）上置有无线信号收发器，且通过数据传输线和数据处理器信号连接；

所述数据处理器能够接收第一红外接收器（9）、第二红外接收器（11）、无线信号收发器传输的信号，所述数据处理器内存储有计算机程序，该程序被执行时实现以下步骤：

接收第一红外接收器（9）、第二红外接收器（11）的红外信号，并且进行数据处理，得到当前盘煤仪的位置，并且将处理得到的盘煤仪位置数值和数据处理器内的预设值进行比较；

所述控制器（15）和数据处理器进行信息交互，执行数据处理器发出的指令，能够控制驱动电机和红外发射器（10）的启停；

使用时，人员首先将直圆形轨道通过悬架（1）固定安装在高空处，将转向轨道（3）通过固定座（2）安装在高处，将横向轨道（6）通过悬架（1）固定安装在高空处，且和直圆型轨道处在同一平面内，人员将盘煤轨道机器人放置在轨道上，盘煤轨道机器人绕长圆形轨道进行旋转盘煤工作，当盘煤轨道机器人通过转向轨道（3）上的成对转向标识符（8）时，其上的光电传感器进行感应，并向操作室发射信号，使得人员在操作室通过显示屏观测盘煤轨道机器人位置；

当轨道一侧或者两侧煤堆经过斗轮机取料时，盘煤轨道机器人沿长圆轨道进行移动，当盘煤轨道机器人经过转向轨道（3）时，其上光电传感器通过依次感应到转向轨道（3）侧面的成对转向标识符（8），以此定位盘煤轨道机器人完全位于转向轨道（3）上，此时转向轨道（3）上红外发射器（10）发射红外信号，操作室的操作人员根据盘煤轨道机器人的位置判断其是否需要转向，当盘煤仪已经不处于煤堆正上方时，人员发出转向信号，数据处理器通过无线信号收发器接收到转向信号，并进行处理判断，并通过控制器（15）控制驱动电机工作，驱动电机电机轴转动带动主动齿轮转动，主动齿轮转动带动驱动齿轮（13）转动，驱动齿轮（13）转动带动转向轴（7）转动，转向轴（7）转动带动转向轨道（3）转动，同时带动其上的盘煤轨道机器人转动，当转向轨道（3）的红外发射器（10）和横向轨道（6）的第二红外接收器（11）对应，第二红外接收器（11）感应到信号，确定此时转向轨道（3）和横向轨道（6）连通，此时盘煤轨道机器人继续移动进入到横向轨道（6）上，盘煤轨道机器人光电传感器顺次感应横向轨道（6）一端上的成对定位标识符（17），标识盘煤轨道机器人完全脱离转向轨道（3）进入到横向轨道（6）上，此时转向轨道（3）旋转复位，使得转向轨道（3）的红外发射器（10）和固定轨道（4）的第一红外接收器（9）对应，同时相对位置的转向轨道（3）转动，其上的红外发射器（10）和横向轨道（6）的第二红外接收器（11）对应，确定此时转向轨道（3）和横向轨道（6）连通，盘煤轨道机器人继续移动逆向通过横向轨道（6）另一端的定位标识符（17），越过横向轨道（6）进入到相对的转向轨道（3）上，盘煤轨道机器人上的光电传感器通过依次感应到转向轨道（3）侧面的一对转向标识符（8），人员控制转向轨道（3）转动，使得盘煤轨道机器人到达轨道另一侧长边上，并沿长边继续移动进行盘煤工作，无需扫描完一侧长轨道处的煤堆后重新走过一整圈或者一长弧段能对另一侧长边轨道的煤堆进行扫描，根据需求灵活变化轨道结构，节省盘煤时间，提高盘煤和生产作业的效率；

人员能够增加转向轨道（3）的数量，以适应不同大小的煤堆进行盘煤，使用灵活；

所述缺槽断面为弧形面，所述转向轨道（3）的端面为弧形面，所述横向轨道（6）的两端面为弧形面的设计，便于转向轨道（3）进行转动，且能够保证和横向轨道（6）、固定轨道（4）相贴合；

所述悬架（1）上置有加强筋的设计，增强悬架（1）的连接稳定性，使得对轨道的整体支撑更加稳固；

所述固定轨道（4）和转向轨道（3）之间为插接连接，且插接件可伸缩的设计，在转向轨道（3）不需要转动时，保证转向轨道（3）和固定轨道（4）的连接稳定性，当需要转向时，插接件缩回以便转向；

所述横向轨道（6）上置有清洁刷毛的设计，在盘煤轨道机器人移动到横向轨道（6）上上，能够对其上的滚轮进行清扫；

所述转向轨道（3）两侧置有锁柱的设计，当盘煤轨道机器人移动到转向轨道（3）上时锁柱顶出进行限位，避免转向轨道（3）未转动到位时盘煤轨道机器人掉落；

所述固定轨道（4）和转向轨道（3）配合的设计，能够根据不同煤场的形状分布，进行长度的调整，灵活盘煤；

所述横向导轨和转向导轨配合的设计，能够对盘煤轨道机器人进行转向，根据斗轮机的实际堆取料区域调节轨道结构，以此大大减少盘煤时间，提高盘煤效率；

驱动电机工作，转向轨道（3）转动，直至横向轨道（6）上的第二红外接收器（11）接收到红外信号的设计，能够带动其上的盘煤轨道机器人转动，实现对轨道盘煤轨道机器人进行转向，根据需求灵活变化轨道结构，节省盘煤时间，提高盘煤和生产作业的效率；

达到能够根据需求灵活变化轨道结构，通过转向轨道（3）的旋转调节配合横向轨道（6）为盘煤机器人行走变化方位进行导向，减少盘煤行走时间的目的。

上述实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

需要说明的是，本发明中的具体实施方式，为了简单描述，将数据处理器的数据处理过程，描述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受描述动作的限制，因为依据本发明，某些步骤可以依次进行或者同时进行，其次本领域技术人员也应该知道，说明书中所描述的和涉及的动作，并不一定是本发明所必须的，所述内容仅为本发明的较佳实施案例，不能认为用于限定本发明的实施范围，同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书中的内容，不应该理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征是：由主体装置、转向装置和转移装置组成，主体装置由悬架、固定轨道、第一红外接收器和U型轨道组成，两个固定轨道和两个U型轨道组合形成直圆形轨道，两个U型轨道分别位于直圆形轨道的两端，两个所述固定轨道相平行，所述U型轨道的两端分别和两个固定轨道的对应端相连接，所述固定轨道上多处断开形成多个缺槽，所述固定轨道上置有多个悬架，所述U型轨道上置有多个悬架，所述固定轨道上置有第一红外接收器，所述第一红外接收器靠近缺槽，转向装置由固定座、转向轨道、连接座、转向轴、转向标识符、红外发射器、驱动齿轮、从动齿轮、控制器和转向电机组成，多个转向轨道一一对应位于多个缺槽内，两个固定轨道上的转向轨道两两对应，连接座置于转向轨道上，转向轴的一端和连接座垂直连接，所述转向轴的另一端向上延伸，固定座置于转向轴的另一端上，所述转向轴和固定座之间置有轴承，驱动电机置于固定座上，驱动齿轮套置于驱动电机的电机轴上，从动齿轮套置于转轴上，所述驱动齿轮和转向齿轮相啮合，控制器置于固定座上，红外发射器置于转向轨道上，所述转向轨道的两侧分别置有一对转向标识符，一对所述转向标志符分别靠近转向轨道的两端，转移装置由横向轨道、第二红外接收器和定位标识符组成，横向轨道位于两个相对应的转向轨道之间，第二红外接收器置于横向轨道上，所述横向轨道的两侧分别置有定位标识符，所述横向轨道的两侧分别置有两对定位标志符，两对所述定位标志符分别靠近横向轨道的两端，转向所述横轨道为工字轨道，所述驱动电机为步进电机，所述转向轨道两侧置有锁柱，所述固定座上置有数据处理器，且分别通过数据传输线和第一红外接收器、第二红外接收器信号连接，所述控制器通过数据传输线和数据处理器信号连接，所述驱动电机通过数据传输线和控制器信号连接，所述红外发射器通过数据传输线和控制器信号连接，所述固定座上置有无线信号收发器，且通过数据传输线和数据处理器信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于所述数据处理器能够接收第一红外接收器、第二红外接收器、无线信号收发器传输的信号，所述数据处理器内存储有计算机程序，该程序被执行时实现以下步骤：

接收第一红外接收器、第二红外接收器的红外信号，并且进行数据处理，得到当前盘煤仪的位置，并且将处理得到的盘煤仪位置数值和数据处理器内的预设值进行比较；

所述控制器和数据处理器进行信息交互，执行数据处理器发出的指令，能够控制驱动电机和红外发射器的启停。

3.根据权利要求1所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于所述缺槽断面为弧形面，所述转向轨道的端面为弧形面，所述转向轨道的端面和缺槽端面相贴合，所述横向轨道的两端面为弧形面。

4.根据权利要求1所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于所述固定轨道和转向轨道之间为插接连接，且插接件可伸缩，在转向轨道不需要转动时，保证转向轨道和固定轨道的连接稳定性，当需要转向时，插接件缩回以便转向。

5.根据权利要求4所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于所述横向轨道上置有清洁刷毛。

6.根据权利要求4所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于所述转向轨道两侧置有锁柱的设计，当盘煤轨道机器人移动到转向轨道上时锁柱顶出进行限位，避免转向轨道未转动到位时盘煤轨道机器人掉落。

7.根据权利要求1所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于所述固定轨道和转向轨道配合的设计，能够根据不同煤场的形状分布，进行长度的调整。

8.根据权利要求1所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于所述横向导轨和转向导轨配合的设计，能够对盘煤轨道机器人进行转向，根据斗轮机的实际堆取料区域调节轨道结构，以此大大减少盘煤时间，提高盘煤效率。

9.根据权利要求1所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于使用时，驱动电机工作，转向轨道转动，直至横向轨道上的第二红外接收器接收到红外信号的设计，能够带动其上的盘煤轨道机器人转动，实现对轨道盘煤轨道机器人进行转向。

10.根据权利要求1所述的一种用于盘煤轨道机器人的高效轨道结构，其特征在于所述转向轨道、固定轨道、横向轨道和U型轨道均由工字型钢制成。

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