[发明专利]掘进机的掘进控制系统和控制方法、掘进机

说明书

技术领域

本发明涉及机械控制技术领域，具体而言，涉及一种掘进机的掘进控制系统和控制方法、一种掘进机。

背景技术

目前，掘进机在进行截割操作时，人们大多数关注的是掘进机的空间位姿，使掘进机沿着中心线行驶，但在相关技术方案中，对于掘进机的位姿控制，需要使用安装在掘进机之外的装置，并且随着掘进工作的进行，需要不断对该装置进行位置的改变，浪费了大量的时间和人力。

另外，除了掘进机的位姿控制，对于掘进机进尺距离的测量方面的研究还很少。无法了解到工人的工作效率，对采煤量产生了一定的影响。

因此，需要一种新的掘进机的掘进控制技术，可以控制掘进机沿预定线路行驶，还可以对掘进的效率进行掌握和控制。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种新的掘进机的掘进控制技术，可以控制掘进机沿预定线路行驶，还可以对掘进的效率进行掌握和控制。

有鉴于此，本发明提出了一种掘进机的掘进控制系统，包括：第一测距单元，在所述掘进机将要进行掘进动作之前，获取所述掘进机距离前进方向上的煤壁的第一距离，在所述掘进机完成所述掘进动作之后，获取所述掘进机距离所述煤壁的第二距离；处理单元，根据所述第一距离和所述第二距离获取所述掘进动作对应的进尺距离。

在该技术方案中，掘进机每次进行掘进动作时，都是先行驶到目标位置，然后进行掘进，完成后再前进。因此，在每次进行掘进动作的前后，通过对掘进机将要进行掘进和完成了掘进动作的煤壁进行测距后，比如掘进前的距离的h1，掘进后的距离为h2，则可以计算出本次掘进动作的进尺距离h＝h2-h1。其中，掘进机在对煤壁进行掘进动作时，需要接收来自掘进机上的主控器的信号，比如在需要进行掘进动作时，会接收到启动信号，在需要停止掘进动作时，会接收到停止信号，因此，第一测距单元通过同时接收该启动信号或停止信号，以判断掘进机是否将要开始或已经停止掘进动作，并在判断结果为是的情况下，分别获取掘进机距离前进方向上的煤壁之间的第一距离和第二距离。

在上述技术方案中，优选地，还包括：计时单元，用于记录所述掘进机处于启动状态的时间；以及所述处理单元还用于：根据所述进尺距离和所述处于启动状态的时间，计算预设时间段内的掘进工作量。在该技术方案中，通过对时间和进尺数据的同时记录，可以了解到一定时间内的施工距离，从而掌握工人的工作量，控制和提高工作效率。

在上述技术方案中，优选地，还包括：第二测距单元，用于对掘进机与巷道侧壁之间的实时距离进行测量，生成实时距离信号；比较单元，用于接收来自所述第二测距单元的所述实时距离信号，解析出对应的实时距离，并将所述实时距离与预设的距离范围进行比较；以及所述处理单元还用于：接收来自所述比较单元的比较结果，在所述比较结果为所述实时距离超出所述距离范围的情况下，向所述掘进机的控制装置发送控制信号，对所述掘进机的位姿进行调整。

在该技术方案中，掘进机行驶的巷道的宽度是基本保持不变的，因此，通过使得掘进机与巷道的侧壁的距离不变，即可确保掘进机沿着预定线路行驶。当然，为了适应实际情况下，巷道的宽度不可能达到完全不变，因此加入了一定范围内的距离误差。

在上述技术方案中，优选地，所述第二测距单元包括至少一个测距装置，用于对至少一面所述巷道侧壁进行所述实时距离的获取。在该技术方案中，最少通过一个测距装置，即可实现对掘进机的行驶线路的控制，而如果增加了更多的要求，比如使得掘进机沿巷道的中心线行驶，则使用两个或更多的测距装置，从而达到更好的控制效果。

在上述技术方案中，优选地，所述第一测距单元和所述第二测距单元包括：激光测距仪、超声波测距仪和/或红外测距仪。在该技术方案中，如果同时使用多个测距装置，则每个测距装置的类型显然均可以进行自由选择。

根据本发明的又一方面，还提出了一种掘进机的掘进控制方法，包括：步骤202，在所述掘进机将要进行掘进动作之前，获取所述掘进机距离前进方向上的煤壁的第一距离；步骤204，在所述掘进机完成所述掘进动作之后，获取所述掘进机距离所述煤壁的第二距离；以及步骤206，根据所述第一距离和所述第二距离获取所述掘进动作对应的进尺距离。