特許ウォッチ

公開番号2024043568
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-01
出願番号2023061963
出願日2023-04-06
発明の名称切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法
出願人山東科技大学
代理人個人
主分類E21D 23/16 20060101AFI20240325BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法を提供する。
【解決手段】切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法は、対象支保に対する位置検出誤差Δと、L1水準閾値δ1と、L2水準閾値δ2と、L3水準閾値δ3と、それぞれ定義するステップS1と、(1)連続的な複数の対象支保の間で、Δ≦δ1の場合に、検出結果がL1水準であると判定し、(2)対象支保がδ1<Δ≦δ2の場合に、検出結果がL2水準であると判定し、(3)対象支保がδ2<Δ≦δ3の場合に、検出結果がL3水準であると判定し、(4)対象支保がΔ>δ3の場合に、検出結果がL4水準であると判定する、ステップS2と、を含む。切羽面液圧支保群の直線度に対し、隣接する支保の位置精度チェック及び間隔をおく支保の累積誤差検査を行うことによって、液圧支保に対する位置記述の正確性を高め、切羽面液圧支保群の位置の直線度を確保することができる。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法であって、ここで、端部の液圧支保を全体基準とし、先行の隣接する液圧支保に対して後続液圧支保を対象支保とし、後続の隣接する液圧支保に対して先行液圧支保を基準支保とし、架台（１１）には、レーザ照射装置とレーザ受光装置とが設けられており、前記レーザ照射装置は、対象支保に向かって設けられたレーザ照射器（３４）を含み、前記レーザ照射器（３４）の円心位置において中心強光源（３４１）が設けられ、中心強光源（３４１）の外側において環状弱光源（３４２）が周方向に沿って均等に配置され、前記中心強光源（３４１）の半径がｒ１とし、環状弱光源（３４２）のエッジ包絡線の包絡半径がｒ２とし、レーザ受光装置は、基準支保に向かって設けられた第１レーザ受光器（５１）を含み、前記第１レーザ受光器（５１）の円心位置において中心受光領域（５１１）が設けられ、第１レーザ受光器（５１）の残りの領域においてレーザ受光モジュール（５１２）が埋められ、前記中心受光領域（５１１）の半径がｒ３とし、第１レーザ受光器（５１）の半径がｒ４とし、中心強光源（３４１）のレーザを受光する際に、照射された中心受光領域（５１１）及び／又はレーザ受光モジュール（５１２）はハイレベル信号を発生し、環状弱光源（３４２）のレーザを受光する際に、照射された中心受光領域（５１１）及び／又はレーザ受光モジュール（５１２）はローレベル信号を発生し、レーザが照射されていない際に、中心受光領域（５１１）及びレーザ受光モジュール（５１２）はレベル信号を発生しない、切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
Ｓ１.対象支保の位置検出誤差Δ、Ｌ１水準閾値δ１（δ１＝ｒ１＋ｒ３）、Ｌ２水準閾値δ２（δ２＝ｒ１＋ｒ４）、Ｌ３水準閾値δ３（δ３＝ｒ２＋ｒ４）と定義する。
Ｓ２.対象支保のポーズ検出精度に対し、誤差水準を分類する、
（１）連続的な複数の対象支保の間で、Δ≦δ１の場合に、検出結果がＬ１水準であると判定し、
（２）対象支保がδ１＜Δ≦δ２の場合に、検出結果がＬ２水準であると判定し、
（３）対象支保がδ２＜Δ≦δ３の場合に、検出結果がＬ３水準であると判定し、
（４）対象支保がΔ＞δ３の場合に、検出結果がＬ４水準であると判定する、ステップＳ２と、を含む、請求項1に記載の切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法。
【請求項３】
前記レーザ照射装置は、支持ベース（３１）と、第１モータ（３２）と、支持台（３３）と、レーザ照射器（３４）と、第２モータ（３５）と、をさらに含み、前記支持ベース（３１）が架台（１１）に固定して連結され、第１モータ（３２）が垂直方向に沿って支持ベース（３１）に設けられ、支持台（３３）が第１モータ（３２）の上方に連結されると共に、第１モータ（３２）の駆動によって水平方向に回動可能であり、レーザ照射器（３４）が支持台（３３）に回動可能に設けられると共に、第２モータ（３５）が水平方向に沿って支持台（３３）に取り付けられ、第２モータ（３５）がレーザ照射器（３４）を回動駆動し、架台（１１）には、第２レーザ受光器（４３）を含む累積誤差検査装置がさらに設けられている、第１レーザ受光器（５１）と同じ構成を有する、請求項2に記載の切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法。
【請求項４】
架台（１１）には、第３モータ（４１）と、伸長軸（４２）と、第２レーザ受光器（４３）とを含む累積誤差検査装置をさらに設けられており、前記第３モータ（４１）が水平方向に沿って架台（１１）に設けられると共に、伸長軸（４２）を回動駆動し、第２レーザ受光器（４３）が伸長軸（４２）に固定して連結され、前記第２レーザ受光器（４３）が、請求項3に記載の切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法。
【請求項５】
誤差水準分類を行った後、累積誤差検査を行い、ここで、累積誤差検査を行うことは、
第２レーザ受光器（４３）の中心座標をＤ
１ｊ
（Ｄ
１ｊｘ
，Ｄ
１ｊｙ
，Ｄ
１ｊｚ
）と定義する場合、式（1）によって得られた２つの結果のうち、対象支保架台（１１）から明らかに外れた座標を排除することで、第２レーザ受光器（４３）の中心座標Ｄ
１ｊ
（Ｄ
１ｊｘ
，Ｄ
１ｊｙ
，Ｄ
１ｊｚ
）を得、レーザ照射器（３４）の基準支保座標系での座標をＤ
０ｃ
（Ｄ
０ｃｘ
，Ｄ
０ｃｙ
，Ｄ
０ｃｚ
）と定義し、第２レーザ受光器（４３）の中心強光源を中心受光領域（５１１）に合わせる際に、第１モータ（３２）及び第２モータ（３５）の回転の角度がそれぞれＡ
１
及びＡ
２
となる必要があり、Ａ
１
及びＡ
２
は式（2）に示すようになるステップＳ3を含む、請求項3に記載の切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法。
JPEG
2024043568000006.jpg
63
170
【請求項６】
最大許容誤差をΔ１と定義し、Δ１値を予め設定しておき、
（１）Ｌ１水準誤差結果については、検出結果が十分に正確であり、誤差検査を行う必要がないと判定し、
（２）Ｌ２水準誤差結果に対しては、検出結果が比較的に正確であり、Ｘ１台の液圧支保おきに累積誤差検査を行い、Ｘ１＝［Δ１／δ２］となると判定し、
（３）Ｌ３水準誤差結果については、検出結果が比較的粗く、Ｘ２台の液圧支保おきに累積誤差検査を行い、Ｘ２＝［Δ１／δ３］となると判定し、
（４）Ｌ４水準誤差結果については、検出が故障したと判定し、プロセッサは、操作者が手動で修復するように指導するために故障信号を送信する、請求項5に記載の切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法。
【請求項７】
Ｌ２水準誤差結果については、後続の液圧支保に対するチェック結果にＬ３水準結果及びＬ４水準結果が存在しない場合に、後続の結果をＬ２水準に合わせて処理し、Ｌ３水準誤差結果については、先行支保にＬ２水準結果、請求項6に記載の切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法。
【請求項８】
がすでに存在する場合に、先行のＬ２水準結果をＬ３水準に一括して処理する、請求項６に記載の切羽面液圧支保位置精度チェック方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は液圧支保位置姿勢検出分野に関し、特に切羽面液圧支保位置精度チェック方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、液圧支保の天板、底板の姿勢検出にはすでに多くの監視方法が知られており、多くの場合、傾斜角センサやストラップダウン慣性航法などの方式が使用されているが、傾斜角センサを用いて天板、底板で液圧支保の姿勢や角度を検出する場合に、その傾斜角誤差が累積して増大し、さらに、傾斜角センサによる液圧支保の姿勢検出には、角度の急激な変化に対してひずみが生じ、かつ、精度が一般的に高くないなど、いくつかの課題が存在している。従来の液圧支保に対する位置姿勢調整を行った後、その位置姿勢を確認するための精度チェック方法が不足しており、作業信頼性に悪影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記の問題を解決し、切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法を提供することを目的とし、採用される技術的方案は以下のとおりである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法であって、ここで、端部の液圧支保を全体基準とし、先行の隣接する液圧支保に対して後続液圧支保を対象支保とし、後続の隣接する液圧支保に対して先行液圧支保を基準支保としと、架台には、レーザ照射装置とレーザ受光装置とが設けられており、前記レーザ照射装置は、対象支保に向かって設けられたレーザ照射器を含み、前記レーザ照射器の円心位置において中心強光源が設けられ、中心強光源の外側において環状弱光源が周方向に沿って均等に配置され、前記中心強光源の半径がｒ１とし、環状弱光源のエッジ包絡線の包絡半径がｒ２とし、レーザ受光装置は、基準支保に向かって設けられた第１レーザ受光器を含み、前記第１レーザ受光器の円心位置において中心受光領域が設けられ、第１レーザ受光器の残りの領域においてレーザ受光モジュールが埋められ、前記中心受光領域の半径がｒ３とし、第１レーザ受光器の半径がｒ４とし、中心強光源のレーザを受光する際に、照射された中心受光領域及び／又はレーザ受光モジュールはハイレベル信号を発生し、環状弱光源のレーザを受光する際に、照射された中心受光領域及び／又はレーザ受光モジュールはローレベル信号を発生し、レーザが照射されていない際に、中心受光領域及びレーザ受光モジュールはレベル信号を発生しない。
【０００５】
上記の方案に基づいて、切羽面液圧支保架台位置精度チェック方法は、
Ｓ１.対象支保の位置検出誤差Δ、Ｌ１水準閾値δ１（δ１＝ｒ１＋ｒ３）、Ｌ２水準閾値δ２（δ２＝ｒ１＋ｒ４）、Ｌ３水準閾値δ３（δ３＝ｒ２＋ｒ４）を定義する。
【０００６】
Ｓ２.対象支保のポーズ精度に対し、誤差水準を分類する、
（１）連続的な複数の対象支保の間で、Δ≦δ１の場合に、検出結果がＬ１水準であると判定し、
（２）対象支保がδ１＜Δ≦δ２の場合に、検出結果がＬ２水準であると判定し、
【０００７】
（３）対象支保がδ２＜Δ≦δ３の場合に、検出結果がＬ３水準であると判定し、
（４）対象支保がΔ＞δ３の場合に、検出結果がＬ４水準であると判定する、ステップＳ２と、を含む。
【０００８】
上記の方案に基づいて、前記レーザ照射装置は、支持ベースと、第１モータと、支持台と、レーザ照射器と、第２モータと、をさらに含み、前記支持ベースが架台に固定して連結され、第１モータが垂直方向に沿って支持ベースに設けられ、支持台が第１モータの上方に連結されると共に、第１モータの駆動によって水平方向に回動可能であり、レーザ照射器が支持台に回動可能に設けられると共に、第２モータが水平方向に沿って支持台に取り付けられ、第２モータがレーザ照射器を回動駆動し、架台には、第３モータと、伸長軸と、第２レーザ受光器と、を含む累積誤差検査装置がさらに設けられており、前記第３モータが水平方向に沿って架台に設けられると共に、伸長軸を回動駆動し、第２レーザ受光器が伸長軸に固定して連結され、前記第２レーザ受光器が、第１レーザ受光器と同じ構成を有する。
【０００９】
上記の方案に基づいて、誤差水準分類を行った後、累積誤差検査を行い、ここで、累積誤差検査を行うことは、
第２レーザ受光器の中心座標をＤ
１ｊ
（Ｄ
１ｊｘ
，Ｄ
１ｊｙ
，Ｄ
１ｊｚ
）と定義する場合、
【００１０】
JPEG
2024043568000002.jpg
42
170
式（1）によって得られた２つの結果のうち、対象支保架台から明らかに外れた座標を排除することで、第２レーザ受光器の中心座標Ｄ
１ｊ
（Ｄ
１ｊｘ
，Ｄ
１ｊｙ
，Ｄ
１ｊｚ
）を得、レーザ照射器の基準支保座標系での座標をＤ
０ｃ
（Ｄ
０ｃｘ
，Ｄ
０ｃｙ
，Ｄ
０ｃｚ
）と定義し、中心強光源を第２レーザ受光器の中心受光領域に合わせる際に、第１モータ及び第２モータの回転の角度がそれぞれＡ
１
及びＡ
２
となる必要があり、Ａ
１
及びＡ
２
は式（７）に示すようになるステップＳ3を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許