權(quán)利要求書(shū)： 1.一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，刮板輸送機(jī)中部槽（2）朝向液壓支架（1）一側(cè)設(shè)置超聲波發(fā)射器（4），液壓支架（1）底板上固定設(shè)置接收器支架（3），接收器支架（3）朝向中部槽（2）一側(cè)設(shè)置超聲波接收器（5），所述超聲波接收器（5）與超聲波發(fā)射器（4）對(duì)應(yīng)設(shè)置且數(shù)量分別不少于3個(gè)，每個(gè)中部槽（2）上的超聲波發(fā)射器（4）不在同一條直線上；

刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法包括以下步驟：

S1.超聲波接收器（5）依次接收對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器（4）發(fā)出的超聲波信號(hào)，根據(jù)超聲波信號(hào)傳遞時(shí)間計(jì)算超聲波接收器（5）與對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器（4）之間的距離；

S2.根據(jù)超聲波接收器（5）的空間坐標(biāo)，及超聲波接收器（5）與對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器（4）之間的距離，計(jì)算超聲波發(fā)射器（4）的空間坐標(biāo)；

S3.計(jì)算得到中部槽（2）側(cè)平面的空間平面方程；

S4.計(jì)算中部槽（2）側(cè)平面法向量在XOY、XOZ及YOZ平面內(nèi)的投影向量；

S5.設(shè)定相鄰中部槽（2）的角度差的預(yù)設(shè)范圍，比較相鄰中部槽（2）的投影向量夾角，判斷其在水平方向和豎直方向內(nèi)的彎曲狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，每個(gè)中部槽（2）上設(shè)置3個(gè)超聲波發(fā)射器（4），且分別設(shè)置在中部槽（2）的左部、中部及右部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，每個(gè)中部槽（2）上的超聲波發(fā)射器（4）依次發(fā)射超聲波信號(hào)，每個(gè)超聲波發(fā)射器（4）連續(xù)發(fā)射2種頻率不同的脈沖信號(hào)，超聲波接收器（5）根據(jù)接收到的信號(hào)頻率識(shí)別信號(hào)的傳遞時(shí)間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，若超聲波接收器（5）未接到超聲波信號(hào)，認(rèn)定超聲波接收器（5）損壞或中部槽（2）空間位置明顯不正常，由上位機(jī)向工作人員發(fā)出警報(bào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，超聲波接收器（5）的數(shù)量為3個(gè)，且呈直角三角形分布，設(shè)3個(gè)超聲波接收器（5）的空間坐標(biāo)分別為A(x,0,0)、B(0,y,0)、C(0,0,0)，對(duì)應(yīng)的中部槽（2）的其中1個(gè)超聲波發(fā)射器（4）的坐標(biāo)為D1(x1,y1,z1)，3個(gè)超聲波接收器（5）與D1點(diǎn)的距離分別為l1、l2及l(fā)3，根據(jù)式（1）及式（2）計(jì)算獲得該超聲波發(fā)射器（4）D1的空間坐標(biāo)，



（1）



（2）

同理計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的中部槽（2）的另外2個(gè)超聲波發(fā)射器（4）的坐標(biāo)D2(x2,y2,z2)及D3(x3,y3,z3)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，判定中部槽（2）在水平方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，包括以下步驟：

S5-1-1.設(shè)定相鄰中部槽（2）的角度差閾值為ɑ；

S5-1-2.若相鄰中部槽（2）側(cè)平面法向量在XOY及XOZ平面內(nèi)的投影向量分別平行或夾角小于等于ɑ，則認(rèn)定2個(gè)中部槽（2）在水平方向上的彎曲程度可接受，繼續(xù)分析后續(xù)相鄰中部槽（2）的投影向量的夾角；

S5-1-3.若相鄰中部槽（2）側(cè)平面法向量在XOY和/或XOZ平面內(nèi)的投影向量大于ɑ，認(rèn)定相鄰中部槽（2）在水平方向上呈明顯彎曲狀態(tài)，則上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽（2）進(jìn)行人工復(fù)位。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，判定中部槽（2）在水平方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：

S5-1-4.設(shè)定累積中部槽（2）角度差閾值為?，在相鄰中部槽（2）側(cè)平面法向量的投影向量夾角滿足小于等于ɑ的情況下，計(jì)算自基準(zhǔn)中部槽的多個(gè)中部槽（2）的投影向量的累積角度差，若累積角度差小于等于?，則判定中部槽（2）的累積彎曲程度可接受；若累積角度差大于?，則判定中部槽（2）在水平方向上的彎曲程度超出預(yù)設(shè)范圍，上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽（2）進(jìn)行人工復(fù)位。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，判定中部槽（2）在豎直方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，包括以下步驟：

S5-2-1.設(shè)定相鄰中部槽（2）的角度差閾值為ɑ；

S5-2-2.若相鄰中部槽（2）側(cè)平面法向量在XOZ及YOZ平面內(nèi)的投影向量分別平行或夾角小于等于ɑ，則認(rèn)定2個(gè)中部槽（2）在豎直方向上的彎曲程度可接受，繼續(xù)分析后續(xù)相鄰中部槽（2）的投影向量的夾角；

S5-2-3.若相鄰中部槽（2）側(cè)平面法向量在XOZ和/或YOZ平面內(nèi)的投影向量大于ɑ，認(rèn)定相鄰中部槽（2）在豎直方向上呈明顯彎曲狀態(tài)，則上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽（2）進(jìn)行人工復(fù)位。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其特征在于，判定中部槽（2）在豎直方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：

S5-2-4.設(shè)定累積中部槽（2）角度差閾值為ω，在相鄰中部槽（2）側(cè)平面法向量的投影向量夾角滿足小于等于ɑ的情況下，計(jì)算自基準(zhǔn)中部槽的多個(gè)中部槽（2）的投影向量的累積角度差，若累積角度差小于等于ω，則判定中部槽（2）的累積彎曲程度可接受；若累積角度差大于ω，則判定中部槽（2）在豎直方向上的彎曲程度超出預(yù)設(shè)范圍，上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽（2）進(jìn)行人工復(fù)位。

說(shuō)明書(shū)： 一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及刮板輸送機(jī)位置檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

刮板輸送機(jī)作為綜采工作面所使用的關(guān)鍵設(shè)備之一，主要由機(jī)頭、鏈輪、刮板等構(gòu)件組成，承擔(dān)采煤機(jī)軌道行走和煤炭運(yùn)輸?shù)淖饔?。其中中部槽作為?yán)格對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，依靠與之相連的液壓缸提供運(yùn)移動(dòng)力，若干中部槽依靠啞鈴銷結(jié)構(gòu)保持連接，所以刮板輸送機(jī)在液壓支架推移千斤頂?shù)淖饔孟?，容易在水平方向上產(chǎn)生不同程度的彎曲，受到不平整底板的影響后，中部槽在高度方向上也會(huì)存在偏差，同時(shí)還要考慮液壓支架與刮板輸送機(jī)連接銷耳之間的間隙，所以在保證液壓支架工作面直線度的前提下，經(jīng)過(guò)推移之后的刮板輸送機(jī)直線度仍然是無(wú)法保證，嚴(yán)重影響煤炭資源的開(kāi)采效率，也無(wú)法保證工人安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題，提供了一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，其采用的技術(shù)方案如下：

一種刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法，刮板輸送機(jī)中部槽朝向液壓支架一側(cè)設(shè)置超聲波發(fā)射器，液壓支架底板上固定設(shè)置接收器支架，接收器支架朝向中部槽一側(cè)設(shè)置超聲波接收器，所述超聲波接收器與超聲波發(fā)射器對(duì)應(yīng)設(shè)置且數(shù)量分別不少于3個(gè)，每個(gè)中部槽上的超聲波發(fā)射器不在同一條直線上；

刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法包括以下步驟：

S1.超聲波接收器依次接收對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器發(fā)出的超聲波信號(hào)，根據(jù)超聲波信號(hào)傳遞時(shí)間計(jì)算超聲波接收器與對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器之間的距離；

S2.根據(jù)超聲波接收器的空間坐標(biāo)，及超聲波接收器與對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器之間的距離，計(jì)算超聲波發(fā)射器的空間坐標(biāo)；

S3.計(jì)算得到中部槽側(cè)平面的空間平面方程；

S4.計(jì)算中部槽側(cè)平面法向量在XOY、XOZ及YOZ平面內(nèi)的投影向量；

S5.設(shè)定相鄰中部槽的角度差的預(yù)設(shè)范圍，比較相鄰中部槽的投影向量夾角，判斷其在水平方向和豎直方向內(nèi)的彎曲狀態(tài)。

在上述方案的基礎(chǔ)上，每個(gè)中部槽上設(shè)置3個(gè)超聲波發(fā)射器，且分別設(shè)置在中部槽的左部、中部及右部。

優(yōu)選地，每個(gè)中部槽上的超聲波發(fā)射器依次發(fā)射超聲波信號(hào)，每個(gè)超聲波發(fā)射器連續(xù)發(fā)射2種頻率不同的脈沖信號(hào)，超聲波接收器根據(jù)接收到的信號(hào)頻率識(shí)別信號(hào)的傳遞時(shí)間。

在上述方案的基礎(chǔ)上，若超聲波接收器未接到超聲波信號(hào)，認(rèn)定超聲波接收器損壞或中部槽空間位置明顯不正常，由上位機(jī)向工作人員發(fā)出警報(bào)。

優(yōu)選地，超聲波接收器的數(shù)量為3個(gè)，且呈直角三角形分布，設(shè)3個(gè)超聲波接收器的空間坐標(biāo)分別為A(x,0,0)、B(0,y,0)、C(0,0,0)，對(duì)應(yīng)的中部槽的其中1個(gè)超聲波發(fā)射器的坐標(biāo)為D1(x1,y1,z1)，3個(gè)超聲波接收器與D1點(diǎn)的距離分別為l1、l2及l(fā)3，根據(jù)式（1）及式（2）計(jì)算獲得該超聲波發(fā)射器D1的空間坐標(biāo)，



（1）



（2）

同理計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的中部槽的另外2個(gè)超聲波發(fā)射器的坐標(biāo)D2(x2,y2,z2)及D3(x3,y3,z3)。

優(yōu)選地，判定中部槽在水平方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，包括以下步驟：

S5-1-1.設(shè)定相鄰中部槽的角度差閾值為ɑ；

S5-1-2.若相鄰中部槽側(cè)平面法向量在XOY及XOZ平面內(nèi)的投影向量分別平行或夾角小于等于ɑ，則認(rèn)定2個(gè)中部槽在水平方向上的彎曲程度可接受，繼續(xù)分析后續(xù)相鄰中部槽的投影向量的夾角；

S5-1-3.若相鄰中部槽側(cè)平面法向量在XOY和/或XOZ平面內(nèi)的投影向量大于ɑ，認(rèn)定相鄰中部槽在水平方向上呈明顯彎曲狀態(tài)，則上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽進(jìn)行人工復(fù)位。

在上述方案的基礎(chǔ)上，判定中部槽在水平方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：

S5-1-4.設(shè)定累積中部槽角度差閾值為?，在相鄰中部槽側(cè)平面法向量的投影向量夾角滿足小于等于ɑ的情況下，計(jì)算自基準(zhǔn)中部槽的多個(gè)中部槽的投影向量的累積角度差，若累積角度差小于等于?，則判定中部槽的累積彎曲程度可接受；若累積角度差大于?，則判定中部槽在水平方向上的彎曲程度超出預(yù)設(shè)范圍，上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽進(jìn)行人工復(fù)位。

優(yōu)選地，判定中部槽在豎直方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，包括以下步驟：

S5-2-1.設(shè)定相鄰中部槽的角度差閾值為ɑ；

S5-2-2.若相鄰中部槽側(cè)平面法向量在XOZ及YOZ平面內(nèi)的投影向量分別平行或夾角小于等于ɑ，則認(rèn)定2個(gè)中部槽在豎直方向上的彎曲程度可接受，繼續(xù)分析后續(xù)相鄰中部槽的投影向量的夾角；

S5-2-3.若相鄰中部槽側(cè)平面法向量在XOZ和/或YOZ平面內(nèi)的投影向量大于ɑ，認(rèn)定相鄰中部槽在豎直方向上呈明顯彎曲狀態(tài)，則上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽進(jìn)行人工復(fù)位。

在上述方案的基礎(chǔ)上，判定中部槽在豎直方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：

S5-2-4.設(shè)定累積中部槽角度差閾值為ω，在相鄰中部槽側(cè)平面法向量的投影向量夾角滿足小于等于ɑ的情況下，計(jì)算自基準(zhǔn)中部槽的多個(gè)中部槽的投影向量的累積角度差，若累積角度差小于等于ω，則判定中部槽的累積彎曲程度可接受；若累積角度差大于ω，則判定中部槽在豎直方向上的彎曲程度超出預(yù)設(shè)范圍，上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽進(jìn)行人工復(fù)位。

本發(fā)明的有益效果為：基于超聲波測(cè)距理論，利用超聲波換能器對(duì)刮板輸送機(jī)中部槽的位置和軌跡進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而計(jì)算中部槽在水平方向及豎直方向上的動(dòng)態(tài)彎曲變化情況，從而準(zhǔn)確判定中部槽的運(yùn)行軌跡，保證刮板輸送機(jī)的直線度。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明檢測(cè)方法流程圖；

圖2：本發(fā)明超聲波接收器安裝示意圖；

圖3：本發(fā)明超聲波發(fā)射器安裝示意圖；

圖4：本發(fā)明超聲波三維定位原理圖；

圖5：本發(fā)明刮板輸送機(jī)中部槽在水平方向上的彎曲形態(tài)示意圖；

圖6：前兩臺(tái)中部槽在水平方向上無(wú)彎曲的狀態(tài)示意圖；

圖7：前兩臺(tái)中部槽在水平方向上可接受的彎曲狀態(tài)示意圖；

圖8：前兩臺(tái)中部槽在水平方向上超出預(yù)設(shè)范圍的彎曲狀態(tài)示意圖；

圖9：前三臺(tái)中部槽在水平方向上可接受的彎曲狀態(tài)示意圖；

圖10：前三臺(tái)中部槽在水平方向上超出預(yù)設(shè)范圍的彎曲狀態(tài)示意圖；

圖11：本發(fā)明刮板輸送機(jī)中部槽在豎直方向上的傾斜形態(tài)示意圖；

圖12：本發(fā)明刮板輸送機(jī)中部槽在豎直方向上的彎曲形態(tài)示意圖；

圖13：前兩臺(tái)中部槽在豎直方向上無(wú)彎曲的狀態(tài)示意圖；

圖14：前兩臺(tái)中部槽在豎直方向上可接受的彎曲狀態(tài)示意圖；

圖15：前兩臺(tái)中部槽在豎直方向上超出預(yù)設(shè)范圍的彎曲狀態(tài)示意圖；

圖16：前三臺(tái)中部槽在豎直方向上可接受的彎曲狀態(tài)示意圖；

圖17：前三臺(tái)中部槽在豎直方向上超出預(yù)設(shè)范圍的彎曲狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“長(zhǎng)度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如圖2及圖3所示，刮板輸送機(jī)中部槽2朝向液壓支架1一側(cè)設(shè)置超聲波發(fā)射器4，液壓支架1底板上固定設(shè)置接收器支架3，接收器支架3朝向中部槽2一側(cè)設(shè)置超聲波接收器5，所述超聲波接收器5與超聲波發(fā)射器4對(duì)應(yīng)設(shè)置且數(shù)量分別不少于3個(gè)，每個(gè)中部槽2上的超聲波發(fā)射器4不在同一條直線上。

如圖1所示，刮板輸送機(jī)中部槽軌跡檢測(cè)方法包括以下步驟：

S1.超聲波接收器5依次接收對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器4發(fā)出的超聲波信號(hào)，根據(jù)超聲波信號(hào)傳遞時(shí)間計(jì)算超聲波接收器5與對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器4之間的距離；



（3）

式（3）中c為聲音的傳播速度，t為傳播介質(zhì)的溫度，所以在通過(guò)超聲波測(cè)量距離的時(shí)候需要加上溫度傳感器對(duì)傳播介質(zhì)的溫度進(jìn)行測(cè)量，隨后在計(jì)算過(guò)程中對(duì)數(shù)值進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理，盡量減小溫度對(duì)聲波速度的影響，假定傳播介質(zhì)溫度不同時(shí)，所對(duì)應(yīng)的聲音傳播速度已知。進(jìn)而超聲波發(fā)射器4與超聲波接收器5在空間中的距離可以由式（4）得出：



（4）

式（4）中c為聲音的傳播速度，e為超聲波信號(hào)的傳遞時(shí)間。超聲波在傳播過(guò)程中，聲波的強(qiáng)度因?yàn)閭鞑ソ橘|(zhì)摩擦的影響而逐漸衰減，導(dǎo)致聲波接受裝置所接受到的聲波信號(hào)可能會(huì)被淹沒(méi)，式（5）可以表示衰減指數(shù)和聲波頻率之間的關(guān)系，



（5）

其中M為空氣的摩爾質(zhì)量，T為空氣的絕對(duì)溫度，ρ為空氣的密度，R為空氣的普適常數(shù)，



為衰減指數(shù)，/>



為聲波頻率，/>



為定容比熱與定壓比熱的比值，/>



為聲波波長(zhǎng)?？梢钥闯?，聲波的衰減指數(shù)與頻率的平方成正比，且聲波衰減越厲害，其傳播的距離越近。在實(shí)際工作過(guò)程中，液壓支架單次推移步距約為800mm，以現(xiàn)有的傳感器為例，選擇超聲波的頻率為40kHZ或者75kHZ，可以兼顧聲波的遠(yuǎn)距離傳輸和降低聲波衰減。

S2.根據(jù)超聲波接收器5的空間坐標(biāo)，及超聲波接收器5與對(duì)應(yīng)的超聲波發(fā)射器4之間的距離，計(jì)算超聲波發(fā)射器4的空間坐標(biāo)。

每個(gè)中部槽2上設(shè)置3個(gè)超聲波發(fā)射器4，且分別設(shè)置在中部槽2的左部、中部及右部，從而更為準(zhǔn)確的測(cè)定中部槽2的位置和空間平面方程。

因?yàn)槌暡òl(fā)射器4及超聲波接收器5的數(shù)量均為多個(gè)，為避免超聲波信號(hào)接收過(guò)程中發(fā)生相互干擾的情況，每個(gè)中部槽2上的超聲波發(fā)射器4依次發(fā)射超聲波信號(hào)，當(dāng)對(duì)應(yīng)的液壓支架1上的超聲波接收器5接收某個(gè)超聲波發(fā)射器4的信號(hào)后，再由下一個(gè)超聲波發(fā)射器4發(fā)出信號(hào)。每個(gè)超聲波發(fā)射器4連續(xù)發(fā)射2種頻率不同的脈沖信號(hào)，超聲波接收器5根據(jù)接收到的信號(hào)頻率識(shí)別信號(hào)的傳遞時(shí)間。具體地，每個(gè)超聲波發(fā)射器4分別連續(xù)發(fā)射40kHZ和75kHZ的超聲波信號(hào)，并記錄2種信號(hào)的發(fā)射時(shí)間，超聲波接收器5記錄接收到的信號(hào)頻率及接受時(shí)間，根據(jù)對(duì)應(yīng)頻率的信號(hào)的發(fā)射時(shí)間，計(jì)算超聲波接收器5與該超聲波發(fā)射器4之間的距離。

若超聲波接收器5未接到超聲波信號(hào)，認(rèn)定超聲波接收器5損壞或中部槽2空間位置明顯不正常，由上位機(jī)向工作人員發(fā)出警報(bào)。

具體地，如圖4所示，超聲波接收器5的數(shù)量為3個(gè)，且呈直角三角形分布，設(shè)3個(gè)超聲波接收器5的空間坐標(biāo)分別為A(x,0,0)、B(0,y,0)、C(0,0,0)，對(duì)應(yīng)的中部槽2的其中1個(gè)超聲波發(fā)射器4的坐標(biāo)為D1(x1,y1,z1)，3個(gè)超聲波接收器5與D1點(diǎn)的距離分別為l1、l2及l(fā)3，根據(jù)式（1）及式（2）計(jì)算獲得該超聲波發(fā)射器4D1的空間坐標(biāo)，



（1）



（2）

同理計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的中部槽2的另外2個(gè)超聲波發(fā)射器4的坐標(biāo)D2(x2,y2,z2)及D3(x3,y3,z3)，以及3個(gè)超聲波接收器5與另外2個(gè)超聲波發(fā)射器4D2點(diǎn)的距離l1’、l2’及l(fā)3’和D3點(diǎn)的距離l1’’、l2’’及l(fā)3’’。

S3.計(jì)算得到中部槽2側(cè)平面的空間平面方程；

S4.計(jì)算中部槽2側(cè)平面法向量在XOY、XOZ及YOZ平面內(nèi)的投影向量；

S5.設(shè)定相鄰中部槽2的角度差的預(yù)設(shè)范圍，比較相鄰中部槽2的投影向量夾角，判斷其在水平方向和豎直方向內(nèi)的彎曲狀態(tài)，如圖5、圖11及圖12所示。

在中部槽推溜到位后，受啞鈴銷或連接銷耳間隙等因素的影響，相鄰中部槽會(huì)發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，刮板輸送機(jī)整體姿態(tài)會(huì)出現(xiàn)水平方向的橫向彎曲。判定中部槽2在水平方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，包括以下步驟：

S5-1-1.設(shè)定相鄰中部槽2的角度差閾值為ɑ；

S5-1-2.若相鄰中部槽2側(cè)平面法向量在XOY及XOZ平面內(nèi)的投影向量分別平行或夾角小于等于ɑ，如圖6、圖7及圖9所示，則認(rèn)定2個(gè)中部槽2在水平方向上的彎曲程度可接受，繼續(xù)分析后續(xù)相鄰中部槽2的投影向量的夾角；

S5-1-3.若相鄰中部槽2側(cè)平面法向量在XOY和/或XOZ平面內(nèi)的投影向量大于ɑ，如圖8及圖10所示，圖中β>ɑ，認(rèn)定相鄰中部槽2在水平方向上呈明顯彎曲狀態(tài)，則上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽2進(jìn)行人工復(fù)位。

S5-1-4.設(shè)定累積中部槽2角度差閾值為?，在相鄰中部槽2側(cè)平面法向量的投影向量夾角滿足小于等于ɑ的情況下，計(jì)算自基準(zhǔn)中部槽的多個(gè)中部槽2的投影向量的累積角度差，若累積角度差小于等于?，則判定中部槽2的累積彎曲程度可接受；若累積角度差大于?，則判定中部槽2在水平方向上的彎曲程度超出預(yù)設(shè)范圍，上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽2進(jìn)行人工復(fù)位。

在中部槽推溜到位后，底板不同位置的平整度嚴(yán)重影響到中部槽在推移到位后的俯仰角度，使得相鄰中部槽之間發(fā)生不同程度的旋轉(zhuǎn)變化，刮板輸送機(jī)整體姿態(tài)會(huì)出現(xiàn)豎直方向的俯仰彎曲。判定中部槽2在豎直方向上的彎曲狀態(tài)時(shí)，包括以下步驟：

S5-2-1.設(shè)定相鄰中部槽2的角度差閾值為ɑ；

S5-2-2.若相鄰中部槽2側(cè)平面法向量在XOZ及YOZ平面內(nèi)的投影向量分別平行或夾角小于等于ɑ，如圖13、圖14及圖16所示，則認(rèn)定2個(gè)中部槽2在豎直方向上的彎曲程度可接受，繼續(xù)分析后續(xù)相鄰中部槽2的投影向量的夾角；

S5-2-3.若相鄰中部槽2側(cè)平面法向量在XOZ和/或YOZ平面內(nèi)的投影向量大于ɑ，如圖15及圖17所示，認(rèn)定相鄰中部槽2在豎直方向上呈明顯彎曲狀態(tài)，則上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽2進(jìn)行人工復(fù)位。

S5-2-4.設(shè)定累積中部槽2角度差閾值為ω，在相鄰中部槽2側(cè)平面法向量的投影向量夾角滿足小于等于ɑ的情況下，計(jì)算自基準(zhǔn)中部槽的多個(gè)中部槽2的投影向量的累積角度差，若累積角度差小于等于ω，則判定中部槽2的累積彎曲程度可接受；若累積角度差大于ω，則判定中部槽2在豎直方向上的彎曲程度超出預(yù)設(shè)范圍，上位機(jī)提醒工作人員對(duì)中部槽2進(jìn)行人工復(fù)位。

上面以舉例方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。