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海口半自动表带钻孔机控制系统的服务
钻孔开孔参数智能调节钻孔机器人施工过程中为尽量避免人工干预,要求变幅机构的控制系统能够根据钻孔施工规划设计来自主调整好钻孔姿态,等待钻进指令。钻孔姿态调整的核心是对开孔方位角、倾角及高度的参数检测和反馈控制。由于变幅机构承载着钻孔机器人的关键部件,如给进机身、动力头、夹持器等,这部分结构重量大、运动惯性大,这需要在姿态调整路径规划、多传感器数据融合控制算法、运动过程中的速度加速度控制等方面展开研究,以准确地控制钻孔机器人变幅机构达到设计的钻孔参数。
随着煤矿井下履带式钻机的普及,机构质量是重要的影响因素,双油缸多自由度变幅机构也得到了应用,结构如图2所示。转盘安装在履带式钻机车体上,转盘上安装转台,大臂的下部铰接于转台上,大臂和转台之间铰接油缸Ⅰ,油缸Ⅰ、大臂与转台构成个曲柄摇块机构。托架的下部铰接于大臂的上部,托架与大臂之间铰接油缸Ⅱ,油缸Ⅱ、托架、大臂构成另一个曲柄摇块机构。利用两个曲柄遥块机构可实现机身倾角和高度的变化,利用转盘实现机身方位角的变化,机身倾角调节范围-90°~90°,方位角调节范围-90°~90°,高度调节1.1m。该变幅机构调节时仅依靠液控或电控手柄控制多路换向阀实现,具有调节范围大、调节过程无需辅助吊装也无需人工拧卸螺栓、自动化程度高的特点。由于主要依靠两组油缸固定机身,该变幅机构在使用时还需要撑紧安装在机身两端的前后稳固装置,机构的稳定性。该变幅机构适用于常规能力的钻机,钻机能力为1900~6500N·m。
钻机变幅机构(也称机架)的主要用途是用于调节钻孔的方位角、倾角和高度等开孔参数[4-5],不同种类钻机的变幅机构有很大差异。石油天然气开发钻机、水文水井钻机及地质勘查钻机主要用于施工垂直于地面的钻孔或与地面夹角很小的钻孔,其变幅机构(也称机架)结构简单、调节参数小、稳定性高。对于工程施工钻机中的多功能工程钻机来说,主要用于岩石爆破孔、管棚钻孔、锚固孔等小直径浅孔施工,对变幅机构的开孔参数要求范围很大[6-10]。这类钻机变幅机构较复杂、外形尺寸较大、施工时依靠变幅机构上安装的给进机身顶紧地面,不需要辅助稳固。
如果说设计过程已经考虑了人机料,法环等因素的影响,那么制造过程中又增加了检测这一个重要因素,这六个方面是影响过程质量的关键要素,如何让工艺人员、操作者以及检验员都要准确低理解设计思路和要求,如何对重要配合面和结合面要尽量将加工尺寸控制在公差值中,因为这样在装配和调试的时候讲很有帮助。对产品内在质量的提高有很积极的作用。