运城钻孔机控制系统用途

　　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。

　　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。

　　大采高多自由度变幅机构主要应用于煤矿井下掘进面超前探、掘进面爆破、本煤层多层瓦斯抽采等钻孔的施工，具有钻孔倾角和钻孔高度调节范围大、调节过程自动化程度高的特点。钻孔高度调节范围可达0.8~3.5m，钻孔倾角调节范围-90°~90°，方位角调节范围-90°~90°。该变幅机构(图4)结构原理为:连接架Ⅰ与调角油缸及一级臂组成个曲柄摇块机构，主要用于调节倾角；一级臂上面安装有二级臂，依靠平移油缸使二级臂沿一级臂滑移，主要实现高度调节；摆角油缸安装在二级臂上，并通过四连杆机构、连接架Ⅱ、回转油缸、转盘连接机身，利用摆角油缸通过四连杆机构调平机身，便于钻孔倾角的调节，利用回转油缸调节钻孔倾角，利用转盘调节钻孔的方位角。机身的前后端安装前后稳固油缸，提高钻机施工时的稳定性。由于该机构活动关节多，机身稳固主要依靠前后稳固装置辅助，因此，该类型变幅机构适合于能力较小的钻机，目前钻机大能力为3200N·m。

　　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。