内蒙古直销平面钻孔控制系统设计

　　关节自动锁紧装置开发关节机器人适合于工业领域的多种机械自动化作业，例如装配、喷漆、焊接等，由于关节机器人具有负载较低、运动频繁等特点，其关节是依靠伺服电机制动锁死的，同时在受到大的外力或振动时又具有柔性控制以损坏[16-19]。钻孔机器人的变幅机构调节完开孔参数后，在施工过程中一直处于静止状态，且施工过程时间较长，不同于工业关节机器人的工作模式。由于钻孔机器人的变幅机构具有钻孔施工时负载冲击大、长时间处于静止状态等特点，因此，应朝着提高自身刚度、不需要柔性控制方向发展。同时受钻孔机器人施工环境所限，在煤层或复杂岩层巷道中施工，遇到地层压力释放时，常常导致稳固系统失稳，此时对变幅机构的关节处零件损伤较大，仅依靠稳固系统稳定性是不够的。为了适应钻孔机器人施工时对变幅机构产生的振动、冲击、起拔等高负荷，变幅机构的关节处应设计自动锁紧装置，确保在钻孔施工时变幅机构的稳定性，为机器人钻孔施工时钻孔参数的准确性提供保障。

　　③同一个巷道中施工的钻机往往需要施工前探孔和顺层孔两种类型的钻孔，有时一种钻机还需要在不同巷道内施工，因此，对于钻机来说，变幅机构应能满足多种钻孔需求，参数调节范围较大；④穿层钻孔施工时开孔参数调节频繁，而井下施工环境差，为了减轻工人劳动强度，提高施工效率，要求变幅机构调节过程中人工干预少，调节过程自动化程度高。2煤矿井下钻机变幅机构常见结构型式及稳固方式2.1单油缸四连杆变幅机构早期大量应用于煤矿井下施工的钻机为分体式钻机，要求钻机尺寸小、重量轻，便于人工搬迁运输。钻机采用分体式结构，包括主机、泵站和操纵台3部分，变幅机构设计在主机中，采用油缸四连杆机构，如图1所示。变幅机构无法调节开孔方位角，只能依靠人工摆动主机方向实现；倾角调节范围为-90°~90°，但是在±90°调节时需要人工调转机身实现。由于立柱强度有限，钻孔高度调节范围也较小。这种变幅机构在参数调节时需要松开紧固螺栓，利用油缸配合导链或人工调节机身倾角和高度，到达设计的开孔位置后再紧固螺栓。施工时主机需要用4个的液压支柱压紧底座进行稳固。因此，这种变幅机构存在工人劳动强度大、调节时间长的缺点。该变幅机构采用机械锁死，配合稳固的单体液压支柱，可适合各种能力的钻机。

　　以常见的瓦斯抽采钻孔为例，根据布置方式，主要分为本煤层(顺层)钻孔、高位钻孔和穿层钻孔[13-14]。本煤层钻孔施工时钻孔倾角和方位角调节范围较小，高度则由煤层的厚度决定，变化范围较大。高位钻孔主要在钻场中施工，对开孔参数调节范围要求较小。对于穿层钻孔来说，开孔参数调节范围很大、结构型式多样。其他类型的钻孔与瓦斯抽采钻孔一样，根据施工方式的不同，对钻机变幅机构的参数要求也各不相同。因此，变幅机构的性能直接影响钻机的适用范围和施工性能，准确地调节钻孔开孔参数及保障钻机施工的稳定性是煤矿井下钻机变幅机构研究的目标，这有助于减轻工人劳动强度、减少钻孔辅助时间、提高施工的性。

　　过程的质量控制这里主要指自动钻孔机生产制造过程中的质量，生产制造的目标是低成本，制定清楚规范的操作管理程序和作业指导书，有益于过程质量的控制，工艺编制是开始生产制造的第一步，工艺人员以现有的工厂生产条件为基础，合理的设计工序，根据各种不同的特性制定合适的装卡方案和切削参数，利用有效的工夹量具来高效率地保证每一道工序稳定的加工精度，在不增加成本的前提下，零公差，零缺陷，这里所说的零缺陷是指在第一次就把事情做正确，避免事后补救产生的成本增加和导致产品的不完美。