山西专业半自动钻孔机控制系统设计

　　开孔参数与底盘调平、机身稳固的协调控制钻孔机器人在施工中都需要机身辅助稳固，其一般工作步骤是:先利用下稳固调平机器人底盘，再进行变幅机构姿态调整，进行机身辅助稳固，或者变幅机构姿态调整和机身辅助稳固交叉进行。在进行机身辅助稳固过程中，由于巷道顶底板的不平整、松软易碎，其稳固支撑存在微小位移，这种位移会对钻孔机器人底盘的调平及变幅机构的开孔参数产生影响并放大误差，从而影响的开孔参数调节精度。因此，需要在进行开孔参数调整控制时，通过监测钻孔机器人底盘稳固支撑的变化，对底盘稳固支撑进行修正控制，使钻孔机器人底盘保持水平，同时要实时修正钻孔机器人的变幅机构参数调节控制量，即进行开孔参数与底盘调平、机身稳固耦合调节控制，提高的开孔参数调节控制精度。

　　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。

　　该变幅机构的参数调节范围为:钻孔高度范围0.73~1.63m，钻孔倾角–90°~90°。如图6所示，连接架和斜撑油缸固定在钻机的履带车体上，连接架另一端固定有立柱，通过斜撑油缸调节立柱角度，立柱上安装升降油缸、转盘和机身，通过升降油缸调节转盘高度，从而调节机身高度，利用转盘调节机身倾角。为保障钻孔施工时转盘的稳定性，在转盘内圈安装有制动装置。立柱上安装有上稳固装置，机身前后安装有前后稳固装置，因此，该变幅机构的稳定性也较高。在钻机施工时，由于变幅机构的立柱固定，钻孔的方位角不能通过变幅机构调节，需要调节时移动履带车体，因此，该变幅机构主要适用于全断面穿层或本煤层顺槽钻孔施工。通过在变幅机构控制系统中增加电控元件，可实现遥控器控制变幅机构的动作，提高性。目前该变幅机构常用的钻机能力为4500~6500N·m。

　　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。