[發明專利]一種礦用液壓鉆機的全自動控制方法

有效

• 申請號: 201410394711.1
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104196517B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 王清峰;陳松林;肖玉清;王宇;黃麟森;吳鋒;段勛興;胡小林;宋輝;王國震;秦怡;楊燕鴿;張先韜;周寶成
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B19/14;E21B19/16
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及液壓鉆機的控制技術領域，特別涉及一種礦用液壓鉆機的全自動控制方法。

背景技術

目前，礦用液壓鉆機無論是在現場工作面操作，還是遠程操作，都是由人工手動控制的，這就對操作人員有較高的技術要求。而且人工長時間操作鉆機作業，不斷地重復復雜的操作過程，易出現操作疲勞而產生誤操作，甚至造成安全事故，同時人工控制操作效率較低，使得鉆機作業效率也較低。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種礦用液壓鉆機全自動控制方法，使得鉆機安全可靠地自動完成工作過程，無需人工手動操作，有效地保證鉆機的安全作業，也降低了工人的勞動強度，而且全自動控制系統可以實現鉆機多個執行機構同步動作或多臺鉆機同時作業，極大地提高了鉆機的工作效率。

本發明的目的是這樣實現的：一種礦用液壓鉆機的全自動控制方法，包括自動打鉆過程，所述自動打鉆過程包括依次實施的鉆桿箱自動巡檢步驟、大傾角自動上鉆桿步驟、鉆桿自動接扣步驟和鉆桿自動鉆進步驟；

所述鉆桿箱自動巡檢步驟具體為：

S1:通過手動調試，記錄準確抓取每根鉆桿時位移傳感器的位移值；

S2:機械臂伸縮液壓缸向下伸出，當機械手接近鉆桿時，若接近開關到位，則停止伸出，記錄當前位移值，并縮回機械臂伸縮液壓缸；

S3:將步驟S2中位移傳感器的位移值與步驟S1中記錄的移傳感器的位移值進行比較，即可確定當前列鉆桿的根數；

所述大傾角自動上鉆桿步驟具體為：

S11:首先通過礦用隔爆型姿態儀尋北，對整機進行定位；

S12:控制系統自動調整機架至目標姿態；

S13:機械臂以機架姿態為參考目標，完成自動上鉆桿的過程；

上鉆桿的過程具體為：

S21:機械手垂直伸出到目標鉆桿位置并夾緊鉆桿；

S22:機械手縮回；

S23機械臂旋轉到水平位置；

S24:增大機械臂的傾角到指定角度；

S25:機械手水平伸出到指定位置；

S26:后夾持器夾緊鉆桿；

S27:機械手松開并水平縮回到指定位置；

S28:減小機械臂的傾角，使機械臂處于抓取鉆桿前的初始位置；

所述鉆桿自動接扣步驟具體為：

S31:上鉆桿過程完成后，接第一個扣，后夾持器松開；

S32:接第二個扣，前夾持器松開，自動接扣完成。

進一步，在上鉆桿前滿足以下條件：機械手垂直且機械手伸縮到指定位置；鉆桿箱當前列有鉆桿。

進一步，還包括自動卸鉆過程，所述自動卸鉆過程包括自動卸扣過程、動力頭定位過程、大傾角自動下鉆桿過程；

所述自動卸扣過程具體為：

S11:動力頭快速推進到接扣區并完成正常接扣，前夾持器松開并反轉；

S22:動力頭邊旋轉邊后退到第一指定位置；

S33:后夾持器夾緊，前夾持器夾緊并正轉；

S44:后夾持器松開卸第一個扣；

S55:動力頭到第二指定位置，后夾持器夾緊卸第二個扣；

S66:卸扣完成后，動力頭退至最后端；

大傾角自動下鉆桿過程具體為：

S111:機械手水平伸出到指定位置并夾緊鉆桿；

S112:后夾持器松開，機械手水平縮回到指定位置；

S113:減小機械臂的傾角，使機械手垂直；

S114:檢查鉆桿箱當前列是否滿，若是，則鉆桿箱換列；若否，則機械手垂直伸出并松開機械手；

S115:機械手縮回；

S116:增大機械臂的傾角，使機械手處于下鉆桿的初始狀態。

進一步，在自動打鉆和自動卸鉆過程中，采用自適應定位方法對鉆桿箱、機械手、機械臂以及動力頭進行定位，鉆桿箱、機械手、機械臂及動力頭統稱為執行機構；所述自適應定位方法具體包括：

I、給定執行機構一個較小的初始定位速度V0，記錄執行機構停下來的位置；

II、判斷執行機構當前位置是否在目標區間；若未到目標區間，則執行機構回退，自動修正以大于V0的速度重新定位；若在該區間，下次仍以該定位速度進行定位；若超出了該區間，則執行機構回退，自動修正以小于V0的速度重新定位；重復之前步驟，直到執行機構停的位置在定位區間內，即完成了一次定位。

進一步，下一次定位的初始速度為上一次定位時的最后一個循環的定位速度。