一種礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦用液壓鉆機(jī)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(jìn)步驟；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。本發(fā)明提供了一種礦用液壓鉆機(jī)全自動控制技術(shù)，使得鉆機(jī)自動完成加載或拆卸鉆桿、自動鉆進(jìn)等工作過程，無需人工手動操作，降低了工人的勞動強(qiáng)度，有效地保證了鉆機(jī)工作的穩(wěn)定性可靠性，極大地提高了鉆機(jī)的工作效率。
【專利說明】一種礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓鉆機(jī)的控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，礦用液壓鉆機(jī)無論是在現(xiàn)場工作面操作，還是遠(yuǎn)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(shù)要求。而且人工長時間操作鉆機(jī)作業(yè)，不斷地重復(fù)復(fù)雜的操作過程，易出現(xiàn)操作疲勞而產(chǎn)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(jī)作業(yè)效率也較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種礦用液壓鉆機(jī)全自動控制方法，使得鉆機(jī)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(jī)的安全作業(yè)，也降低了工人的勞動強(qiáng)度，而且全自動控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)鉆機(jī)多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步動作或多臺鉆機(jī)同時作業(yè)，極大地提高了鉆機(jī)的工作效率。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種礦用液壓鉆機(jī)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(jìn)步驟；
[0005]所述鉆桿箱自動巡檢步驟具體為:
[0006]S1:通過手動調(diào)試，記錄準(zhǔn)確抓取每根鉆桿時位移傳感器的位移值；
[0007]S2:機(jī)械臂伸縮液壓缸向下伸出，當(dāng)機(jī)械手接近鉆桿時，若接近開關(guān)到位，則停止伸出，記錄當(dāng)前位移值，并縮回機(jī)械臂伸縮液壓缸；
[0008]S3:將步驟S2中位移傳感器的位移值與步驟SI中記錄的移傳感器的位移值進(jìn)行比較，即可確定當(dāng)前列鉆桿的根數(shù)；
[0009]所述大傾角自動上鉆桿步驟具體為:
[0010]Sll:首先通過礦用隔爆型姿態(tài)儀尋北，對整機(jī)進(jìn)行定位；
[0011]S12:控制系統(tǒng)自動調(diào)整機(jī)架至目標(biāo)姿態(tài)；
[0012]S13:機(jī)械臂以機(jī)架姿態(tài)為參考目標(biāo)，完成自動上鉆桿的過程；
[0013]上鉆桿的過程具體為:
[0014]S21:機(jī)械手垂直伸出到目標(biāo)鉆桿位置并夾緊鉆桿；
[0015]S22:機(jī)械手縮回；
[0016]S23機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)到水平位置；
[0017]S24:增大機(jī)械臂的傾角到指定角度；
[0018]S25:機(jī)械手水平伸出到指定位置；
[0019]S26:后夾持器夾緊鉆桿；
[0020]S27:機(jī)械手松開并水平縮回到指定位置；[0021 ] S28:減小機(jī)械臂的傾角，使機(jī)械臂處于抓取鉆桿前的初始位置；
[0022]所述鉆桿自動接扣步驟具體為:
[0023]S31:上鉆桿過程完成后，接第一個扣，后夾持器松開；
[0024]S32:接第二個扣，前夾持器松開，自動接扣完成。
[0025]進(jìn)一步，在上鉆桿前滿足以下條件:機(jī)械手垂直且機(jī)械手伸縮到指定位置；鉆桿箱當(dāng)前列有鉆桿。
[0026]進(jìn)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；
[0027]所述自動卸扣過程具體為:
[0028]S11:動力頭快速推進(jìn)到接扣區(qū)并完成正常接扣，前夾持器松開并反轉(zhuǎn)；
[0029]S22:動力頭邊旋轉(zhuǎn)邊后退到第一指定位置；
[0030]S33:后夾持器夾緊，前夾持器夾緊并正轉(zhuǎn)；
[0031]S44:后夾持器松開卸第一個扣；
[0032]S55:動力頭到第二指定位置，后夾持器夾緊卸第二個扣；
[0033]S66:卸扣完成后，動力頭退至最后端；
[0034]大傾角自動下鉆桿過程具體為:
[0035]Slll:機(jī)械手水平伸出到指定位置并夾緊鉆桿；
[0036]S112:后夾持器松開，機(jī)械手水平縮回到指定位置；
[0037]S113:減小機(jī)械臂的傾角，使機(jī)械手垂直；
[0038]S114:檢查鉆桿箱當(dāng)前列是否滿，若是，則鉆桿箱換列；若否，則機(jī)械手垂直伸出并松開機(jī)械手；
[0039]SI 15:機(jī)械手縮回；
[0040]S116:增大機(jī)械臂的傾角，使機(jī)械手處于下鉆桿的初始狀態(tài)。
[0041]進(jìn)一步，在自動打鉆和自動卸鉆過程中，采用自適應(yīng)定位方法對鉆桿箱、機(jī)械手、機(jī)械臂以及動力頭進(jìn)行定位，鉆桿箱、機(jī)械手、機(jī)械臂及動力頭統(tǒng)稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述自適應(yīng)定位方法具體包括:
[0042]1、給定執(zhí)行機(jī)構(gòu)一個較小的初始定位速度V0，記錄執(zhí)行機(jī)構(gòu)停下來的位置；
[0043]I1、判斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置是否在目標(biāo)區(qū)間；若未到目標(biāo)區(qū)間，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)回退，自動修正以大于VO的速度重新定位；若在該區(qū)間，下次仍以該定位速度進(jìn)行定位；若超出了該區(qū)間，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)回退，自動修正以小于VO的速度重新定位；重復(fù)之前步驟，直到執(zhí)行機(jī)構(gòu)停的位置在定位區(qū)間內(nèi)，即完成了一次定位。
[0044]進(jìn)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(huán)的定位速度。
[0045]進(jìn)一步，控制模塊根據(jù)傳感器反饋值及動態(tài)經(jīng)驗庫提供的參數(shù)計算出實時卡鉆可能性knx ;處理模塊根據(jù)knx的大小及動態(tài)經(jīng)驗庫提供的相關(guān)參數(shù)值來進(jìn)行相應(yīng)的防卡鉆處理如下:
[0046]當(dāng)knx < knxO時，此時推進(jìn)太慢，增加推進(jìn)速度，直到滿足knxO〈knx〈knxl ；
[0047]當(dāng)knxO < knx < knxl時,鉆進(jìn)狀態(tài)正常；
[0048]當(dāng)knxl ^ knx < knx2時，減少推進(jìn)速度，直到滿足knxO〈knx〈knxl ；
[0049]當(dāng)knx2 ( knx < knx3時，停止推進(jìn)一定時間，直到滿足knxO〈knx〈knxl ；
[0050]當(dāng)knx彡knx3時,在該點往返前進(jìn)后退一定時間，直到滿足knxO〈knx〈knxl。
[0051]本發(fā)明的優(yōu)點在于:鉆機(jī)全自動作業(yè)，無需人工進(jìn)行繁瑣的操作，降低了操作人員技術(shù)要求；安全可靠的全自動控制功能，降低了人工操作帶來的風(fēng)險，減少了安全隱患；鉆機(jī)可實現(xiàn)多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步動作，提高了鉆機(jī)的作業(yè)效率；利用全自動控制系統(tǒng)一人可控制多臺鉆機(jī)同時作業(yè)，極大提高了人工操作的效率；人工操作鉆機(jī)時，從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題，整個過程有一定的滯后性，而全自動控制系統(tǒng)具有完善的故障自診斷和預(yù)處理機(jī)制，極大提高了系統(tǒng)應(yīng)對突發(fā)事件和容錯的能力，保證了鉆機(jī)工作的穩(wěn)定性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0053]圖1為本發(fā)明全自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0054]圖2為自動打鉆控制流程圖；
[0055]圖3為大傾角自動上下鉆桿控制流程圖；
[0056]圖4自動鉆進(jìn)控制原理圖；
[0057]圖5自動卸鉆控制流程圖；
[0058]圖6為自適應(yīng)定位原理圖。

【具體實施方式】
[0059]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0060]如圖1所不,礦用液壓鉆機(jī)全自動控制系統(tǒng)主要包括PLC模塊、信號放大板、繼電器模塊、傳感器組以及先導(dǎo)電磁閥。PLC模塊主要包括CPU模塊、數(shù)字量模塊和模擬量模塊，傳感器組主要包括壓力傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、位移傳感器、傾角傳感器、超聲傳感器以及接近開關(guān)。根據(jù)控制要求，數(shù)字量經(jīng)過繼電器模塊、模擬量經(jīng)過信號放大板共同完成對先導(dǎo)電磁閥的控制，所述先導(dǎo)電磁閥控制液壓多路閥，所述液壓多路閥用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述傳感器組將采集到執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號作為反饋信號，經(jīng)濾波處理傳輸?shù)侥M量模塊，經(jīng)模擬量模塊處理后傳輸?shù)紺PU模塊，CPU模塊發(fā)出控制指令，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行實時調(diào)整控制輸出。
[0061]一種礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法，包括自動打鉆過程，如圖2所示，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(jìn)步驟；開始自動打鉆之前，須確定鉆機(jī)的初始狀態(tài)為:前夾持器松開并反轉(zhuǎn)到位；后夾持器松開到位；機(jī)械手水平，機(jī)械手松開并有一定傾角；鉆桿箱的每列鉆桿根數(shù)不得小于前一列鉆桿根數(shù)，并保證鉆桿箱選定列到位；設(shè)定機(jī)械手目標(biāo)傾角與機(jī)架目標(biāo)傾角值相同。所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)若不在初始狀態(tài)，須手動操作至初始狀態(tài)。
[0062]所述鉆桿箱自動巡檢步驟具體為:
[0063]SI:通過手動調(diào)試，記錄準(zhǔn)確抓取每根鉆桿時位移傳感器的位移值；
[0064]S2:機(jī)械手伸縮液壓缸向下伸出，當(dāng)機(jī)械手接近鉆桿時，若接近開關(guān)到位，則停止伸出，記錄當(dāng)前位移值，并縮回機(jī)械手伸縮液壓缸；
[0065]S3:將步驟S2中位移傳感器的位移值與步驟SI中記錄的移傳感器的位移值進(jìn)行比較，即可確定當(dāng)前列鉆桿的根數(shù)。
[0066]圖3為大傾角自動上鉆桿控制流程圖。在大傾角自動上下鉆桿控制中，主要應(yīng)用了礦用隔爆型姿態(tài)儀定位技術(shù)。礦用隔爆型姿態(tài)儀在靜止?fàn)顟B(tài)下通過光纖陀螺儀和傾角傳感器通過薩格納克效應(yīng)測量地球的自轉(zhuǎn)角速度的各分量，通過導(dǎo)航控制芯片對陀螺儀和傾角傳感器的輸出信號進(jìn)行解算，短時間內(nèi)找到設(shè)備與真正北方向的夾角，再進(jìn)行方位對準(zhǔn)和姿態(tài)解算，通過傾角傳感器測量出設(shè)備的傾角及橫滾角，最后將以上姿態(tài)參數(shù)通過顯控裝置進(jìn)行顯示，同時通過RS485通訊傳送給至PLC模塊，作為自動控制的參考值。在大傾角自動上下鉆桿過程中，首先通過礦用隔爆型姿態(tài)儀尋北對整機(jī)進(jìn)行定位，再根據(jù)實際需要設(shè)定機(jī)架姿態(tài)目標(biāo)值，控制系統(tǒng)便會自動調(diào)整機(jī)架至目標(biāo)姿態(tài)。最后，機(jī)械手會以機(jī)架姿態(tài)為參考目標(biāo)，完成自動上下鉆桿的過程。
[0067]所述大傾角自動上鉆桿步驟具體為:
[0068]S11:首先通過礦用隔爆型姿態(tài)儀尋北，對整機(jī)進(jìn)行定位；
[0069]S12:控制系統(tǒng)自動調(diào)整機(jī)架至目標(biāo)姿態(tài)；
[0070]S13:機(jī)械臂以機(jī)架姿態(tài)為參考目標(biāo)，完成自動上鉆桿的過程；
[0071]上鉆桿的過程具體為:
[0072]S21:機(jī)械手垂直伸出到目標(biāo)鉆桿位置并夾緊鉆桿；
[0073]S22:機(jī)械手縮回；
[0074]S23機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)到水平位置；
[0075]S24:增加機(jī)械臂的傾角到指定角度；
[0076]S25:機(jī)械手水平伸出到指定位置；
[0077]S26:后夾持器夾緊鉆桿；
[0078]S27:機(jī)械手松開并水平縮回到指定位置；
[0079]S28:減小機(jī)械臂的傾角，使機(jī)械臂處于抓取鉆桿前的初始位置；
[0080]所述鉆桿自動接扣步驟具體為:
[0081]S31:上鉆桿過程完成后，接弟個扣，后夾持器松開；
[0082]S32:接第二個扣，前夾持器松開，自動接扣完成。
[0083]在上鉆桿前滿足以下條件:機(jī)械手垂直且機(jī)械手伸縮到指定位置；鉆桿箱當(dāng)前列有鉆桿。
[0084]圖4為自動鉆進(jìn)控制原理圖。如圖所示，傳感器是測量單元，包含壓力、速度傳感器，主要用來測量旋轉(zhuǎn)和推進(jìn)的實時壓力和速度，并反饋給控制模塊；控制模塊根據(jù)傳感器反饋值及動態(tài)經(jīng)驗庫提供的參數(shù)計算出實時卡鉆可能性knx ;處理模塊根據(jù)knx的大小及動態(tài)經(jīng)驗庫提供的相關(guān)參數(shù)值來進(jìn)行相應(yīng)的防卡鉆處理如下:
[0085]當(dāng)knx < knxO時，此時推進(jìn)太慢，應(yīng)適當(dāng)增加推進(jìn)速度，直到滿足knxO<knx<knxl ；
[0086]當(dāng)knxO < knx < knx I時，說明鉆進(jìn)狀態(tài)正常，可不處理；
[0087]當(dāng)knxl < knx < knx2時，應(yīng)適當(dāng)減少推進(jìn)速度，直到滿足knxO〈knx〈knxl ；
[0088]當(dāng)knx2 < knx < knx3時，需停止推進(jìn)一定時間，直到滿足knxO〈knx〈knxl ；
[0089]當(dāng)knx ^ knx3時，此時有很大的卡鉆可能性，需在該點往返前進(jìn)后退一定時間，直到滿足knxO〈knx〈knxl (若knx不能變小,則報警人工處理)。
[0090]在自動鉆進(jìn)過程中，智能防卡鉆技術(shù)的應(yīng)用，使得鉆機(jī)卡鉆的可能性較小，鉆進(jìn)的效率較高。
[0091]圖5為自動卸鉆控制流程圖。如圖所示，自動卸鉆主要包括自動接扣卸扣、動力頭定位、大傾角自動下鉆桿過程。圖5中虛框部分即為大傾角自動下鉆桿過程。開始自動卸鉆iu須調(diào)整鉆機(jī)的初始狀態(tài)為:打完鉆后直接開時卸鉆；動力頭在最如端連接著鉆桿；iu夾持器松開并反轉(zhuǎn)到位；后夾持器松開；機(jī)械手張開，機(jī)械手水平并有傾角到位；鉆桿箱的每列鉆桿根數(shù)不得小于前一列鉆桿根數(shù)，并保證鉆桿箱選定列到位；設(shè)定機(jī)械手目標(biāo)傾角與機(jī)架目標(biāo)傾角值相同。所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)若不在初始狀態(tài)，須手動操作至初始狀態(tài)。
[0092]所述自動卸扣過程具體為:
[0093]S11:動力頭快速推進(jìn)到接扣區(qū)并完成正常接扣，前夾持器松開并反轉(zhuǎn)；
[0094]S22:動力頭邊旋轉(zhuǎn)邊后退到第一指定位置；
[0095]S33:后夾持器夾緊，前夾持器夾緊并正轉(zhuǎn)；
[0096]S44:后夾持器松開卸第一個扣；
[0097]S55:動力頭到第二指定位置，后夾持器夾緊卸第二個扣；
[0098]S66:卸扣完成后，動力頭退至最后端。
[0099]大傾角自動下鉆桿流程如圖5中的虛框部分，大傾角自動下鉆桿過程具體為:
[0100]Slll:機(jī)械手水平伸出到指定位置并夾緊鉆桿；
[0101]S112:后夾持器松開，機(jī)械手水增縮回到指定位置；
[0102]S113:減小機(jī)械臂的傾角，使機(jī)械手垂直；
[0103]S114:檢查鉆桿箱當(dāng)前列是否滿，若是，則鉆桿箱換列；若否，則機(jī)械手垂直伸出并松開機(jī)械手；
[0104]SI 15:機(jī)械手縮回；
[0105]S116:增大機(jī)械臂的傾角，使機(jī)械手處于下鉆桿的初始狀態(tài)。
[0106]自動打鉆和自動卸鉆過程中鉆桿箱、機(jī)械手、機(jī)械臂以及動力頭都需要定位，控制系統(tǒng)采用了位移傳感器和控制器組成的閉環(huán)控制定位方式。但是在實際工作過程中，一方面由于先導(dǎo)閥有一定的關(guān)閉時間以及機(jī)械和液壓存在慣性，使得控制存在滯后位移；另一方面受先導(dǎo)閥和多路閥靈敏度以及摩擦阻力的影響，定位速度會發(fā)生變化，使得定位電流(即先控制導(dǎo)電磁閥的輸入電流)和定位速度(即定位控制過程中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的移動速度)沒有準(zhǔn)確的對應(yīng)關(guān)，使得定位出現(xiàn)較大的偏差，故系統(tǒng)采用了自適應(yīng)定位技術(shù)。自適應(yīng)定位原理如圖6所示。在自適應(yīng)定位過程中，先由控制程序給定一個較小的初始定位速度W，等執(zhí)行機(jī)構(gòu)停下來后，再判斷當(dāng)前位置是否在目標(biāo)區(qū)間，若在，下次仍以該定位速度進(jìn)行定位；若超出了該區(qū)間，則控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)回退，自動修正以小于VO的速度重新定位；若仍超出，(此時超出幅度應(yīng)小于前一次)，則重復(fù)之前步驟，直到執(zhí)行機(jī)構(gòu)停的位置在目標(biāo)區(qū)間內(nèi)，即完成了一次定位。下一次定位可根據(jù)上一次的經(jīng)驗將定位的初始速度設(shè)置成上一次最后一個循環(huán)的定位速度。當(dāng)預(yù)設(shè)定為速度太小時，亦可根據(jù)同樣的原理進(jìn)行智能摸索，并求解出合適的定位速度。
[0107]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法，其特征在于: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(jìn)步驟； 所述鉆桿箱自動巡檢步驟具體為: Si:通過手動調(diào)試，記錄準(zhǔn)確抓取每根鉆桿時位移傳感器的位移值； S2:機(jī)械臂伸縮液壓缸向下伸出，當(dāng)機(jī)械手接近鉆桿時，若接近開關(guān)到位，則停止伸出，記錄當(dāng)前位移值，并縮回機(jī)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SI中記錄的移傳感器的位移值進(jìn)行比較，即可確定當(dāng)前列鉆桿的根數(shù)； 所述大傾角自動上鉆桿步驟具體為: Sll:首先通過礦用隔爆型姿態(tài)儀尋北，對整機(jī)進(jìn)行定位； S12:控制系統(tǒng)自動調(diào)整機(jī)架至目標(biāo)姿態(tài)； S13:機(jī)械臂以機(jī)架姿態(tài)為參考目標(biāo)，完成自動上鉆桿的過程； 上鉆桿的過程具體為: S21:機(jī)械手垂直伸出到目標(biāo)鉆桿位置并夾緊鉆桿； S22:機(jī)械手縮回； S23機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)到水平位置； S24:增大機(jī)械臂的傾角到指定角度； S25:機(jī)械手水平伸出到指定位置； S26:后夾持器夾緊鉆桿； S27:機(jī)械手松開并水平縮回到指定位置； S28:減小機(jī)械臂的傾角，使機(jī)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，接弟個扣，后夾持器松開； S32:接第二個扣，前夾持器松開，自動接扣完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法，其特征在于:在上鉆桿前滿足以下條件:機(jī)械手垂直且機(jī)械手伸縮到指定位置；鉆桿箱當(dāng)前列有鉆桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法，其特征在于: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(jìn)到接扣區(qū)并完成正常接扣，前夾持器松開，動力頭反轉(zhuǎn)； S22:動力頭邊旋轉(zhuǎn)邊后退到第一指定位置； S33:后夾持器夾緊，前夾持器夾緊，動力頭正轉(zhuǎn)； 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: Slll:機(jī)械手水平伸出到指定位置并夾緊鉆桿； S112:后夾持器松開，機(jī)械手水平縮回到指定位置； S113:減小機(jī)械臂的傾角，使機(jī)械手垂直； S114:檢查鉆桿箱當(dāng)前列是否滿，若是，則鉆桿箱換列；若否，則機(jī)械手垂直伸出并松開機(jī)械手； SI 15:機(jī)械手縮回； S116:增大機(jī)械臂的傾角，使機(jī)械手處于下鉆桿的初始狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法，其特征在于:在自動打鉆和自動卸鉆過程中，采用自適應(yīng)定位方法對鉆桿箱、機(jī)械手、機(jī)械臂以及動力頭進(jìn)行定位，鉆桿箱、機(jī)械手、機(jī)械臂及動力頭統(tǒng)稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述自適應(yīng)定位方法具體包括: 1、給定執(zhí)行機(jī)構(gòu)一個較小的初始定位速度V0，記錄執(zhí)行機(jī)構(gòu)停下來的位置； I1、判斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置是否在目標(biāo)區(qū)間；若未到目標(biāo)區(qū)間，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)回退，自動修正以大于VO的速度重新定位；若在該區(qū)間，下次仍以該定位速度進(jìn)行定位；若超出了該區(qū)間，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)回退，自動修正以小于VO的速度重新定位；重復(fù)之前步驟，直到執(zhí)行機(jī)構(gòu)停的位置在定位區(qū)間內(nèi)，即完成了 一次定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法，其特征在于:下一次定位的初始速度為上一次定位時的最后一個循環(huán)的定位速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用液壓鉆機(jī)的全自動控制方法，其特征在于:控制模塊根據(jù)傳感器反饋值及動態(tài)經(jīng)驗庫提供的參數(shù)計算出實時卡鉆可能性knx ;處理模塊根據(jù)knx的大小及動態(tài)經(jīng)驗庫提供的相關(guān)參數(shù)值來進(jìn)行相應(yīng)的防卡鉆處理如下: 當(dāng)knx < knxO時，此時推進(jìn)太慢，增加推進(jìn)速度，直到滿足knxO〈knx〈knxl ； 當(dāng)knxO < knx < knx I時,鉆進(jìn)狀態(tài)正常； 當(dāng)knxl ( knx < knx2時，減少推進(jìn)速度，直到滿足knxO〈knx〈knxl ； 當(dāng)knx2 ( knx < knx3時，停止推進(jìn)一定時間，直到滿足knxO〈knx〈knxl ； 當(dāng)knx ^ knx3時,在該點往返前進(jìn)后退一定時間,直到滿足knxO〈knx〈knxl。
【文檔編號】E21B44/00GK104196517SQ201410394711
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】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 申請人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司