掘錨一體機(jī)全自動(dòng)錨桿鉆機(jī)的研制

潘麗君 張 強(qiáng)

（三一重型裝備有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110027）

0 引言

自動(dòng)掘錨一體機(jī)是未來(lái)智礦發(fā)展的趨勢(shì)，智能化、自動(dòng)化和無(wú)人化是煤礦設(shè)備創(chuàng)新研發(fā)的方向，其中錨護(hù)作業(yè)的自動(dòng)化一直是個(gè)難題，現(xiàn)有的錨護(hù)工藝大部分都是人工操作，工作時(shí)間長(zhǎng)，人工與機(jī)械配合作業(yè)存在效率損失，容易出現(xiàn)工傷事故，安全風(fēng)險(xiǎn)高。該文通過(guò)設(shè)計(jì)研發(fā)自動(dòng)化執(zhí)行機(jī)構(gòu)替代傳統(tǒng)人工操作，結(jié)合現(xiàn)有成熟的智能相機(jī)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的錨護(hù)作業(yè)，減少輔工人數(shù)，節(jié)省支護(hù)時(shí)間，提高了礦區(qū)支護(hù)作業(yè)工作效率。

1 全自動(dòng)錨桿鉆機(jī)整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

全自動(dòng)錨桿鉆機(jī)包括錨桿鉆機(jī)、智能相機(jī)和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)3個(gè)部分：1） 錨桿鉆機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)抓取錨桿、自動(dòng)安裝拆卸釬桿和自動(dòng)擰緊螺母。2） 動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括平動(dòng)、俯仰擺動(dòng)、左右擺動(dòng)3個(gè)自由度，通過(guò)控制液壓閥，實(shí)現(xiàn)油缸運(yùn)動(dòng)控制，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃將鉆機(jī)精確對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)孔，控制鉆機(jī)鉆頭對(duì)孔精度小于或等于±10mm。3） 智能相機(jī)識(shí)別系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)掘進(jìn)機(jī)的指令推動(dòng)鉆機(jī)平動(dòng)達(dá)到粗略位置，視覺(jué)系統(tǒng)接收到控制指令后進(jìn)行拍照，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的識(shí)別并給出目標(biāo)的位置，控制系統(tǒng)根據(jù)視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換給出的目標(biāo)位置，得出執(zhí)行機(jī)構(gòu)繞2個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，控制系統(tǒng)對(duì)鉆機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃和控制、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)孔。全自動(dòng)錨桿鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 全自動(dòng)錨桿鉆機(jī)……