[发明专利]一种矿用液压钻机的全自动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压钻机的控制技术领域，特别涉及一种矿用液压钻机的全自动控制方法。

背景技术

目前，矿用液压钻机无论是在现场工作面操作，还是远程操作，都是由人工手动控制的，这就对操作人员有较高的技术要求。而且人工长时间操作钻机作业，不断地重复复杂的操作过程，易出现操作疲劳而产生误操作，甚至造成安全事故，同时人工控制操作效率较低，使得钻机作业效率也较低。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种矿用液压钻机全自动控制方法，使得钻机安全可靠地自动完成工作过程，无需人工手动操作，有效地保证钻机的安全作业，也降低了工人的劳动强度，而且全自动控制系统可以实现钻机多个执行机构同步动作或多台钻机同时作业，极大地提高了钻机的工作效率。

本发明的目的是这样实现的：一种矿用液压钻机的全自动控制方法，包括自动打钻过程，所述自动打钻过程包括依次实施的钻杆箱自动巡检步骤、大倾角自动上钻杆步骤、钻杆自动接扣步骤和钻杆自动钻进步骤；

所述钻杆箱自动巡检步骤具体为：

S1:通过手动调试，记录准确抓取每根钻杆时位移传感器的位移值；

S2:机械臂伸缩液压缸向下伸出，当机械手接近钻杆时，若接近开关到位，则停止伸出，记录当前位移值，并缩回机械臂伸缩液压缸；

S3:将步骤S2中位移传感器的位移值与步骤S1中记录的移传感器的位移值进行比较，即可确定当前列钻杆的根数；

所述大倾角自动上钻杆步骤具体为：

S11:首先通过矿用隔爆型姿态仪寻北，对整机进行定位；

S12:控制系统自动调整机架至目标姿态；

S13:机械臂以机架姿态为参考目标，完成自动上钻杆的过程；

上钻杆的过程具体为：

S21:机械手垂直伸出到目标钻杆位置并夹紧钻杆；

S22:机械手缩回；

S23机械臂旋转到水平位置；

S24:增大机械臂的倾角到指定角度；

S25:机械手水平伸出到指定位置；

S26:后夹持器夹紧钻杆；

S27:机械手松开并水平缩回到指定位置；

S28:减小机械臂的倾角，使机械臂处于抓取钻杆前的初始位置；

所述钻杆自动接扣步骤具体为：

S31:上钻杆过程完成后，接第一个扣，后夹持器松开；

S32:接第二个扣，前夹持器松开，自动接扣完成。

进一步，在上钻杆前满足以下条件：机械手垂直且机械手伸缩到指定位置；钻杆箱当前列有钻杆。

进一步，还包括自动卸钻过程，所述自动卸钻过程包括自动卸扣过程、动力头定位过程、大倾角自动下钻杆过程；

所述自动卸扣过程具体为：

S11:动力头快速推进到接扣区并完成正常接扣，前夹持器松开并反转；

S22:动力头边旋转边后退到第一指定位置；

S33:后夹持器夹紧，前夹持器夹紧并正转；

S44:后夹持器松开卸第一个扣；

S55:动力头到第二指定位置，后夹持器夹紧卸第二个扣；

S66:卸扣完成后，动力头退至最后端；

大倾角自动下钻杆过程具体为：

S111:机械手水平伸出到指定位置并夹紧钻杆；

S112:后夹持器松开，机械手水平缩回到指定位置；

S113:减小机械臂的倾角，使机械手垂直；

S114:检查钻杆箱当前列是否满，若是，则钻杆箱换列；若否，则机械手垂直伸出并松开机械手；

S115:机械手缩回；

S116:增大机械臂的倾角，使机械手处于下钻杆的初始状态。

进一步，在自动打钻和自动卸钻过程中，采用自适应定位方法对钻杆箱、机械手、机械臂以及动力头进行定位，钻杆箱、机械手、机械臂及动力头统称为执行机构；所述自适应定位方法具体包括：

I、给定执行机构一个较小的初始定位速度V0，记录执行机构停下来的位置；

II、判断执行机构当前位置是否在目标区间；若未到目标区间，则执行机构回退，自动修正以大于V0的速度重新定位；若在该区间，下次仍以该定位速度进行定位；若超出了该区间，则执行机构回退，自动修正以小于V0的速度重新定位；重复之前步骤，直到执行机构停的位置在定位区间内，即完成了一次定位。

进一步，下一次定位的初始速度为上一次定位时的最后一个循环的定位速度。