掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析

姬憲崗

(山西宏廈第一建設(shè)有限責(zé)任公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其操作流程

自動(dòng)掘進(jìn)首先利用液壓式馬達(dá)帶動(dòng)刀盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開(kāi)啟油缸向前推動(dòng)，刀盤在油缸帶動(dòng)下緩緩前伸的同時(shí)持續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)掘進(jìn)產(chǎn)生的渣土填滿泥土倉(cāng)，系統(tǒng)將開(kāi)啟螺旋式輸送機(jī)將渣土傳送至輸送機(jī)皮帶上，再輸送到渣土車箱內(nèi)，然后經(jīng)由豎井送達(dá)地面。自動(dòng)掘進(jìn)機(jī)器人可以對(duì)預(yù)定的慣性三維坐標(biāo)軌跡進(jìn)行跟蹤，是其另外一項(xiàng)普通掘進(jìn)機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的重要功能。

1.1 自動(dòng)掘進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

能夠使掘進(jìn)機(jī)在巷道里靈活行動(dòng)，采用雙履帶式行走結(jié)構(gòu)，根據(jù)數(shù)字信號(hào)來(lái)控制履帶電機(jī)，這樣可以使掘進(jìn)機(jī)靈活地運(yùn)動(dòng)于一個(gè)二維平面上。

為了能夠完成切割施工任務(wù)，掘進(jìn)機(jī)配有切割頭的機(jī)械臂。機(jī)械臂的動(dòng)作可以分解成為在互相垂直的兩個(gè)平面上的運(yùn)動(dòng)。其一是沿著平臺(tái)平面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其二是垂直與平臺(tái)平面旋轉(zhuǎn)，所以，機(jī)械臂能夠?qū)崿F(xiàn)三維空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械臂裝有多個(gè)位移傳感器和角度傳感器，用于探測(cè)工作環(huán)境和工作狀態(tài)。

1.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作流程

當(dāng)掘進(jìn)機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，自動(dòng)控制程序先要進(jìn)行參數(shù)的初始化工作，當(dāng)初始化完成后，掘進(jìn)機(jī)進(jìn)入工作準(zhǔn)備狀態(tài)，此時(shí)對(duì)掘進(jìn)機(jī)發(fā)出工作指令，掘進(jìn)機(jī)在程序控制下進(jìn)入工作狀態(tài)，依據(jù)導(dǎo)航進(jìn)行定位，并獲取三維作業(yè)空間施工位置及相關(guān)信息，將所測(cè)數(shù)據(jù)加以分析，同設(shè)定的運(yùn)行軌跡進(jìn)行比較，完成控制跟蹤。……