定目標點和基準點的相對距離，并由自動控制處理單元104根據(jù)該相對距離和位置檢測裝置11檢測的鉆臂位置信息，控制鉆裝機液壓系統(tǒng)9的電磁比例閥，使鉆臂I移動至目標點位置，完成目標點(第二鉆孔點)鉆孔作業(yè)，在完成第二鉆孔點的鉆孔后，操作員還可以通過輸入裝置8繼續(xù)輸入下一目標點(第三鉆孔點)的位置信息，由自動控制處理單元104完成第三鉆孔點的鉆孔作業(yè)，直至完成所有鉆孔點的鉆孔作業(yè)。
[0047]從上述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，實施本發(fā)明實施例的鉆臂控制系統(tǒng)，在整個鉆孔作業(yè)中，操作員可以只需手動完成第一次鉆孔以及輸入目標點位置信息，而無需全程介入，即無需操作人員實時通過人眼和經(jīng)驗判斷、控制鉆裝機鉆臂的位置和狀態(tài)，即可實現(xiàn)所有鉆孔點的鉆孔作業(yè)，因此減少了過多的人為因素，在有效降低操作員勞動強度的同時，還提高了鉆裝機鉆孔的效率和質(zhì)量。另外，通過顯示裝置實時顯示目標點位置信息，可以更加直觀以及便于監(jiān)控。
[0048]需要說明的是，在鉆裝機中，鉆臂I的各種動作通常借助多個鉆臂油缸3或者馬達等液壓元件實現(xiàn)，而鉆臂油缸3的狀態(tài)和鉆裝機液壓系統(tǒng)9中對應的電磁比例閥91的狀態(tài)
--對應，因而，手動控制處理單元101和自動控制處理單元104通過控制電磁比例閥91
的狀態(tài)來調(diào)整鉆臂的狀態(tài)；另外，圖3所示的鉆裝機僅是一種示例說明，有關鉆裝機的具體結(jié)構(gòu)，如鉆臂1、鉆臂油缸3、控制手柄6、液壓系統(tǒng)9等組成部分的具體設置方式可參見現(xiàn)有技術(shù)的相關描述，在此不再展開。
[0049]結(jié)合圖1所示，在具體實施過程中，鉆臂控制裝置10和位置檢測裝置11之間以及鉆臂控制裝置10和顯示裝置7之間可以通過CAN(ControIIer Area Network，控制器局域網(wǎng))總線實現(xiàn)通信，以保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性和抗干擾性。輸入裝置8和顯示裝置7之間可以通過RS485方式實現(xiàn)通訊。鉆臂控制裝置10上可以設置有PWM(Pulse Width Modulat1n，脈寬調(diào)制)接口，鉆臂控制裝置10通過該PWM接口和電磁比例閥91的電磁線圈相連，即鉆臂控制裝置10通過PWM的方式驅(qū)動電磁比例閥91，這樣能夠提高電磁比例閥91的控制精度和穩(wěn)定性。
[0050]此外，位置檢測裝置11可以包括用于檢測鉆臂油缸3的伸縮狀態(tài)的位移傳感器112以及用于檢測鉆臂可轉(zhuǎn)動組件(如回轉(zhuǎn)接頭)的轉(zhuǎn)動狀態(tài)的角度傳感器111。優(yōu)選地，位移傳感器112采用磁滯位移傳感器或者拉線位移傳感器；角度傳感器111采用旋轉(zhuǎn)編碼器；如前所述，鉆臂油缸3的數(shù)目通常有多個，鉆臂I可轉(zhuǎn)動組件的數(shù)目通常也有多個，因此，位移傳感器112和角度傳感器111的數(shù)目也為多個；圖3中示出了一種鉆臂油缸位移傳感器2和一種俯仰旋轉(zhuǎn)編碼器4的設置位置。
[0051]在前述實施例及其各種【具體實施方式】的基礎上，為了提高鉆臂I的移動速度和精度，該鉆臂控制系統(tǒng)還可以進一步優(yōu)化，具體地，自動控制處理單元104可以包括判斷模塊、粗調(diào)模塊和微調(diào)模塊，其中，判斷模塊用于判斷鉆臂I與目標點的距離是否大于第一預定值，或者是否小于第二預定值；粗調(diào)模塊用于在鉆臂I與目標點的距離大于第一預定值時，控制鉆裝機液壓系統(tǒng)9的電磁比例閥91處于第一狀態(tài)；微調(diào)模塊用于在鉆臂I與目標點的距離小于第二預定值時，控制電磁比例閥91處于第二狀態(tài)，鉆臂I在電磁比例閥91處于第一狀態(tài)時的移動速度大于在電磁比例閥91處于第二狀態(tài)時的移動速度。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)鉆臂I的快速和準確移動，進一步提高鉆孔作業(yè)的效率和質(zhì)量。
[0052]需要說明的是，上述實施例中，采用顯示裝置7實現(xiàn)目標點信息的顯示和傳送，但在其他實施例中，鉆臂控制裝置10也可以直接與輸入裝置8通訊，以讀取輸入裝置8獲取的目標點位置信息。另外，目標點位置信息可以包括目標點和基準點的距離信息和方位信息(角度信息)，輸入裝置8可以采用鍵盤或者按鍵設備等實現(xiàn)。
[0053]本發(fā)明實施例還提供了一種鉆裝機，例如圖3所示的鉆裝機，該鉆裝機包括鉆臂I和液壓系統(tǒng)9等，還包括上述實施例所述的鉆臂控制系統(tǒng)，由于上述的鉆臂控制系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，因此，該鉆裝機也應具備相應的技術(shù)效果，其相應部分的具體實施過程與上述實施例類似，其他部分的具體實施過程可參見現(xiàn)有技術(shù)的相關描述，茲不贅述。
[0054]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，包括輸入裝置、鉆臂控制裝置和位置檢測裝置，其中，鉆臂控制裝置包括: 手動控制處理單元，用于根據(jù)手動操控信息，控制鉆裝機液壓系統(tǒng)的電磁比例閥，使鉆臂完成鉆孔作業(yè)； 基準點確定單元，用于將手動控制處理單元完成的鉆孔點確定為基準點； 目標點確定單元，用于根據(jù)輸入裝置獲取的目標點位置信息和基準點確定單元形成的基準點位置信息，確定目標點和基準點的相對距離； 自動控制處理單元，用于根據(jù)目標點和基準點的相對距離以及位置檢測裝置檢測的鉆臂位置信息，控制鉆裝機液壓系統(tǒng)的電磁比例閥，使鉆臂完成目標點鉆孔作業(yè)。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，自動控制處理單元包括: 判斷模塊，用于判斷鉆臂與目標點的距離是否大于第一預定值，或者是否小于第二預定值; 粗調(diào)模塊，用于在鉆臂與目標點的距離大于第一預定值時，控制鉆裝機液壓系統(tǒng)的電磁比例閥處于第一狀態(tài)； 微調(diào)模塊，用于在鉆臂與目標點的距離小于第二預定值時，控制電磁比例閥處于第二狀態(tài)，鉆臂在電磁比例閥處于第一狀態(tài)時的移動速度大于在電磁比例閥處于第二狀態(tài)時的移動速度。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，鉆臂控制系統(tǒng)還包括顯示裝置，顯示裝置與輸入裝置、鉆臂控制系統(tǒng)信號連接，用于顯示輸入裝置獲取的目標點位置信息，并將目標點位置信息傳送給鉆臂控制裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，鉆臂控制裝置與位置檢測裝置、顯示裝置通過CAN總線相連。
5.如權(quán)利要求3所述的鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，輸入裝置和顯示裝置通過RS485方式通訊連接。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，位置檢測裝置包括用于檢測鉆臂油缸的伸縮狀態(tài)的位移傳感器以及用于檢測鉆臂可轉(zhuǎn)動組件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)的角度傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，位移傳感器為磁滯位移傳感器或者拉線位移傳感器。
8.如權(quán)利要求6所述的鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，角度傳感器為旋轉(zhuǎn)編碼器。
9.如權(quán)利要求1至5任一項所述的鉆臂控制系統(tǒng)，其特征在于，鉆臂控制裝置設有PWM接口，鉆臂控制裝置通過PWM接口和電磁比例閥的電磁線圈相連。
10.一種鉆裝機，包括鉆臂、鉆裝機液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括權(quán)利要求1至9任一項所述的鉆臂控制系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鉆臂控制系統(tǒng)及鉆裝機。該鉆臂控制系統(tǒng)包括輸入裝置、鉆臂控制裝置和位置檢測裝置，其中，鉆臂控制裝置包括：手動控制處理單元，用于根據(jù)手動操控信息，控制電磁比例閥，使鉆臂完成鉆孔作業(yè)；基準點確定單元，用于將手動控制處理單元完成的鉆孔點確定為基準點；目標點確定單元，用于根據(jù)輸入裝置獲取的目標點位置信息和基準點確定單元形成的基準點位置信息，確定目標點和基準點的相對距離；自動控制處理單元，用于根據(jù)目標點和基準點的相對距離以及位置檢測裝置檢測的鉆臂位置信息，控制電磁比例閥，使鉆臂完成目標點鉆孔作業(yè)。實施本發(fā)明，能夠在有效減少鉆裝機操作員勞動強度的同時，提高鉆裝機的鉆孔效率和質(zhì)量。
【IPC分類】E21B44-00
【公開號】CN104594875
【申請?zhí)枴緾N201410636622
【發(fā)明人】楊潔, 付曉
【申請人】三一重型裝備有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月11日