Манипуляционный буропогрузочный робот

Авторы патента:

E21D9/10 - проходка с использованием буровых или врубовых машин (E21D 9/08 имеет преимущество; подобные устройства для полного освобождения полезного ископаемого от массива E21C 27/20; зубки врубовых машин E21C 35/18)

Владельцы патента RU 2260124:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет" (Новочеркасский политехнический институт) (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок буровзрывным способом. Манипуляционный буропогрузочный робот состоит из систем отделения и погрузки горной массы, содержащих самоходную погрузочную машину на гусеничном ходу и навесное бурильное оборудование, манипуляционной системы, содержащей платформу и манипулятор, и системы обеспечения требуемого гранулометрического состава горной массы. Последняя система содержит осветительное устройство, цифровую фотокамеру, микропроцессорное устройство анализа изображений и навесное ударно-скалывающее оборудование. Навесное оборудование, выполненное сменным, устанавливается на платформе, которая закреплена на манипуляторе, размещенном на раме, которая закреплена на ходовой гусеничной части, а цифровая фотокамера закреплена на манипуляторе и направлена параллельно оси навесного оборудования. Для управления приводами используется микропроцессорное устройство, которое связано с микропроцессорным устройством анализа изображений посредством регистров параллельной передачи данных. Устройство направлено на увеличение производительности, повышение темпов работ и уровня автоматизации, повышение безопасности при проведении выработок буровзрывным способом. 1 ил.

Манипуляционный буропогрузочный робот предназначен для горнодобывающей промышленности, промышленного и гражданского строительства и может быть применен для автоматизации и роботизации процессов при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок буровзрывным способом.

При проведении буровзрывных работ выход негабаритов горных пород может составлять до 15% от взорванной горной массы, что снижает производительность погрузочного оборудования, срок его службы, нарушает ритм работы в выработке и влечет за собой значительные затраты времени на вторичное дробление негабаритов механическим или взрывным способами.

В качестве аналога рассматривается устройство, представляющее собой систему горнопроходческих машин, состоящих из подсистем отделения горной массы, уборки горной массы и закрепления образовавшегося пространства (Патент России №2144139 от 14.07.1997, МПК E 21 D 13/04). Подсистемы отделения и уборки горной массы выполнены в виде буропогрузочных модулей, включающих в себя самоходные погрузочные машины периодического действия с навесным бурильным оборудованием.

Известное устройство обладает следующими недостатками.

1. Отсутствие автоматического контроля и управления буропогрузочным комплексом в зависимости от гранулометрического состава взорванной горной массы.

2. Невозможность проведения операций при вторичном дроблении негабаритов взрывом.

3. Конструкция манипулятора не обеспечивает необходимые манипулирования при смене расположенного произвольным образом, в том числе на почве, навесного оборудования.

4. Отсутствие средств, обеспечивающих автоматическое крепление сменного навесного оборудования на манипуляторе буропогрузочной машины.

В качестве прототипа рассматривается устройство, представляющее собой буропогрузочную машину, состоящую из погрузочной части, представляющей собой погрузочную машину непрерывного действия с боковым захватом, и бурильной части, включающей две электрические бурильные машины или две бурильные пневматические машины, два манипулятора и два пульта управления (Горнопроходческие машины и комплексы: Учеб. для вузов/Л.Г.Грабчак, В.И.Несмотряев, В.И.Шендеров, Б.Н.Кузовлев. - М.: Недра, 1990, с.115).

Известное устройство обладает следующими недостатками.

2. Невозможность проведения операций во время проветривания выработки, в том числе, при вторичном дроблении негабаритов взрывом.

4. Отсутствие средств, обеспечивающих автоматическое крепление сменного навесного оборудования, на манипуляторе буропогрузочной машины.

Изобретение направлено на увеличение производительности, повышение темпов работ и уровня автоматизации, улучшение техники безопасности при проведении выработок буровзрывным способом, что обеспечивается тем, что манипуляционный буропогрузочный робот состоит из систем отделения горной породы, погрузки горной массы, содержащих самоходную погрузочную машину с гусеничной ходовой частью 1 и навесное бурильное оборудование 2 манипуляционной системы и системы обеспечения требуемого гранулометрического состава горной массы, причем манипуляционная система содержит платформу 3 с гидравлическими замками 4, манипулятор 5 с тремя переносными и тремя ориентирующими степенями подвижности, работающий в сферической системе координат, и раму 6, а система обеспечения требуемого гранулометрического состава горной массы содержит осветительное устройство 7, цифровую фотокамеру 8, микропроцессорное устройство анализа изображений 9 и навесное ударно-скалывающее оборудование 10, причем для управления приводами используется микропроцессорное устройство 11, которое связано с микропроцессорным устройством анализа изображений 9 через регистры для параллельной передачи данных 12, при этом ввод последовательности выполнения буровых и погрузочных операций в микропроцессорное устройство управления приводами 11 осуществляется посредством пульта дистанционного управления 13, а управление направленным движением осуществляется установленной на роботе навигационной системой 14.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена компоновочная схема манипуляционного буропогрузочного робота, который содержит гусеничную ходовую часть 1 и навесное бурильное оборудование 2, платформу 3 с гидравлическими замками 4, закрепленную на манипуляторе 5, размещенном на раме 6, которая закреплена на гусеничной ходовой части 1, осветительное устройство 7, цифровую фотокамеру 8, закрепленную на манипуляторе 5, микропроцессорное устройство анализа изображений 9 и навесное ударно-скалывающее оборудование 10, причем сменное навесное оборудование устанавливается на платформе 3, при этом для управления приводами используется микропроцессорное устройство 11, которое связано с микропроцессорным устройством анализа изображений 9 через регистры для параллельной передачи данных 12.

Устройство работает следующим образом.

Работа манипуляционного буропогрузочного робота начинается с ввода в микропроцессорное устройство управления приводами 11 робота посредством пульта дистанционного управления 13, последовательности выполнения буровых и погрузочных операций.

После ввода информации происходит активизация силовых и управляющих систем манипуляционного буропогрузочного робота и выполнение подготовительных операций, включающих проверку работоспособности устройств и смену навесного оборудования 2 или 10 в случае необходимости.

При выполнении буровых операций манипуляционный буропогрузочный робот, направляемый навигационной системой 14, подъезжает к забою, осуществляет бурильные работы и отъезжает на безопасное расстояние для проведения взрывных работ. Для перехода к выполнению погрузочных операций автоматически осуществляется смена бурильного оборудования 2 на ударно-скалывающее оборудование 10.

При выполнении погрузочных операций буропогрузочный робот, направляемый навигационной системой 14, движется к забою, осуществляя погрузку взорванной горной массы, контролируемой системой обеспечения требуемого гранулометрического состава. В случае обнаружения негабарита, робот прекращает выполнение погрузки взорванной горной массы. Микропроцессорное устройство анализа изображений 9 передает микропроцессорному устройству управления приводами 11 координаты центра масс негабаритных объектов и осуществляется разрушение негабаритов навесным ударно-скалывающим оборудованием 10, после чего продолжается погрузка горной массы. Закончив погрузку горной массы, робот возвращается на исходную позицию. В случае перехода к выполнению буровых операций автоматически осуществляется смена ударно-скалывающего оборудования 10 на бурильное оборудование 2.

После выполнения заданной последовательности буровых и погрузочных операций манипуляционный буропогрузочный робот переходит в состояние ожидания команд с пульта дистанционного управления 13.

Манипуляционный буропогрузочный робот, состоящий из систем отделения и погрузки горной массы, содержащих самоходную погрузочную машину на гусеничном ходу и навесное бурильное оборудование, отличающийся тем, что на роботе установлена манипуляционная система и система обеспечения требуемого гранулометрического состава горной массы, причем манипуляционная система содержит платформу и манипулятор, а система обеспечения требуемого гранулометрического состава горной массы содержит осветительное устройство, цифровую фотокамеру, микропроцессорное устройство анализа изображений и навесное ударно-скалывающее оборудование, при этом сменное навесное оборудование установлено на платформе, которая закреплена на манипуляторе, размещенном на раме, которая закреплена на ходовой гусеничной части, а цифровая фотокамера закреплена на манипуляторе и направлена параллельно оси сменного навесного оборудования, причем для управления приводами используется микропроцессорное устройство, которое связано с микропроцессорным устройством анализа изображений посредством регистров параллельной передачи данных.

Похожие патенты:

Дисковая шарошка // 2239059

Исполнительный орган горного комбайна // 2214509

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях горных машин, использующих орошение в процессе работы. .

Проходческий агрегат // 2209979

Изобретение относится к горному делу и может использоваться при проходке горных выработок. .

Горный комбайн // 2209311

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях горных машин. .

Способ управления передвижением проходческого комбайна и устройство для его осуществления // 2200842

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для механизированного проведения горных выработок проходческими комбайнами без длительных остановок на наращивание ленточного конвейера.

Проходческо-очистной комбайн // 2186213

Изобретение относится к горнопроходческой технике, а именно к проходческим комбайнам, предназначенным для проведения горизонтальных и наклонных горных выработок.

Проходческий комплекс // 2184846

Изобретение относится к горной промышленности, к средствам механизации проведения и крепления горных выработок. .

Универсальный проходческий агрегат // 2172836

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для проведения горных выработок. .

Проходческий комплекс // 2172405

Изобретение относится к горному делу и может использоваться в средствах механизации проведения и крепления горных выработок, задачей изобретения является одновременная подача по шаблону поворотно-захватных устройств с бурильными головками к точкам бурения скважин, а элементов рамной крепи - к месту их установки, компактное размещение забойного оборудования; выбор оптимального места крепления выработки в зависимости от устойчивости кровли; исключение эффекта "топтания" кровли; обеспечение самоцентрирования крепильщика относительно оси выработки.

Установка для бурения твердых пород // 2171884

Изобретение относится к горному делу, в частности к установкам для бурения по твердым породам, которые содержат стрелу, шарнирно соединенную с рамой и поворачивающуюся относительно первой оси, подъемный цилиндр между стрелой и рамой, установленный на другом конце стрелы, шарнирно соединенный с ней подающий брус, поворачивающийся на второй оси, параллельной первой оси, и поворотный цилиндр между подающим брусом и стрелой.

Способ отбойки породы от забоя соляного горного массива // 2260693

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке выработок в соляном горном массиве, свойства которого связаны со слоистостью структуры горных пород

Способ удержания проходческой машины в заданном положении // 2276728

Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к нарезным машинам для гидрошахт

Приводное устройство для вращающегося, работающего с колебательным нагружением инструмента и инструмент с таким устройством // 2391504

Изобретение относится к приводному устройству для вращающегося, работающего с колебательным нагружением инструмента

Машина проходческая // 2442898

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к проходческому устройству для проходки горных выработок

Проходческий взрывонавалочный комплекс // 2451791

Изобретение относится к горному делу

Проходческий взрывонавалочный комплекс // 2451792

Изобретение относится к горному делу

Способ и устройство для добычи материала в подземных условиях // 2482275

Изобретение относится к способам и устройствам для добычи материалов в подземных условиях

Проходческий комплекс // 2498062

Изобретение относится к проходческим комплексам для проведения и крепления горных выработок. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности крепильщика, снижении погрешностей при возведении постоянного крепления, в повышении мобильности и увеличении области применения как с минимальным, так и в максимальном сечениях горных выработок. Проходческий комплекс включает проходческий комбайн с рабочим органом, с закрепленным на нем крепильщиком с распорной балкой и цилиндрами распора; поворотный вал на балке распорной с устройством поворота на конвейере комбайна; манипуляторы со средствами бурения и анкерования с постоянным анкерным креплением. Распорная балка снабжена выдвижными телескопами, манипуляторы со средствами постоянного крепления закреплены на выдвижных телескопах распорной балки. Поворотный вал выполнен в виде грузоподъемной телескопической стрелы с подъемно-распорными цилиндрами. Распорная балка в транспортном положении не выступает за габариты комбайна. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Проходческий комбайн // 2499888

Изобретение относится к проходческим комбайнам для проведения горных выработок для проведения горных выработок с переменным углом наклона. Техническим результатом является увеличение области применения проходческих комбайнов с гусеничным ходом передвижки по углам наклона выработки, а также повышение надежности работы комбайна и его мобильности и компактности. Предложенный проходческий комбайн содержит раму с закрепленными на ней гусеничными тележками, лотком, исполнительным органом с телескопом, конвейером, буферными устройствами, пультом управления. При этом в раму комбайна введено телескопическое толкающее устройство с силовым цилиндром и буфером с опорным цилиндром и кронштейнами для крепления опорных балок с отверстиями под анкерные болты и местом установки распорных стоек в кровлю горной выработки. Величина раздвижности выдвижной части толкающего устройства кратна величине телескопа исполнительного органа и шагу крепления горной выработки. Пульт управления телескопического толкающего устройства совмещен с пультом управления комбайна и сблокирован с работой комбайна. Кроме того, буферные устройства комбайна могут быть снабжены телескопической частью и совмещены по оси рамы комбайна в корпусе толкателя с осевой перегородкой. Телескопическое толкающее устройство может быть выполнено в виде телескопических цилиндров, с применением опорных балок с отверстиями для анкерования в почву выработки, компенсируя расхождение плоскостей в местах опоры гусеничных тележек комбайна и его опорных балок к почве горной выработки. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Проходческий взрывонавалочный комплекс // 2515759

Изобретение относится к горному делу. Предложен проходческий взрывонавалочный комплекс с предохранительной крепью, содержащий приемную клиновую часть с погрузочным модулем, бункер для взрывонавалки, разгрузочную скребковую часть, механизм самопередвижки, насосную станцию, пульт управления, гидравлический манипулятор с бурильной машиной на портальной тележке, перемещающейся по стану перегружателя, и предохранительную крепь. При этом в хвостовой части бункера для взрывонавалки расположен крепеустановщик, состоящий из двух стоек, снабженных установочными вилками, имеющими форму, позволяющую размещать на них комплект крепежных материалов в виде верхнего и нижнего листов металлической сетчатой затяжки и верхнего и нижнего металлических полосовых подхватов, смещенных относительно друг друга. Причем установочные вилки соединены между собой поперечной балкой и смонтированы с возможностью перемещения относительно стоек вверх и вниз посредством гидроцилиндров. Подъем и опускание установочных вилок осуществляются с пульта управления комплексом. Предложенная конструкция проходческого комплекса обеспечивает механизированное возведение постоянной крепи сразу за его подвиганием. 5 ил.