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面向物流的锚杆自动生产线关键技术研究

周思远  
【摘要】:锚杆支护是目前煤矿巷道支护的主要形式,锚杆是其最基本的组成部分。随着煤炭产量增加和开采难度的加大,对锚杆的需求量和质量要求也越来越高,传统的人工搬运、分散加工的生产方式因劳动强度大、生产效率低下以及质量不稳定等缺点,已渐渐不能适应生产需要,锚杆自动化生产线在这样的背景下发展起来。国内的锚杆自动生产线出现不足十年时间,市场上现有锚杆自动生产线都是面向锚杆加工设备的,只能适应单一生产工艺,而且普遍效率不高,一旦工艺改变,就要重新设计锚杆自动生产线。另外现有自动线自动化水平有限,只能实现锚杆加工的部分自动化。针对这些缺点,开发了一种面向物流的锚杆自动生产线系统方案,它以锚杆的转运、输送为核心,辅以不同的锚杆加工设备可组合成不同的锚杆自动生产线。根据锚杆细长刚性差且表面不光滑的特点以及对生产效率的要求,明确了锚杆输送设备的设计要求。研发了步进转移装置、自动喂料装置和转运机械手三种锚杆转运输送设备,它们组成了物流自动线,是面向物流的锚杆自动生产线的核心。详细说明了这三种设备的机械系统方案,对其进行了运动和受力分析并给出了电机选型的依据。根据生产控制要求,设计了面向物流的锚杆自动生产线控制系统总体方案以及主控程序结构。阐述了模块化的设计思想,针对锚杆自动生产线的组成,设计了步进转移模块、自动喂料模块、机械手臂模块以及信息交换模块。根据每种装置的控制任务和要求,对控制模块的设计思路和结构组成进行了详细说明,并设计了控制模块的控制算法。针对锚杆质量不合格的问题,提出了不合格锚杆去除方案,并对不合格锚杆的识别和去除原理进行了详细阐述。根据面向物流的锚杆自动生产线系统方案,为山东九佳矿用装备制造有限公司设计制造了锚杆自动生产线,该自动线具有安全平稳,布局灵活、生产率高等优点,证明面向物流的锚杆自动生产线方案基本满足实际生产的需要,具有广阔的应用前景。


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