实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置及控制方法

文档序号:34185245发布日期:2023-05-17 12:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置,其特征在于:包括高精度定位模块,液压传感器,转角传感器,数据存储模块,数据处理模块,预警模块,响应模块,钻机设备;所述钻机设备上设有高精度定位模块、液压传感器及转角传感器;所述高精度定位模块将钻机设备各部件标记位置空间坐标传输至数据存储模块,由数据存储模块将数据传输至数据处理模块根据预设阈值与实时数据对钻机设备的运动轨迹进行监控及判定,数据处理模块将偏差超过阈值传输至预警模块发出调整警报,并由响应模块对钻机设备发出微调指令。

2.根据权利要求1所述的实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置,其特征在于:所述钻机设备包括,钻杆、钻机、第一液压机械臂、连接法兰、第一旋转模块、l型机械臂、第二旋转模块、第二液压机械臂、第三旋转模块、第三液压机械臂、底座;

3.根据权利要求1或2所述的实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置,其特征在于:第一旋转模块、第二旋转模块、第三旋转模块上分别设有转角传感器;高精度定位模块分别位于底座、第一液压机械臂的向外延伸支臂上;第二液压机械臂及第三液压机械臂上分别设有液压传感器。

4.利用权利要求1至3任意一项所述的实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置的控制方法,其特征在于:控制步骤如下:

5.根据权利要求4所述的实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置的控制方法,所述第一步中建立的施工现场空间坐标系中,由高精度定位模块记录钻孔设备中标记位置a点、c点在任一时刻t(t≥0)的空间坐标,即分别为(xa(t),ya(t),za(t))、(xc(t),yc(t),zc(t));

6.根据权利要求4所述的实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置的控制方法,其特征在于:所述钻孔角度偏差是任一时刻t(t≥0)的实际钻孔角度与设计钻孔角度的偏差角δθ(t),数据处理模块由下式计算确定:

7.根据权利要求4或6所述的实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置的控制方法,其特征在于:所述第三步设定钻孔角度偏差容许值为δθ容许;

8.根据权利要求4或6所述的实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置的控制方法,其特征在于:数据存储模块用于记录高精度定位模块、液压传感器、转角传感器采集数据信息,数据处理模块用于监测变量数据和钻机设备调整记录。


技术总结
本发明涉及钻孔施工技术领域,具体涉及一种实时监测钻孔角度与深度的智能化钻孔装置及控制系统。钻机设备上设有高精度定位模块、液压传感器及转角传感器;高精度定位模块将钻机设备各部件标记位置空间坐标传输至数据存储模块,由数据存储模块将数据传输至数据处理模块根据预设阈值与实时数据对钻机设备的运动轨迹进行监控及判定,数据处理模块将偏差超过阈值传输至预警模块发出调整警报,并由响应模块对钻机设备发出微调指令。本发明通过高精度定位模块确定钻机设备与待钻孔孔位的相对位置关系,使得钻头能按设计钻孔角度自动对准待钻孔孔位,降低了技术人员的劳动强度,保证了钻孔角度的合格率。

技术研发人员:王浩,朱小杰,祝青鑫,畅翔宇,王士振,李照众,茅建校
受保护的技术使用者:东南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/12
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