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車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸與取心系統(tǒng)

983   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:中煤科工西安研究院(集團(tuán))有限公司  
2024-01-12 14:12:53
權(quán)利要求書: 1.一種車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)包括第一導(dǎo)軌、取心裝置、夾持裝置和卸扣裝置;

所述第一導(dǎo)軌沿系統(tǒng)軸向設(shè)置;所述卸扣裝置設(shè)置于系統(tǒng)的一軸向端部;

所述取心裝置包括機(jī)體裝置、震動(dòng)分離裝置、翻轉(zhuǎn)裝置和回轉(zhuǎn)裝置;所述機(jī)體裝置包括機(jī)體;

所述翻轉(zhuǎn)裝置活動(dòng)式安裝于第一導(dǎo)軌上、可沿第一導(dǎo)軌滑動(dòng);所述機(jī)體一端安裝在翻轉(zhuǎn)裝置上,所述機(jī)體在翻轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)下可繞翻轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng);

所述回轉(zhuǎn)裝置和震動(dòng)分離裝置沿所述軸向依次活動(dòng)式安裝于機(jī)體上、可沿所述軸向滑動(dòng);且回轉(zhuǎn)裝置位于翻轉(zhuǎn)裝置所在端或者靠近翻轉(zhuǎn)裝置所在端;所述震動(dòng)分離裝置包括可旋轉(zhuǎn)偏心塊,所述偏心塊設(shè)有長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)和短徑結(jié)構(gòu);

沿所述軸向,所述夾持裝置設(shè)置于回轉(zhuǎn)裝置與卸扣裝置之間,且所述回轉(zhuǎn)裝置、夾持裝置和卸扣裝置共軸設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載鉆機(jī)用取心樣品拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)還包括第一機(jī)械手,所述第一機(jī)械手設(shè)置于卸扣裝置旁側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)還包括第二導(dǎo)軌、分揀倉、偏振裝置和第二機(jī)械手;

所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌均沿系統(tǒng)軸向設(shè)置,且第一導(dǎo)軌位于第二導(dǎo)軌上方;所述分揀倉設(shè)置在第二導(dǎo)軌下方;所述偏振裝置位于分揀倉旁側(cè)用于對(duì)分揀倉進(jìn)行振動(dòng);所述第二機(jī)械手活動(dòng)式安裝于第二導(dǎo)軌上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)還包括成品倉和廢品倉;所述分揀倉、成品倉和廢品倉設(shè)置在第二導(dǎo)軌下方。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)還包括分揀倉導(dǎo)軌、成品倉導(dǎo)軌和廢品倉導(dǎo)軌,所述分揀倉、成品倉、廢品倉分別活動(dòng)式安裝在所述分揀倉導(dǎo)軌、成品倉導(dǎo)軌和廢品倉導(dǎo)軌上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,所述機(jī)體上設(shè)有第三導(dǎo)軌,所述回轉(zhuǎn)裝置活動(dòng)式安裝于第三導(dǎo)軌上,所述回轉(zhuǎn)裝置在第三導(dǎo)軌上可沿所述軸向活動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,所述機(jī)體上設(shè)有第四導(dǎo)軌,所述震動(dòng)分離裝置活動(dòng)式安裝于所述第四導(dǎo)軌上,所述震動(dòng)分離裝置在所述第四導(dǎo)軌上可沿所述軸向活動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,所述翻轉(zhuǎn)裝置包括兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器,兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器相對(duì)設(shè)置在主導(dǎo)軌上,所述機(jī)體的一端安裝于兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器上,且位于兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,所述震動(dòng)分離裝置還包括第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī),所述偏心塊由第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),由第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸向運(yùn)動(dòng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,所述機(jī)體繞翻轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)角度范圍為0~45°。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,還包括控制器,所述控制器用于控制取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng)工作;

所述控制器內(nèi)設(shè)取心裝置控制模塊;所述取心裝置控制模塊用于控制取心裝置工作,并且周期性調(diào)節(jié)取心裝置的控制參數(shù);

所述周期性調(diào)節(jié)取心裝置的工作參數(shù)包括:

所述取心裝置控制模塊周期性采集并獲取(1)?(6)項(xiàng)參數(shù):

(1)連續(xù)采集偏心塊的輸出轉(zhuǎn)速,獲得偏心塊的多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速,對(duì)該多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的輸出轉(zhuǎn)速序列A1={a11,a12,...a1i,...a1N},a1i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊輸出轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊的輸出扭矩,獲得偏心塊的多個(gè)輸出扭矩,對(duì)該多個(gè)輸出扭矩進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的輸出扭矩序列A2={a21,a22,...a2i,...a2N},a2i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊輸出扭矩的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間位移,獲得偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間位移,對(duì)該多個(gè)空間位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間位移序列A3={a31,a32,...a3i,...a3N},a3i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間速度,獲得偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間速度,對(duì)該多個(gè)空間速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間速度序列A4={a41,a42,...a4i,...a4N},a4i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間加速度,獲得偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間加速度,對(duì)該多個(gè)空間加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間加速度序列A5={a51,a52,...a5i,...a5N},a5i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間加速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間位移,獲得偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間位移,對(duì)該多個(gè)空間位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間位移序列A6={a61,a62,...a6i,...a6N},a6i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間速度,獲得偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間速度,對(duì)該多個(gè)空間速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間速度序列A7={a71,a72,...a7i,...a7N},a7i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間加速度,獲得偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間加速度,對(duì)該多個(gè)空間加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間加速度序列A8={a81,a82,...a8i,...a8N};a8i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間加速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

(2)連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的軸向位移,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向位移,對(duì)該多個(gè)軸向位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的軸向位移序列B1={b11,b12,...n1i,...b1N},b1i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置軸向位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)速度,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)速度序列B2={b21,a22,...b2i,...b2N},b2i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置軸向運(yùn)動(dòng)速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,

3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)加速度,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)加速度序列B3={b31,b32,...b3i,...b3N};b3i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置軸向運(yùn)動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

(3)連續(xù)采集偏心塊的軸向位移,獲得偏心塊的多個(gè)軸向位移,對(duì)該多個(gè)軸向位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的軸向位移序列B4={b41,b42,...b4i,...b4N},b4i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊軸向位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊的軸向運(yùn)動(dòng)速度,獲得偏心塊的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的軸向運(yùn)動(dòng)速度序列B5={b51,b52,...b5i,...b5N},b5i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集偏心塊的軸向運(yùn)動(dòng)加速度,獲得偏心塊的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的軸向運(yùn)動(dòng)加速度序列B6={b61,b62,...b6i,...b6N};b6i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)加速度的標(biāo)注化數(shù)據(jù),i=1,2,

3,…,N;N≥2;

(4)連續(xù)采集翻轉(zhuǎn)裝置的輸出轉(zhuǎn)速,獲得翻轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速,對(duì)該多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下翻轉(zhuǎn)裝置的輸出轉(zhuǎn)速序列C1={c11,c12,...c1i,...c1N},c1i為當(dāng)前周期下采集的翻轉(zhuǎn)裝置輸出轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集翻轉(zhuǎn)裝置的軸向位移,獲得翻轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向位移,對(duì)該多個(gè)軸向位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下翻轉(zhuǎn)裝置的軸向位移序列C2={c21,c22,...c2i,...c2N},c2i為當(dāng)前周期下采集的翻轉(zhuǎn)裝置軸向位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集翻轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)速度,獲得翻轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下翻轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)速度序列C3={c31,c32,...c3i,...c3N},c3i為當(dāng)前周期下采集的翻轉(zhuǎn)裝置軸向運(yùn)動(dòng)速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,

3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集翻轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)加速度,獲得翻轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下翻轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)加速度序列C4={c41,c42,...c4i,...c4N};c4i為當(dāng)前周期下采集的翻轉(zhuǎn)裝置軸向運(yùn)動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

(5)連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的夾持力,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)夾持力,對(duì)該多個(gè)夾持力進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的夾持力序列D1={d11,d12,...d1i,...d1N},d1i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置夾持力的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,對(duì)該多個(gè)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速D2={d21,d22,...d2i,...d2N},d2i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

(6)連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置所夾持樣品管的重量,獲得樣品管的多個(gè)加重量,對(duì)該多個(gè)重量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下樣品管重量序列Q={q1,q2,...qi,...qN},qi為當(dāng)前周期下采集的樣品管重量的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置所夾持樣品管出口處的巖樣圖像灰度,獲得多個(gè)巖樣圖像灰度數(shù)據(jù),對(duì)該多個(gè)巖樣圖像灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下巖樣圖像灰度數(shù)據(jù)序列X={x1,x2,...xi,...xN},qi為當(dāng)前周期下采集的巖樣圖像灰度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,…,N;

N≥2;

連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置所夾持樣品管出口處的巖樣圖像飽和度,獲得多個(gè)巖樣圖像飽和度數(shù)據(jù),對(duì)該多個(gè)巖樣圖像飽和度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下巖樣圖像飽和度數(shù)據(jù)序列Y={y1,y2,...yi,...yN},yi為當(dāng)前周期下采集的巖樣圖像飽和度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,

2,3,…,N;N≥2;

連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置所夾持樣品管出口處的巖樣圖像對(duì)比度,獲得多個(gè)巖樣圖像對(duì)比度數(shù)據(jù),對(duì)該多個(gè)巖樣圖像對(duì)比度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下巖樣圖像對(duì)比度數(shù)據(jù)Z={z1,z2,...zi,...zN},zi為當(dāng)前周期下采集的巖樣圖像對(duì)比度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,

3,…,N;N≥2;

之后,所述取心裝置控制模塊根據(jù)式(1)和(2)計(jì)算偏心塊的綜合系數(shù)G1i,得到偏心塊的綜合系數(shù)序列G1={G11,G12,...G1i,...G1N}式(1)和(2)中,F(xiàn)1i為偏心塊空間數(shù)據(jù)集;u1、u2、u3分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)偏心塊的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且u1+u2+u3=1;a、b、c為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;k1、k2、k3分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)震動(dòng)分離裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且k1+k2+k3=1;

d、e、f為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;

根據(jù)式(3)計(jì)算軸向運(yùn)動(dòng)的綜合系數(shù)G2i,得到軸向運(yùn)動(dòng)的綜合系數(shù)序列G2={G21,G22,...G2i,...G2N};

式(3)中,k4、k5、k6分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)機(jī)體裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且k4+k5+k6=1;h、s、j為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;

根據(jù)式(4)計(jì)算翻轉(zhuǎn)裝置的綜合系數(shù)G3i,得到翻轉(zhuǎn)裝置的綜合系數(shù)序列G3={G31,G32,...G3i,...G3n};

式(4)中,k7、k8、k9、k10分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)翻轉(zhuǎn)裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~

1,且k7+k8+k9+k10=1;k、l、m、n為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;

根據(jù)式(5)計(jì)算回轉(zhuǎn)裝置的綜合系數(shù)G4i,得到回轉(zhuǎn)裝置的綜合系數(shù)序列G4={G41,G42,...G4i,...G4N};

式(5)中,k11、k12分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)回轉(zhuǎn)裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且k11+k12=1;p、q為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;

而后,所述取心裝置控制模塊根據(jù)式(6)計(jì)算取心裝置的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)Mi,得到取心裝置的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)序列M={M1,M2,...Mi,...MN};之后求取綜合評(píng)價(jià)系數(shù)序列M中所有值的平均值M0;

Mi=σ1·G1i+σ2·G2i+σ3·G3i+σ4·G4i (6)

式(6)中,σ1、σ2、σ3、σ4分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)拆卸與取心裝置各部件的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且σ1+σ2+σ3+σ4=1;

根據(jù)式(7)計(jì)算巖樣綜合評(píng)價(jià)系數(shù)Hi,得到巖樣綜合評(píng)價(jià)系數(shù)序列H={H1,H2,...Hi,...HN};之后求取巖樣綜合評(píng)價(jià)系數(shù)序列H中所有值的平均值H0;

HI=ε1·(qi?qi?1)+ε2·(xi?xi?1)+ε3·(yi?yi?1)+ε4·(zi?zi?1) (7)式(7)中,ε1、ε2、ε3、ε4分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)提取巖樣的物理特性進(jìn)行取值,取值為0~

1,且ε1+ε2+ε3+ε4=1;

然后,所述取心裝置控制模塊根據(jù)條件(Ⅰ)?(Ⅲ)判斷調(diào)整相關(guān)部件的工作參數(shù):

(Ⅰ)當(dāng)H0/M0取值在[a,b]時(shí),則偏心塊旋轉(zhuǎn)、偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)的控制參數(shù)不變;其中a取值在[0.8,0.9],b取值在[0.9,1],具體取值需要根據(jù)提取裝置的工作狀態(tài)和樣品管的提取精度要求進(jìn)行取值;

(Ⅱ)當(dāng)H0/M0取值在[0,a)時(shí),則需要對(duì)偏心塊旋轉(zhuǎn)、偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)的控制參數(shù)提高c,c取值為10%~50%,具體取值需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝條件進(jìn)行設(shè)定;

(Ⅲ)當(dāng)H0/M0取值在(b,3)時(shí),則需要對(duì)偏心塊旋轉(zhuǎn)、偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)的控制參數(shù)降低d,d取值為10%~50%,具體取值需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝條件進(jìn)行設(shè)定。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車載鉆機(jī)用取心樣品拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,各周期中,取心裝置控制模塊間隔等長(zhǎng)時(shí)間采集相關(guān)參數(shù)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車載鉆機(jī)用取心樣品拆卸及取心系統(tǒng),其特征在于,系統(tǒng)還包括艙體,沿艙體軸向的一端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)料口,該進(jìn)料口內(nèi)安裝卸扣裝置;系統(tǒng)的其他部件均設(shè)置在所述艙體內(nèi)。

說明書: 一種車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸與取心系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及取心樣品管的操控系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸與取心系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 目前利用車載鉆機(jī)施工地面鉆孔,在鉆孔過程中用取心樣品管從地下取出大塊巖樣(巖心)的作業(yè)稱為取心。施工方法為采用取心鉆頭將孔底巖石進(jìn)行環(huán)形破碎,中間保留一圓柱狀的巖心,當(dāng)鉆取一定長(zhǎng)度后,將其割斷,并提至地面。當(dāng)取心樣品管打撈出地面后,普遍采用人工進(jìn)行拆裝取心樣品管鉆頭和連接器,很大程度上延長(zhǎng)了鉆機(jī)輔助等待時(shí)間,同時(shí)由于取心樣品管具有自重大長(zhǎng)徑比高的特點(diǎn),導(dǎo)致人工勞動(dòng)強(qiáng)度大,操作繁瑣,施工效率低,對(duì)施工人員的操作安全存在隱患,部分取心樣品管可以采用非專用設(shè)備進(jìn)行拆裝,但是需要人工輔助操作,效率較低,且無法實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化施工。[0003] 目前并沒有成熟可靠的專業(yè)化設(shè)備或系統(tǒng)完成取心樣品管的自動(dòng)化處理、巖樣提取和分裝,已成為嚴(yán)重制約取心樣品管整體施工作業(yè)安全性和施工效率的關(guān)鍵部件之一。[0004] 針對(duì)車載鉆機(jī)用取心樣品管遠(yuǎn)程全自動(dòng)拆裝施工需求,國(guó)內(nèi)外沒有專門的機(jī)械裝置或部件完成上述操作,普遍采用人工或者非專用機(jī)械臂進(jìn)行裝卸鉆桿和提取巖心,為了大幅降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,使工作人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域,提高整體作業(yè)的安全性和施工效率,實(shí)現(xiàn)取心樣品管的拆裝無人化作業(yè),保障操作人員安全。發(fā)明內(nèi)容[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足,本發(fā)明提供了一種車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng)。[0006] 為此,本發(fā)明提供的取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng)包括第一導(dǎo)軌、取心裝置、夾持裝置和卸扣裝置;[0007] 所述第一導(dǎo)軌沿系統(tǒng)軸向設(shè)置;所述卸扣裝置設(shè)置于系統(tǒng)的一軸向端部;[0008] 所述取心裝置包括機(jī)體裝置、震動(dòng)分離裝置、翻轉(zhuǎn)裝置和回轉(zhuǎn)裝置;所述機(jī)體裝置包括機(jī)體;[0009] 所述翻轉(zhuǎn)裝置活動(dòng)式安裝于第一導(dǎo)軌上、可沿第一導(dǎo)軌滑動(dòng);所述機(jī)體一端安裝在翻轉(zhuǎn)裝置上,所述機(jī)體在翻轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)下可繞翻轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng);[0010] 所述回轉(zhuǎn)裝置和震動(dòng)分離裝置沿所述軸向依次活動(dòng)式安裝于機(jī)體上、可沿所述軸向滑動(dòng);且回轉(zhuǎn)裝置位于翻轉(zhuǎn)裝置所在端或者靠近翻轉(zhuǎn)裝置所在端;所述震動(dòng)分離裝置包括可旋轉(zhuǎn)偏心塊,所述偏心塊設(shè)有長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)和短徑結(jié)構(gòu);[0011] 沿所述軸向,所述夾持裝置設(shè)置于回轉(zhuǎn)裝置與卸扣裝置之間,且所述回轉(zhuǎn)裝置、夾持裝置和卸扣裝置共軸設(shè)置。[0012] 可選的方案是,系統(tǒng)還包括第一機(jī)械手,所述第一機(jī)械手設(shè)置于卸扣裝置旁側(cè)。[0013] 可選的方案是,系統(tǒng)還包括第二導(dǎo)軌、分揀倉、偏振裝置和第二機(jī)械手;所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌均沿系統(tǒng)軸向設(shè)置,且第一導(dǎo)軌位于第二導(dǎo)軌上方;所述分揀倉設(shè)置在第二導(dǎo)軌下方;所述偏振裝置位于分揀倉旁側(cè)用于對(duì)分揀倉進(jìn)行振動(dòng);所述第二機(jī)械手活動(dòng)式安裝于第二導(dǎo)軌上。[0014] 可選的方案是,系統(tǒng)還包括成品倉和廢品倉;所述分揀倉、成品倉和廢品倉設(shè)置在第二導(dǎo)軌下方。[0015] 可選的方案是,所述系統(tǒng)還包括分揀倉導(dǎo)軌、成品倉導(dǎo)軌和廢品倉導(dǎo)軌,所述分揀倉、成品倉、廢品倉分別活動(dòng)式安裝在所述分揀倉導(dǎo)軌、成品倉導(dǎo)軌和廢品倉導(dǎo)軌上。[0016] 可選的方案是,所述機(jī)體上設(shè)有第三導(dǎo)軌,所述回轉(zhuǎn)裝置活動(dòng)式安裝于第三導(dǎo)軌上,所述回轉(zhuǎn)裝置在第三導(dǎo)軌上可沿所述軸向活動(dòng)。[0017] 可選的方案是,所述機(jī)體上設(shè)有第四導(dǎo)軌,所述震動(dòng)分離裝置活動(dòng)式安裝于所述第四導(dǎo)軌上,所述震動(dòng)分離裝置在所述第四導(dǎo)軌上可沿所述軸向活動(dòng)。[0018] 可選的方案是,所述翻轉(zhuǎn)裝置包括兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器,兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器相對(duì)設(shè)置在主導(dǎo)軌上,所述機(jī)體的一端安裝于兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器上,且位于兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器之間。[0019] 可選的方案是,所述震動(dòng)分離裝置還包括第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī),所述偏心塊由第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),由第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸向運(yùn)動(dòng)。[0020] 可選的方案是,所述機(jī)體繞翻轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)角度范圍為0~45°。[0021] 進(jìn)一步優(yōu)選的方案是,本發(fā)明的系統(tǒng)還包括控制器,所述控制器用于控制取心樣品管拆卸及取心系統(tǒng)工作;[0022] 所述控制器內(nèi)設(shè)取心裝置控制模塊;所述取心裝置控制模塊用于控制取心裝置工作,并且周期性調(diào)節(jié)取心裝置的控制參數(shù);[0023] 所述周期性調(diào)節(jié)取心裝置的工作參數(shù)包括:[0024] 所述取心裝置控制模塊周期性采集并獲取(1)?(6)項(xiàng)參數(shù):[0025] (1)連續(xù)采集偏心塊的輸出轉(zhuǎn)速,獲得偏心塊的多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速,對(duì)該多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的輸出轉(zhuǎn)速序列A1={a11,a12,...a1i,...a1N},a1i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊輸出轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0026] 連續(xù)采集偏心塊的輸出扭矩,獲得偏心塊的多個(gè)輸出扭矩,對(duì)該多個(gè)輸出扭矩進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的輸出扭矩序列A2={a21,a22,...a2i,...a2N},a2i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊輸出扭矩的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0027] 連續(xù)采集偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間位移,獲得偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間位移,對(duì)該多個(gè)空間位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間位移序列A3={a31,a32,...a3i,...a3N},a3i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0028] 連續(xù)采集偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間速度,獲得偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間速度,對(duì)該多個(gè)空間速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間速度序列A4={a41,a42,...a4i,...a4N},a4i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0029] 連續(xù)采集偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間加速度,獲得偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間加速度,對(duì)該多個(gè)空間加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間加速度序列A5={a51,a52,...a5i,...a5N},a5i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間加速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0030] 連續(xù)采集偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間位移,獲得偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間位移,對(duì)該多個(gè)空間位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間位移序列A6={a61,a62,...a6i,...a6N},a6i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0031] 連續(xù)采集偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間速度,獲得偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間速度,對(duì)該多個(gè)空間速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間速度序列A7={a71,a72,...a7i,...a7N},a7i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0032] 連續(xù)采集偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間加速度,獲得偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的多個(gè)空間加速度,對(duì)該多個(gè)空間加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)的空間加速度序列A8={a81,a82,...a8i,...a8N};a8i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊短徑結(jié)構(gòu)邊緣端點(diǎn)空間加速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0033] (2)連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的軸向位移,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向位移,對(duì)該多個(gè)軸向位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的軸向位移序列B1={b11,b12,...b1i,...b1N},b1i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置軸向位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0034] 連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)速度,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)速度序列B2={b21,a22,...b2i,...b2N},b2i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置軸向運(yùn)動(dòng)速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;

[0035] 連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)加速度,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)加速度序列B3={b31,b32,...b3i,...b3N};b3i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置軸向運(yùn)動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0036] (3)連續(xù)采集偏心塊的軸向位移,獲得偏心塊的多個(gè)軸向位移,對(duì)該多個(gè)軸向位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的軸向位移序列B4={b41,b42,...b4i,...b4N},b4i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊軸向位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0037] 連續(xù)采集偏心塊的軸向運(yùn)動(dòng)速度,獲得偏心塊的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的軸向運(yùn)動(dòng)速度序列B5={b51,b52,...b5i,...b5N},b5i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;

[0038] 連續(xù)采集偏心塊的軸向運(yùn)動(dòng)加速度,獲得偏心塊的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下偏心塊的軸向運(yùn)動(dòng)加速度序列B6={b61,b62,...b6i,...b6N};b6i為當(dāng)前周期下采集的偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)加速度的標(biāo)注化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;

[0039] (4)連續(xù)采集翻轉(zhuǎn)裝置的輸出轉(zhuǎn)速,獲得翻轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速,對(duì)該多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下翻轉(zhuǎn)裝置的輸出轉(zhuǎn)速序列C1={c11,c12,...c1i,...c1N},c1i為當(dāng)前周期下采集的翻轉(zhuǎn)裝置輸出轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0040] 連續(xù)采集翻轉(zhuǎn)裝置的軸向位移,獲得翻轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向位移,對(duì)該多個(gè)軸向位移進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下翻轉(zhuǎn)裝置的軸向位移序列C2={c21,c22,...c2i,...c2N},c2i為當(dāng)前周期下采集的翻轉(zhuǎn)裝置軸向位移的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0041] 連續(xù)采集翻轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)速度,獲得翻轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下翻轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)速度序列C3={c31,c32,...c3i,...c3N),c3i為當(dāng)前周期下采集的翻轉(zhuǎn)裝置軸向運(yùn)動(dòng)速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;

[0042] 連續(xù)采集翻轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)加速度,獲得翻轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度,對(duì)該多個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)加速度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下翻轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)加速度序列C4={c41,c42,...c4i,...c4N};c4i為當(dāng)前周期下采集的翻轉(zhuǎn)裝置軸向運(yùn)動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0043] (5)連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的夾持力,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)夾持力,對(duì)該多個(gè)夾持力進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的夾持力序列D1={d11,d12,...d1i,...d1N},d1i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置夾持力的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0044] 連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,獲得回轉(zhuǎn)裝置的多個(gè)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,對(duì)該多個(gè)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速D2={d21,d22,...d2i,...d2N},d2i為當(dāng)前周期下采集的回轉(zhuǎn)裝置回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0045] (6)連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置所夾持樣品管的重量,獲得樣品管的多個(gè)加重量,對(duì)該多個(gè)重量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下樣品管重量序列Q={q1,q2,...qi,...qN},qi為當(dāng)前周期下采集的樣品管重量的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0046] 連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置所夾持樣品管出口處的巖樣圖像灰度,獲得多個(gè)巖樣圖像灰度數(shù)據(jù),對(duì)該多個(gè)巖樣圖像灰度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下巖樣圖像灰度數(shù)據(jù)序列X={x1,x2,...xi,...xN},qi為當(dāng)前周期下采集的巖樣圖像灰度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;

[0047] 連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置所夾持樣品管出口處的巖樣圖像飽和度,獲得多個(gè)巖樣圖像飽和度數(shù)據(jù),對(duì)該多個(gè)巖樣圖像飽和度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下巖樣圖像飽和度數(shù)據(jù)序列Y={y1,y2,...yi,...yN},yi為當(dāng)前周期下采集的巖樣圖像飽和度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;[0048] 連續(xù)采集回轉(zhuǎn)裝置所夾持樣品管出口處的巖樣圖像對(duì)比度,獲得多個(gè)巖樣圖像對(duì)比度數(shù)據(jù),對(duì)該多個(gè)巖樣圖像對(duì)比度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到前周期下巖樣圖像對(duì)比度數(shù)據(jù)Z={z1,z2,...zi,...zN},zi為當(dāng)前周期下采集的巖樣圖像對(duì)比度的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),i=1,2,3,...,N;N≥2;

[0049] 之后,所述取心裝置控制模塊根據(jù)式(1)和(2)計(jì)算偏心塊的綜合系數(shù)G1i,得到偏心塊的綜合系數(shù)序列G1={G11,G12,...G1i,...G1N}[0050][0051][0052] 式(1)和(2)中,F(xiàn)1i為偏心塊空間數(shù)據(jù)集;u1、u2、u3分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)偏心塊的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且u1+u2+u3=1;a、b、c為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;k1、k2、k3分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)震動(dòng)分離裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且k1+k2+k3=1;d、e、f為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;

[0053] 根據(jù)式(3)計(jì)算軸向運(yùn)動(dòng)的綜合系數(shù)G2i,得到軸向運(yùn)動(dòng)的綜合系數(shù)序列G2={G21,G22,...G2i,...G2N};[0054][0055] 式(3)中,k4、k5、k6分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)機(jī)體裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且k4+k5+k6=1;h、s、j為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;[0056] 根據(jù)式(4)計(jì)算翻轉(zhuǎn)裝置的綜合系數(shù)G3i,得到翻轉(zhuǎn)裝置的綜合系數(shù)序列G3={G31,G32,...G3i,...G3N};[0057][0058] 式(4)中,k7、k8、k9、k10分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)翻轉(zhuǎn)裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且k7+k8+k9+k10=1;k、l、m、n為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;[0059] 根據(jù)式(5)計(jì)算回轉(zhuǎn)裝置的綜合系數(shù)G4i,得到回轉(zhuǎn)裝置的綜合系數(shù)序列G4={G41,G42,...G4i,...G4N};[0060][0061] 式(5)中,k11、k12分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)回轉(zhuǎn)裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且k11+k12=1;p、q為誤差調(diào)節(jié)系數(shù),取值范圍為0~3;

[0062] 而后,所述取心裝置控制模塊根據(jù)式(6)計(jì)算取心裝置的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)Mi,得到取心裝置的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)序列M={M1,M2,...Mi,...MN};之后求取綜合評(píng)價(jià)系數(shù)序列M中所有值的平均值M0;[0063] Mi=σ1·G1i+σ2·G2i+σ3·G3i+σ4·G4i (6)[0064] 式(6)中,σ1、σ2、σ3、σ4分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)拆卸與取心裝置各部件的工作狀態(tài)進(jìn)行取值,取值為0~1,且σ1+σ2+σ3+a4=1;[0065] 根據(jù)式(7)計(jì)算巖樣綜合評(píng)價(jià)系數(shù)Hi,得到巖樣綜合評(píng)價(jià)系數(shù)序列H={H1,H2,...Hi,...HN};之后求取巖樣綜合評(píng)價(jià)系數(shù)序列H中所有值的平均值H0;[0066] Hi=ε1·(qi?qi?1)+ε2·(xi?xi?1)+ε3·(yi?yi?1)+ε4·(zi?zi?1) (7)[0067] 式(7)中,ε1、ε2、ε3、ε4分別為加權(quán)系數(shù),根據(jù)提取巖樣的物理特性進(jìn)行取值,取值為0~1,且ε1+ε2+ε3+ε4=1;[0068] 然后,所述取心裝置控制模塊根據(jù)條件(I)?(III)判斷調(diào)整相關(guān)部件的工作參數(shù):[0069] (I)當(dāng)H0/M0取值在[a,b]時(shí),則偏心塊旋轉(zhuǎn)、偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)的控制參數(shù)不變;其中a取值在[0.8,0.9],b取值在[0.9,1],具體取值需要根據(jù)提取裝置的工作狀態(tài)和樣品管的提取精度要求進(jìn)行取值;[0070] (II)當(dāng)H0/M0取值在[0,a)時(shí),則需要對(duì)偏心塊旋轉(zhuǎn)、偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)的控制參數(shù)提高c,c取值為10%~50%,具體取值需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝條件進(jìn)行設(shè)定;[0071] (III)當(dāng)H0/M0取值在(b,3)時(shí),則需要對(duì)偏心塊旋轉(zhuǎn)、偏心塊軸向運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)的控制參數(shù)降低d,d取值為10%~50%,具體取值需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝條件進(jìn)行設(shè)定。[0072] 進(jìn)一步可選的方案是,上述各周期中,取心裝置控制模塊間隔等長(zhǎng)時(shí)間采集相關(guān)參數(shù)。[0073] 進(jìn)一步的方案中,系統(tǒng)還包括艙體,沿艙體軸向的一端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)料口,該進(jìn)料口內(nèi)安裝卸扣裝置;系統(tǒng)的其他部件均設(shè)置在所述艙體內(nèi)。[0074] 本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)滿足取心樣品管從拆解到樣品分裝全流程的無人化作業(yè),全程可無需人工干預(yù),減少輔助等待時(shí)間,同時(shí)實(shí)現(xiàn)取心樣品管的高精度上卸扣,穩(wěn)定調(diào)整時(shí)間短,減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度,適用范圍廣,大幅提高取心樣品管的高效作業(yè),安全性好。附圖說明[0075] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;[0076] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)中取心裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0077] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)中震動(dòng)分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0078] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)中機(jī)身裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0079] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)中翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0080] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0081] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)中分揀倉的結(jié)構(gòu)示意圖;[0082] 圖8為本發(fā)明全自動(dòng)操控系統(tǒng)工作狀態(tài)1示意圖;[0083] 圖9為本發(fā)明全自動(dòng)操控系統(tǒng)工作狀態(tài)2示意圖;[0084] 圖10為本發(fā)明全自動(dòng)操控系統(tǒng)工作狀態(tài)3示意圖;具體實(shí)施方式[0085] 除非有特殊說明,本文中的科學(xué)與技術(shù)術(shù)語根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的認(rèn)識(shí)理解。[0086] 具體方案中,本發(fā)明方案中(1)?(6)項(xiàng)參數(shù)的采集借助布置在合理位置的相應(yīng)參數(shù)采集傳感器(如位姿傳感器、壓力傳感器、重量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、圖像或視覺傳感器)獲得。需要說明的,根據(jù)本發(fā)明公開的結(jié)構(gòu)方案及控制方法,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇合適參數(shù)傳感器及合理位置采集相應(yīng)部件的待采參數(shù)。例如:[0087] 在距偏心塊長(zhǎng)軸和短軸端點(diǎn)布置位姿參數(shù)傳感器,用于測(cè)量偏心塊工作參數(shù),包括空間位移、空間速度和空間加速度,扭矩傳感器通過聯(lián)軸器與偏心塊相連,用于測(cè)量偏心塊的輸出轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在偏心塊下端,采用非接觸式形式,用于測(cè)量偏心塊的輸出轉(zhuǎn)速;進(jìn)一步優(yōu)選的方案中,可對(duì)稱(如正面和背面對(duì)稱設(shè)置)多對(duì)相關(guān)傳感器,對(duì)多對(duì)傳感器分別進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)信號(hào),對(duì)稱位置信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算相應(yīng)采集參數(shù)。[0088] 在回轉(zhuǎn)裝置、震動(dòng)分離裝置固定位置的對(duì)稱位置布置有位姿參數(shù)傳感器,用于測(cè)量相應(yīng)裝置的軸向運(yùn)動(dòng)的工作狀態(tài),包括軸向位移、軸向運(yùn)動(dòng)速度和軸向運(yùn)動(dòng)加速度。[0089] 在主導(dǎo)軌上固定位置分別設(shè)置有位姿參數(shù)傳感器,用于測(cè)量翻轉(zhuǎn)裝置1的軸向運(yùn)動(dòng)工作狀態(tài),包括軸向運(yùn)動(dòng)位移、速度和加速度。[0090] 在回轉(zhuǎn)裝置夾持處均勻布置多個(gè)壓力傳感器,用于測(cè)量回轉(zhuǎn)裝置夾持取心樣品管的夾持力,同時(shí)在回轉(zhuǎn)裝置下端設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器,采用非接觸式形式,用于測(cè)量回轉(zhuǎn)裝置回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。[0091] 同時(shí)在取心樣品管上布置有稱重傳感器,檢測(cè)巖樣重量的變化規(guī)律,同時(shí)在樣品管出口端布置有視覺傳感器,對(duì)巖樣完整性進(jìn)行檢測(cè)。[0092] 本發(fā)明的卸扣裝置、回轉(zhuǎn)裝置、夾持裝置可采用現(xiàn)有煤礦鉆機(jī)相關(guān)設(shè)備使用的功能裝置。[0093] 本發(fā)明裝置中各部件的旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)、夾持等運(yùn)動(dòng)可選用油缸、電機(jī)、絲杠等驅(qū)動(dòng)方式,旨在實(shí)現(xiàn)樣品管中樣芯的自動(dòng)、完整提取。優(yōu)選方案中,震動(dòng)分離裝置的偏心輪可由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng);其余部件的運(yùn)動(dòng)均由液壓油缸驅(qū)動(dòng)。[0094] 本發(fā)明所述“標(biāo)準(zhǔn)化”是指對(duì)相應(yīng)多個(gè)工作參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化或歸一化,使經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,并且各數(shù)據(jù)序列無量綱。[0095] 常見的取心樣品管結(jié)構(gòu)為單動(dòng)單管和單動(dòng)雙管形式。其中,單動(dòng)單管鉆頭和鉆桿兩部分組成鉆桿與鉆頭通過接頭連接;所取巖心存在與鉆桿內(nèi)。單動(dòng)雙管包括內(nèi)外管連接器、內(nèi)管、外管、卡簧座和鉆頭,其中,內(nèi)管設(shè)置在外管內(nèi),且一端通過內(nèi)外管連接器,另一端連接有卡簧座,卡簧座上安裝有卡簧,同時(shí)鉆頭與卡簧座連接,具體的鉆頭通過螺紋與卡簧座相連,卡簧座通過螺紋與外管相連,外管通過螺紋與內(nèi)外管連接器相連,內(nèi)外管連接器通過螺紋與內(nèi)管相連;卡簧座用于放置卡簧,實(shí)現(xiàn)施工采樣時(shí)巖樣能夠進(jìn)入內(nèi)管內(nèi),同時(shí)卡住巖樣,防止巖樣倒出,取心的時(shí)卡簧張開,等取完芯卡簧收縮,然后保證巖心不掉落;取樣時(shí)所取巖心存在于內(nèi)管。[0096] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0097] 參見圖1所示,本發(fā)明的系統(tǒng)包括取心裝置1、第一軌道2、夾持裝置3和卸扣裝置4,參見圖2所示,取心裝置包括機(jī)體裝置13、震動(dòng)分離裝置14、翻轉(zhuǎn)裝置11和回轉(zhuǎn)裝置12;所述機(jī)體裝置包括機(jī)體;[0098] 其中,第一導(dǎo)軌的長(zhǎng)度方向或延伸方向沿系統(tǒng)的軸向,卸扣裝置置于系統(tǒng)的一軸向端;[0099] 翻轉(zhuǎn)裝置11活動(dòng)式安裝于第一導(dǎo)軌上、可沿第一導(dǎo)軌滑動(dòng);機(jī)體一端安裝在翻轉(zhuǎn)裝置上,機(jī)體在翻轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)下可繞翻轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng);[0100] 回轉(zhuǎn)裝置12和震動(dòng)分離裝置14沿所述軸向依次活動(dòng)式安裝于機(jī)體上、兩者在機(jī)體上可沿系統(tǒng)軸向滑動(dòng);且回轉(zhuǎn)裝置12位于翻轉(zhuǎn)裝置所在端或者靠近翻轉(zhuǎn)裝置所在端;[0101] 沿所述軸向,所述夾持裝置設(shè)置于回轉(zhuǎn)裝置與卸扣裝置之間,且所述回轉(zhuǎn)裝置、夾持裝置和卸扣裝置共軸;[0102] 參見圖3所示,震動(dòng)分離裝置14包括偏心塊10,該偏心塊設(shè)有長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)和短徑結(jié)構(gòu),在偏心塊旋轉(zhuǎn)過程中,長(zhǎng)徑結(jié)構(gòu)和短徑結(jié)構(gòu)部分交替遠(yuǎn)離或轉(zhuǎn)向回轉(zhuǎn)裝置和夾持裝置所在軸向。[0103] 對(duì)于單動(dòng)單管,本發(fā)明系統(tǒng)的工作原理如下:[0104] 步驟一,安裝取心樣品管:取心樣品管18沿系統(tǒng)軸向安裝,其鉆頭端置于卸扣裝置內(nèi)(人工完成或借助機(jī)械手完成),取心樣品管鉆頭端朝向整體裝置外部;中間部位位于夾持裝置3中;鉆頭的相對(duì)端位于回轉(zhuǎn)裝置12內(nèi);[0105] 步驟二,拆卸鉆頭:夾持裝置3夾緊鉆桿,卸扣裝置4夾緊鉆頭并利用其雙油缸進(jìn)行沖擊,完成鉆頭螺紋扣的打開;[0106] 之后夾持裝置3松開,回轉(zhuǎn)裝置12進(jìn)行夾緊鉆桿19,回轉(zhuǎn)裝置12利用反向旋轉(zhuǎn)和后退,配合卸扣裝置4完成鉆頭與鉆桿的分離,同時(shí)卸扣裝置4保持夾住鉆頭狀態(tài);[0107] 步驟三,取心裝置1帶動(dòng)鉆桿向遠(yuǎn)離夾持裝置3的方向沿軸向運(yùn)動(dòng),使鉆頭與鉆桿分離;[0108] 步驟四,翻轉(zhuǎn)裝置11對(duì)取心裝置的工作角度和方位進(jìn)行調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)裝置所夾持鉆桿19的方位,使鉆桿出口正對(duì)地面或巖心收集裝置(如分揀倉),回轉(zhuǎn)裝置將取心樣品管進(jìn)行往復(fù)回轉(zhuǎn)和給進(jìn),同時(shí)震動(dòng)分離裝置14利用偏心塊對(duì)取心樣品管進(jìn)行往復(fù)偏心振動(dòng)和打擊,回轉(zhuǎn)裝置和震動(dòng)分離裝置沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)可加速巖心巖樣的提取。[0109] 對(duì)于單動(dòng)雙管的拆卸與取心,本發(fā)明的系統(tǒng)還包括第一機(jī)械手5,第一機(jī)械手設(shè)置在卸扣裝置4的旁側(cè),相應(yīng)系統(tǒng)的工作原理如下:[0110] 步驟一,安裝取心樣品管:取心樣品管19沿系統(tǒng)軸向安裝,其鉆頭端置于卸扣裝置內(nèi)(人工完成或借助機(jī)械手完成),取心樣品管鉆頭端朝向整體裝置外部;中間部位位于夾持裝置3中;鉆頭的相對(duì)端位于回轉(zhuǎn)裝置內(nèi);[0111] 步驟二,拆卸鉆頭:夾持裝置3夾緊鉆桿或取心樣品管的外管,卸扣裝置18夾緊取心樣品管鉆頭并利用其雙油缸進(jìn)行沖擊,完成鉆頭螺紋扣的打開,參見圖8所示;[0112] 之后夾持裝置3松開,回轉(zhuǎn)裝置12進(jìn)行夾緊取心樣品管的外管,回轉(zhuǎn)裝置12利用反向旋轉(zhuǎn)和后退,配合卸扣裝置4完成取心樣品管的鉆頭與取心樣品管外管的分離,同時(shí)卸扣裝置4保持夾住取心樣品管的鉆頭41狀態(tài);[0113] 接著卡第一機(jī)械手5夾緊卡簧座,回轉(zhuǎn)裝置12夾緊取心樣品管的外管,繼續(xù)利用反向旋轉(zhuǎn)和后退,使卡簧座和內(nèi)管分離,同時(shí)第二機(jī)械手5保持夾住卡簧座的狀態(tài),從而完成取心樣品管鉆頭部分的拆除;[0114] 步驟三:取心裝置1繼續(xù)帶動(dòng)取心樣品管向遠(yuǎn)離第二機(jī)械手的方向沿軸向運(yùn)動(dòng),使卡簧座和取心樣品管分開20~30cm;[0115] 之后夾持裝置3夾緊取心樣品管的外管,回轉(zhuǎn)裝置12夾緊取心樣品管的內(nèi)外管連接器并反向回轉(zhuǎn)使內(nèi)管和外管松扣;然后繼續(xù)夾緊內(nèi)外管接器反向回轉(zhuǎn)和退回,使取心樣品管的內(nèi)管與外管分開,此時(shí)夾持裝置3保持夾住取心樣品管外管的狀態(tài);之后回轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)取心樣品管內(nèi)管向遠(yuǎn)離夾持裝置16的方向運(yùn)動(dòng),直至取心樣品管的內(nèi)管和外管完全分離,參見圖9所示,[0116] 步驟四:翻轉(zhuǎn)裝置11對(duì)取心裝置1的工作角度和方位進(jìn)行調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)裝置所夾持取心樣品管的方位,使其出口正對(duì)地面或巖心收集裝置(如分揀倉),參見圖10所示,回轉(zhuǎn)裝置將取心樣品管進(jìn)行往復(fù)回轉(zhuǎn)和給進(jìn),同時(shí)震動(dòng)分離裝置14利用偏心塊對(duì)取心樣品管進(jìn)行往復(fù)偏心振動(dòng)和打擊,回轉(zhuǎn)裝置和震動(dòng)分離裝置沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)可加速巖心巖樣的提取。[0117] 而取心樣品管的自動(dòng)組裝過程與拆卸過程實(shí)施步驟相反,進(jìn)行逆向操作即可完成取心樣品管的安裝,等待下一根取心樣品管進(jìn)行操作。[0118] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明的裝置的原理,在現(xiàn)有相關(guān)功能裝置的范疇內(nèi)選擇合適本發(fā)明裝置工作的部件。本發(fā)明提供的一種具體示例為:[0119] 兩個(gè)第一導(dǎo)軌2對(duì)稱固定布置;如圖5所示,該實(shí)施例的翻轉(zhuǎn)裝置11包括兩組回轉(zhuǎn)減速器112;兩個(gè)托板111通過連接底座設(shè)置在第一導(dǎo)軌上,并可在第一導(dǎo)軌上進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng),2組回轉(zhuǎn)減速器112分別固定在兩個(gè)托板的端部;在2組回轉(zhuǎn)減速器輸出端設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器,用于測(cè)量回轉(zhuǎn)減速器的輸出轉(zhuǎn)速,在2個(gè)托板固定位置分別設(shè)置有位姿參數(shù)傳感器,用于測(cè)量翻轉(zhuǎn)裝置11的工作狀態(tài),包括轉(zhuǎn)速、軸向位移、速度和加速度,以采集C1?C4數(shù)據(jù)序列的相關(guān)工作參數(shù);[0120] 如圖4所示,該實(shí)施例的機(jī)體裝置13包括機(jī)體135、主托板131、第三導(dǎo)軌133、側(cè)方托板132、第四導(dǎo)軌134;機(jī)體一端安裝在兩個(gè)回轉(zhuǎn)減速器上,可由回轉(zhuǎn)減速器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)體裝置30°到?45°旋轉(zhuǎn);所述第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌采用圓柱導(dǎo)軌形式,兩端與機(jī)體固定相連,所述主托板、側(cè)方托板分別活動(dòng)在第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌上,分別通過油缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)主托板和側(cè)方托板的分別往復(fù)滑動(dòng);為采集相應(yīng)工作參數(shù),該實(shí)施例分別在主托板、側(cè)方托板固定位置的對(duì)稱位置布置有位姿參數(shù)傳感器,用于采集獲取B1?B6數(shù)據(jù)序列相關(guān)的原始工作參數(shù);[0121] 如圖3所示,該實(shí)施例的震動(dòng)分離裝置14包括偏心塊10、第一伺服電機(jī)9、第二伺服電機(jī)8;所述偏心塊10、第一伺服電機(jī)9和第二伺服電機(jī)8設(shè)置在側(cè)方托板12上,所述偏心塊10通過花鍵與第一伺服電機(jī)9相連,實(shí)現(xiàn)偏心轉(zhuǎn)動(dòng),所述第二伺服電機(jī)8通過齒輪鏈條結(jié)構(gòu)與偏心塊10相連,實(shí)現(xiàn)偏心塊10的沿軸向的往復(fù)振動(dòng),通過偏心塊10的往復(fù)振動(dòng)和偏心轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)取心樣品管進(jìn)行打擊,完成巖樣的提取;

[0122] 為獲得相應(yīng)參數(shù),在偏心塊10長(zhǎng)軸和短軸邊緣端點(diǎn)布置有位姿參數(shù)傳感器,用于測(cè)量偏心塊工作參數(shù),包括空間位移、空間速度和空間加速度;扭矩傳感器通過聯(lián)軸器與偏心塊10相連,用于測(cè)量偏心塊10輸出轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在偏心塊10下端,采用非接觸式形式,用于測(cè)量偏心塊10的輸出轉(zhuǎn)速,用于采集A1?A8數(shù)據(jù)序列的相關(guān)工作參數(shù);[0123] 如圖6所示,該實(shí)施例的回轉(zhuǎn)裝置12包括液壓卡盤123、減速器122和液壓馬達(dá)121;所述減速器固定連接在主托板131上,所述液壓卡盤與減速器通過螺栓連接進(jìn)行傳動(dòng),可無級(jí)進(jìn)行夾卸不同直徑的取心樣品管,所述液壓馬達(dá)通過花鍵與減速器相連,提供整體動(dòng)力;

在液壓卡盤夾持處均勻布置多個(gè)壓力傳感器,用于測(cè)量回轉(zhuǎn)裝置12夾持取心樣品管的夾持力,同時(shí)在液壓卡盤下端設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器,采用非接觸式形式,用于測(cè)量液壓卡盤的輸出轉(zhuǎn)速,獲得D1和D2數(shù)據(jù)序列相關(guān)工作參數(shù);

[0124] 同時(shí)在取心樣品管上布置有稱重傳感器,檢測(cè)巖樣重量的變化規(guī)律,同時(shí)在樣品管出口端布置有視覺傳感器,對(duì)巖樣完整性進(jìn)行檢測(cè),以獲得Q、X、Y和Z數(shù)據(jù)序列的相關(guān)工作參數(shù);[0125] 夾持裝置3可對(duì)取心樣品管進(jìn)行夾持,采用六爪徑向均布的液壓夾緊,動(dòng)作同步,夾緊力分布均勻,不會(huì)破壞取心樣品管,可進(jìn)行連續(xù)自由調(diào)整,適用管體直徑范圍廣,上卸扣時(shí)不打滑,不咬傷工件表面。[0126] 第一機(jī)械手采用多自由度機(jī)械臂進(jìn)行操作,執(zhí)行機(jī)構(gòu)為多節(jié)手爪,可完成卡簧座整體的拆裝;卸扣裝置4采用雙油缸進(jìn)行卸扣,上卸扣扭矩大,可進(jìn)行連續(xù)自由調(diào)整,適用管體直徑范圍廣,上卸扣時(shí)不打滑,并可完成取心樣品管鉆頭的拆裝。[0127] 系統(tǒng)工作時(shí),控制器根據(jù)上述工作原理對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制,其中取心控制模塊實(shí)時(shí)采集提取上述實(shí)施例系統(tǒng)的各部件和取心樣品管的工作數(shù)據(jù),并傳遞給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)周期進(jìn)行計(jì)算分析,得出提取系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)系數(shù)數(shù)據(jù)集和巖樣綜合評(píng)價(jià)系數(shù)數(shù)據(jù)集,求得平均值分別為H0和Mo,并進(jìn)行判斷對(duì)第一伺服電機(jī)9、第二伺服電機(jī)8以及主托板131和側(cè)方托板132的驅(qū)動(dòng)油缸控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié);[0128] 該實(shí)施例的N取50;[0129] 參數(shù)采集周期為:5s;每個(gè)周期內(nèi)間隔0.1s采集一次工作參數(shù);[0130] 該實(shí)施例中u1、u2、u3具體取值為:0.4,0.3,0.3;a、b、c具體取值為:1,1,2;k1、k2、k3具體取值為:0.4,0.3,0.3;d、e、f具體取值為:1,1,2;[0131] 該實(shí)施例中k4、k5、k6具體取值為:0.4,0.3,0.3;h、s、j具體取值為:1,1,2;[0132] 該實(shí)施例中k7、k8、k9、k10具體取值為:0.25,0.25,0.25,0.25;k、l、m、n具體取值為:1,1,1,1;

[0133] 該實(shí)施例中k11、k12具體取值為:0.5,0.5;p、g具體取值為:1,1。[0134] 該實(shí)施例中σ1、σ2、σ3、σ4具體取值為:0.25,0.25,0.25,0.25;[0135] 該實(shí)施例中ε1、ε2、ε3、ε4具體取值為:0.25,0.25,0.25,0.25;[0136] 此實(shí)施例a取值為0.85,b取值為0.95,c取值為20%,d取值為25;[0137] 初始時(shí),第一伺服電機(jī)9、第二伺服電機(jī)8、主托板11和側(cè)方托板12驅(qū)動(dòng)液壓的工作參數(shù)的初始值主要根據(jù)所提取巖樣種類,巖樣強(qiáng)度、巖樣提取精度要求、成品巖樣尺寸等進(jìn)行綜合判斷,依據(jù)人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定,該實(shí)施例中第一伺服電機(jī)9的初始轉(zhuǎn)速為10r/min,第二伺服電機(jī)8的初始轉(zhuǎn)速為50r/min,主托板11的驅(qū)動(dòng)油缸的給進(jìn)速度為0.2m/s,側(cè)方托板12驅(qū)動(dòng)油缸的給進(jìn)速度為0.3m/s。

[0138] 通過周期性的采集和計(jì)算,以對(duì)樣品提取的相關(guān)工作部件工作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,保證自動(dòng)提取裝置參數(shù)始終保持最優(yōu)狀態(tài)施工,同時(shí)遠(yuǎn)程交互系統(tǒng)也可對(duì)工作參數(shù)進(jìn)行局部微調(diào)。[0139] 通過調(diào)整第一伺服電機(jī)9、第二伺服電機(jī)8、主托板131和側(cè)方托板132的驅(qū)動(dòng)油缸的控制參數(shù),使巖樣提取數(shù)量和重量增加,保證巖樣的提取效果。[0140] 在該實(shí)施例方案基礎(chǔ)上,如果未采用本發(fā)明取心裝置控制模塊中的周期調(diào)節(jié)思想,僅采用初始工作參數(shù)進(jìn)行全程工作,當(dāng)在樣品管中提取遇到不同強(qiáng)度或種類巖樣特征點(diǎn)時(shí),可能導(dǎo)致部分巖樣破壞或損耗,無法形成完整巖樣,同時(shí)不合理工作參數(shù)可能導(dǎo)致破壞樣品管結(jié)構(gòu),且提取效率低;除此之外,采用人工進(jìn)行調(diào)節(jié)工作參數(shù)進(jìn)行工作,當(dāng)在樣品管中提取遇到不同強(qiáng)度或種類巖樣特征點(diǎn)時(shí),人工判斷不夠精準(zhǔn),主要依靠歷史經(jīng)驗(yàn),且相對(duì)滯后,調(diào)節(jié)參數(shù)不夠及時(shí),工作強(qiáng)度大,可能導(dǎo)致部分巖樣破壞或損耗。[0141] 進(jìn)一步的方案中,參見圖1和7所示,系統(tǒng)還包括第二導(dǎo)軌6、分揀倉16、第二機(jī)械手7和偏振裝置161;其中,第一導(dǎo)軌2和第二導(dǎo)軌6均沿系統(tǒng)軸向設(shè)置,且第一導(dǎo)軌位于第二導(dǎo)軌上方;第二導(dǎo)軌下方還設(shè)有分揀倉和偏振裝置(如偏振電機(jī))。該方案中,分揀倉用于收集取出的巖心,偏振電機(jī)對(duì)分揀倉實(shí)施振動(dòng)使得巖心攤鋪,使巖心平整的鋪滿整個(gè)分揀倉內(nèi),之后第一機(jī)械手5可沿第二導(dǎo)軌移動(dòng)至分揀倉上方對(duì)巖心進(jìn)行拿取。進(jìn)一步的方案中,本發(fā)明的第二導(dǎo)軌下方還設(shè)有廢品倉和17和成品倉18,分別用于收集巖心廢品和巖心樣品,可以通過設(shè)置在第二導(dǎo)軌上的兩個(gè)第二機(jī)械手5分別進(jìn)行自動(dòng)抓取。其中廢品和樣品的區(qū)分可通過協(xié)作機(jī)械手或協(xié)作機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)。工作時(shí),分揀倉利用偏振電機(jī)對(duì)分揀平臺(tái)進(jìn)行振動(dòng)攤鋪,通過震動(dòng)散落的巖心,使巖心平整的鋪滿整個(gè)分揀平臺(tái)上,2套分揀機(jī)械手移動(dòng)至分揀倉上方,通過第二機(jī)械手前端的視頻攝像頭可以遠(yuǎn)程觀看分揀機(jī)械手前端畫面,遠(yuǎn)程控制第二機(jī)械手,配合遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制第二機(jī)械手協(xié)同動(dòng)作抓取需要的巖心。

[0142] 更優(yōu)選的方案中,分揀倉、成品倉、廢品倉分底部分別設(shè)有分揀倉導(dǎo)軌、成品倉導(dǎo)軌和廢品倉導(dǎo)軌,方便各倉的運(yùn)輸。[0143] 圖6為本發(fā)明分揀倉的一具體結(jié)構(gòu)示意圖,分揀倉包括底座164和設(shè)置在底座上的平臺(tái)163,且平臺(tái)四周采用緊定彈簧162固定在底座上,底座側(cè)邊布置有偏振電機(jī)161進(jìn)行驅(qū)動(dòng),通過振動(dòng)將巖樣在分揀倉進(jìn)行鋪平,方便第二機(jī)械手5采集巖樣,平臺(tái)四周采用緊定彈簧162固定連接可以產(chǎn)生振動(dòng)波動(dòng),實(shí)現(xiàn)將巖心樣品鋪平攤開在平臺(tái)上。[0144] 還有些優(yōu)選方案中,優(yōu)選方案中,成品倉內(nèi)設(shè)置有間隔板,可以均勻布置成品巖心樣品,廢料倉內(nèi)為分揀后的廢料儲(chǔ)存裝置,采用平板結(jié)構(gòu),即成品倉和廢品倉均為多層結(jié)構(gòu),可以進(jìn)行多層級(jí)分別儲(chǔ)存和放置,同時(shí)兩種倉體可自動(dòng)密封巖料,待全部裝滿后由下端導(dǎo)軌送出。[0145] 還有些方案中,本發(fā)明系統(tǒng)集成在長(zhǎng)方體形艙體15內(nèi),該艙體的端部開始進(jìn)樣口,卸扣裝置安裝于進(jìn)樣口,其余部件安裝上述方案安裝于方艙體內(nèi)。艙體采用集裝箱結(jié)構(gòu),并其底部可設(shè)計(jì)有裝卸的叉車底座,可方便將集裝箱整體搬運(yùn)和拆卸,整體尺寸長(zhǎng)度不小于3倍取心樣品管長(zhǎng)度,寬度和高度均不小于取心樣品管長(zhǎng)度。優(yōu)選方案中,艙體上設(shè)有艙門和平衡觀察窗。[0146] 以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本公開并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本公開的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本公開的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型,這些簡(jiǎn)單變型均屬于本公開的保護(hù)范圍。[0147] 另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本公開對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。[0148] 此外,本公開的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本公開的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本公開所公開的內(nèi)容。



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“車載鉆機(jī)用取心樣品管拆卸與取心系統(tǒng)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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