Zrobotyzowana technologia digitalizacji organów roboczych kombajnów górniczych dla potrzeb kontroli jakości ich wytwarzania

• Autorzy: Cheluszka P. , Nocoń M.

Warianty tytułu

EN

Robotised digitalisation technology of roadheader working units for the purpose of manufacturing quality control

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces urabiania kombajnami górniczymi realizowany jest za pomocą organów roboczych wyposażonych w narzędzia urabiające – najczęściej noże skrawające osadzone w uchwytach nożowych. W przypadku urabiania na zasadzie skrawania o skuteczności i efektywności urabiania decyduje w dużym stopniu układ noży, a więc ich liczba oraz sposób rozmieszczenia i ustawienia na pobocznicy organu roboczego. Dlatego układy noży na tego rodzaju organach roboczych optymalizowane są na etapie projektowania dla określonych warunków eksploatacyjnych kombajnu. W celu zapewnienia oczekiwanych przez użytkownika efektów realizacji procesu urabiania niezbędna jest kontrola jakości wytwarzania, szczególnie w aspekcie zgodności rozmieszczenia uchwytów nożowych na pobocznicy z dokumentacją projektową. Stąd rodzi się problem pomiaru stereometrii organów roboczych maszyn urabiających. Skomplikowany zazwyczaj ich kształt sprawia, iż zastosowanie tradycyjnych, stykowych metod pomiarów jest tu mało praktyczne. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania zautomatyzowanego skanowania 3D dla potrzeb wyznaczenia wartości parametrów stereometrycznych organów roboczych górniczych maszyn urabiających. Automatyzację procesu digitalizacji osiągnięto w wyniku zastosowania robota przemysłowego z zainstalowanym skanerem światła strukturalnego, zintegrowanego poprzez sterownik PLC z pozycjonerem, na którym osadzony jest skanowany obiekt. W pracy omówiono procedurę pomiarową oraz przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów głowicy urabiającej kombajnu AM–50z zrealizowane w celu określenia dokładności jej wykonania.

EN

A process of rock cutting with winning machines is carried out by means of working units fitted with cutting tools – most frequently picks seated in pickboxes. The configuration of picks, i.e. the number, arrangement and setting of a working unit at the side surface, is fundamental for mining effectiveness and efficiency by way of cutting. The configuration of picks on such type of working units is optimised in the phase of design for defined winning machine operating conditions. In order to ensure the results of cutting process performance, manufacturing quality control is indispensable, especially in terms of the conformity of pickboxes arrangement at the side surface to technical documentation. Therefore arises an issue of measuring the stereometry of mining machines working units. As their shape is usually complicated, the application of traditional, contact measurement methods is not very practical here. The article presents the potential uses of automated 3D scanning for the purpose of determining the values of stereometry parameters of mining machines working units. Digitalisation process automation was achieved by applying an industrial robot with a structured light scanner installed, integrated via a PLC with a rotary table onto which the scanned object is mounted. The work discusses a measuring procedure and presents the examples of results of AM–50z roadheader cutter head’s measurements carried out to determine the accuracy of its production.

Słowa kluczowe

PL

kombajn górniczy; organ roboczy; metrologia; skanowanie 3D; zrobotyzowana stacja pomiarowa

EN

winning machine; working unit; manufacturing quality control; 3D scanning; robotised measuring station

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 56, nr 6
• Strony: 11--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cheluszka P.

• Instytut Mechanizacji Górnictwa, Wydział Górnictwa i Geologii, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Nocoń M.

• Wydział Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej, Gliwice

Bibliografia

• [1] Cheluszka P.: Zrobotyzowana technologia montażu uchwytów nożowych na organach roboczych maszyn urabiających. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa Nr 11(477)/2010, s. 11–17
• [2] Cheluszka P.: Metrologia organów roboczych górniczych maszyn urabiających. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012
• [3] Cheluszka P.: Computer–aided design of robotised technology for manufacturing working units of mining machines. International Journal of Mining, Reclamation and Environment (29)2015 Nr 1, s. 62–81
• [4] Cheluszka P., Kaźmierczak M.: Pomiary stereometrii organów roboczych maszyn urabiających z wykorzystaniem techniki współrzędnościowej. Przegląd Mechanicznym nr 12/2011, s. 28–37
• [5] Dolipski M., Cheluszka P., Sobota P.: Komputerowe wspomaganie doboru głowic urabiających kombajnu chodnikowego dla określonych warunków górniczo – geologicznych. 3. Szkoła Mechanizacji i Automatyzacji Górnictwa. Wisła, 26–28 kwiecień 2006 r.,s.13–25
• [6] Karpiński M.: Kombajny chodnikowe nie tylko dla górników. Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne, Styczeń–Luty 2006, s. 17–18
• [7] Lasota J., Wach M., Basałyka J.: Drążenie wyrobisk chodnikowych zespołem kombajnów w warunkach KGHM Polska Miedz S.A. III Międzynarodowy Kongres Górnictwa Rud Miedzi. Lubin, 16–18 wrzesień 2015, s. 46–75
• [8] Nocoń M.: Zastosowanie skanera światła strukturalnego do oceny dokładności wykonania głowicy urabiającej kombajnu chodnikowego. Praca dyplomowa magisterska wykonana w Instytucie Mechanizacji Górnictwa Wydziału Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej pod kierunkiem Dr hab. inż. Piotra Cheluszki, prof.nzw. w Pol.Śl., Gliwice 2015
• [9] Speight H.E.: Observations on drag tool excavation and the consequent performance of roadheaders in strong rock. The AusIMM Proc. 302, 1997, No. 1, p. 17–32
• [10] Tiryaki B., Ayhan M., Hekimoglu O.Z.: A New computer program for cutting head design of roadheaders and drum shearers. 17th International Mining Congress and Exhibition of Turkey – IMCET 2001, p. 655–662
• [11] Ziętkowski L., Młynarczyk J.: Mechaniczne urabianie skał zwięzłych kombajnami w kopalniach KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Inżynieria Maszyn 19(2014) z. 2, s. 17–27
• [12] Instrukcja obsługi programu OPTOCAT 2013
• [13] Leksykon górniczy. Praca zbiorowa. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1989
• [14] Specyfikacja techniczna skanera smartSCAN 3D–HE
• [15] System pomocy programu GOM Inspekt V8
• [16] 3D Measurements with Robots: OptocatRobotXML – dokumentacja techniczna oprogramowania Optocat. Breuckmann GmbH, 2011
• [17] http://famur.com.pl
• [18] http://c1cleantechnicacom.wpengine.netdna-cdn.com/files/2012/05/SOLWARA-img4.jpg
• [19] http://www.nautilusminerals.com
• [20] http://www.wirtgen.de