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安徽楚源工貿(mào)有限公司 安徽淮南 232170

1 機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)概述

所謂的機(jī)電一體化技術(shù)指代的是一種融合了信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械工程的為一體的新興綜合技術(shù)，結(jié)合機(jī)電一體化的發(fā)展情況來看，機(jī)電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用符合了當(dāng)前我國社會發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律。除此之外，機(jī)電一體化的產(chǎn)生對我國各行各業(yè)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用，煤礦支護(hù)用品加工行業(yè)也不例外，機(jī)電一體化技術(shù)的引用有效實現(xiàn)了產(chǎn)品得以安全、機(jī)械化生產(chǎn)的目標(biāo)。

2 在礦用U型卡纜制作加工中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 U型卡纜的作用

在煤礦用品種，U型卡纜的主要作用是與U型支架相互配合，主要作用與礦井巷道的二次支護(hù)工作以及穿山隧道的支護(hù)工作等，U型卡纜是U型鋼支架中的重要緊固件，作為鋼支架中重要的器件，要求U型卡纜自身必須具備較大的承受力，除此之外，U型卡纜自身還必須具有較高的穩(wěn)定性，確保自身能夠堅固耐久的使用。只有U型鋼架的連接使用安全穩(wěn)定，才能夠有效提升巷道的使用壽命，有效降低其維修率以及安全隱患，為煤礦生產(chǎn)活動有序開展打下基礎(chǔ)[1]。

2.2 U型卡纜的制作要求

在開展U型卡纜生產(chǎn)活動時，U型卡纜自身材料性能不得低于Q345低碳鋼的機(jī)械性能，U型卡纜的成型之后，其厚度誤差應(yīng)該在0．5毫米以內(nèi)，寬度誤差應(yīng)該控制在0．2毫米以內(nèi)。在制作U型卡纜過程中，包含了諸多步驟，首先在材料選擇方面，通常情況下，U型卡纜應(yīng)該選擇20M鋼板或者16M的鋼板，其次在下料階段，利用剪板機(jī)按照相關(guān)尺寸要求開展剪板工作，U型卡纜的螺栓孔使用壓力機(jī)沖孔技術(shù)[2]。在下料環(huán)節(jié)完成之后，需要對卡纜加工半成品進(jìn)行加熱，降低鋼材屈服強(qiáng)度為實現(xiàn)沖孔、成型做準(zhǔn)備，此時利用焦炭將剪好的半成品鋼材溫度加熱至800攝氏度到900攝氏度之間，隨后利用160噸的液壓機(jī)開展熱軋成型工作。在熱軋成型工作完成之后，需要對U型卡纜開展沖孔工作，在此過程中應(yīng)該結(jié)合實際情況，在鋼板的兩側(cè)選擇適參數(shù)當(dāng)沖模分別沖孔。最后，通過上述工藝，將已經(jīng)完成的上、下卡纜部件板用螺栓進(jìn)行組裝處理，完成U型卡纜的制作。

此工程的缺點在于整改作業(yè)工序全部由人工進(jìn)行，工件溫度高達(dá)800-900℃，人工長時間重復(fù)性夾取工件，勞動強(qiáng)度大，安全系數(shù)低，且焦炭加熱產(chǎn)生的廢氣污染環(huán)境。

2.3 采用機(jī)電一體化技術(shù)對U型卡纜施工工藝進(jìn)行改善

在采用機(jī)電一體化技術(shù)對U型卡纜開展生產(chǎn)活動時，可以利用機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中的馬弗網(wǎng)帶式滲碳爐加熱設(shè)備代替焦炭開展加熱工作，并且起加熱速度相較于焦炭加熱速度而言更快，能夠在較短時間內(nèi)，促使溫度能夠達(dá)到U型卡纜的制作溫度。在散熱過程中可以通過采用回水控制大功率散熱器的方式開展散熱工作，將剩余的熱能進(jìn)行回收利用，提高熱效率[3]。除此之外，在對U型鋼纜開展熱壓成型沖孔工作時，各工序之間的轉(zhuǎn)換搬運(yùn)可采用負(fù)載為10-15KG，臂展為1．5米的搬運(yùn)機(jī)器人，分別實現(xiàn)，馬弗爐出料口→四柱壓力機(jī)，四柱壓力機(jī)→沖床；沖床→成品架夾取和搬運(yùn)。每臺搬運(yùn)機(jī)器人可有效替代1人以上。減少高溫區(qū)域的操作人員，增加當(dāng)班有效作業(yè)時間，提高生產(chǎn)工效，降低勞動強(qiáng)度。

采用機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點在于能夠改善高溫工作時機(jī)器替代人工，降低施工人員的工作強(qiáng)度，初次之外，還可以通過板料廠家定尺加工，有效避免材料浪費(fèi)情況的現(xiàn)象，最終促使U型卡纜的生產(chǎn)效率得以提高，降低U型卡纜的加工成本。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在左旋螺紋錨桿加工工藝中的應(yīng)用

左旋螺紋錨桿傳統(tǒng)的加工工藝分為如下幾個步驟：螺紋鋼定尺下料-縮徑機(jī)縮徑-滾絲機(jī)滾絲-人工安裝螺紋護(hù)套并捆扎。在機(jī)電一體化技術(shù)得到應(yīng)用后，左旋螺紋錨桿傳統(tǒng)的加工工藝得到了優(yōu)化，具體如下：

（1）全自動錨桿生產(chǎn)線：借助錨桿自動生產(chǎn)線一拖二，其中用到的設(shè)備包括自動定尺截料、斜角裁斷各一套，縮徑、滾絲設(shè)備各兩套，空壓機(jī)一套，整套設(shè)備實現(xiàn)PLC聯(lián)機(jī)，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

（2）錨桿自動化生產(chǎn)線主要工藝流程包括：螺紋鋼集料上料→定尺切斷→斜角裁斷→桿體分類自動輸送→組合式縮徑→液壓滾絲→螺母自動旋裝→數(shù)控打孔栽銷→自動計數(shù)捆扎→自動碼垛。

（3）自動下料生產(chǎn)系統(tǒng)：操作人員可觸摸屏人機(jī)對話界面，自動完成桿體的切直口下料工作，裁切根數(shù)6-9根/次，定尺設(shè)置界面，參數(shù)可以任意調(diào)整。

（4）斜角裁斷：可根據(jù)斜頭方向自動分類存放，切斜頭角度45°。定尺設(shè)置界面，參數(shù)可以任意調(diào)整。

（5）桿體縮徑保留螺桿端頭過度角(縮徑長度80-180mm)，這一操作便于自動螺母旋裝，且確保進(jìn)料及出料順暢，實現(xiàn)無人操作。這一技術(shù)的優(yōu)勢是退出后無滴油、地上無油污、回油可復(fù)用。

（6）滾絲機(jī)最大壓力630KN，螺紋長度范圍80-180mm。進(jìn)料及出料順暢，無人操作。這一技術(shù)的優(yōu)勢是退出后無滴油、地上無油污、回油可復(fù)用。

（7）自動計數(shù)捆扎系統(tǒng)：五根錨桿為一捆，捆扎成品率為98%。捆扎絲要求直徑為1．6mm，長度不得超過300mm；實現(xiàn)五根一捆后的再打捆，自動捆垛（500根一捆）。

（8）自動定位輸送：鏈?zhǔn)捷斔蛶Р捎盟欧姍C(jī)控制，檢測位置實現(xiàn)閉環(huán)控制。

4 結(jié)語

綜上所述，在煤礦支護(hù)用品加工活動中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠有效提高支護(hù)用品的生產(chǎn)效率，除此之外，還能夠減少施工人員的勞動強(qiáng)度，有效提高支護(hù)用品的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)水平，為支護(hù)用品加工公司提升自身經(jīng)濟(jì)效益打下保障，除此之外，機(jī)電一體化的應(yīng)用，有效促使支護(hù)用品加工行業(yè)朝向智能化、自動化技術(shù)發(fā)展，促使煤礦支護(hù)用品加工行業(yè)實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。