3加速发展我公司井下无轨设备的几点建议
金川集团公司地处河西走廊，是世界著名的镍矿之一，地下矿山资源丰富，素有“镍都”之称，现储量有465万吨，占我国镍矿金属的70％。如何实施党中央西部大开发战略，抓住西部大开发这一难得的历史机遇，如何加快金川集团公司的发展、如何把机械制造公司做大做强，如何瞄准国际先进技术和先进水平，加速井下无轨设备的发展步伐呢？
3．1重视技术开发，增加科研投入
一般新产品的开发要经过先期科研、设计、制造、工业试验、修改、鉴定和完善。如一项新产品新技术开发的市场调研，科研基地的建设，先进的加工设备，先进地测试手段等，这些都需要大量的资金投入，在新产品新技术开发能力上，我们与国外相比差距较大，因此必须加大科研工作和经费的投入，不断完善设计细节和生产工艺，广泛采用CAD、UG等计算机辅助设计、制造和试验，如：对举升臂、前后车架的重要金属结构件有限元计算，分析如何减轻设备的重量，寻求最佳结构。还必须引进精密铸造工艺装备、先进的热处理装置、数控自动切割机和焊接机器人、自动旋转变位机、数控组合机床、机械加工中心和专用装配升降台、总装作业线以及试验台等，来提高加工件、铆焊件的制造质量，改进装配工艺，提高装配效率，加速井下无轨设备技术开发进程。
3．2引进先进技术。广泛与国内、外合作
如果单纯依赖进口设备开采井下矿山，将消耗大量外汇；若关起门来全由自己制造，由于受到技术水平限制，又不具备条件。目前我公司应与国内外知名企业进行了技术合作，同省内外一些大专院校、科研机构、专业厂家进行联合，通过对引进技术的消化、吸收，增加自主研发能力，在短期内掌握先进技术，达到少投入、多产出，事半功倍的效果，逐步提高国产化率，这是符合我公司实际情况的良策，这样即缩短了新产品的开发周期又提高了产品设计质量和可靠性。
3．3提高制造加工设备和工艺装备水平。组织专业化生产
只有高精度的加工设备，通过工艺流程化、生产专业化、质量技术标准化、精心施工才能保证产品质量和可靠性。配套件专业化加工厂专门从事配套件生产，批量大、效率高、寿命长、质量好。因为井下无轨设备的工作环境恶劣，负荷条件极为苛刻，产品的可靠性和寿命至关重要。因此，必须择优选择世界上可靠的名牌配套件，如：德国道依茨公司生产的低污染柴油机、美国克拉克公司生产的变速箱、变矩器、驱动桥，德国力士乐公司生产的液压泵、阀和油缸等液压元件。建立完善的试验台架，以保证整机的稳定性，所以组建、完善专业化配套件生产厂是我公司井下无轨设备的重要措施。
3．4适应市场需求，加强售后服务
商品生产离不开竞争，谁的产品质量好，谁的产品价格低，谁就能在竞争中取胜。为了使井下无轨设备在矿山立足，需要及时供应备品备件，重视用户意见，如召开用户座谈会、发送征求意见书等，并全面反馈到产品设计与制造过程中去，不断改进老产品，开发新产品，扩大企业市场，时刻以“用户是上帝”为宗旨，竭心竭力为用户服务，保持企业信誉。
4机械制造公司井下无轨设备未来研究的发展方向
从1961年建厂，金川机械人在荒凉的戈壁滩，冒风沙、忍饥饿、背冰化雪、风餐露宿，艰苦创业、硬是用一种顽强拼搏精神，为建成中国的镍钴生产基地创造了辉煌的业绩。进入21世纪。结合金川集团公司国际化经营的战略主导思想， 2008年3月，公司职代会隆重召开。本次职代会的召开，为我们描绘了一幅宏伟蓝图，也描绘了我公司井下无轨设备的美好未来。21世纪，科学技术将快速发展，新的采矿方法和领域将不断开拓，海洋采矿法预计将在21世纪中叶转向工业开采，其他新的采矿法如溶浸采矿法将迅速推广。但是地下矿山目前所实施的采矿技术在21世纪前半叶仍将占据主导地位，是其他采矿法或采矿领域一时无法替代和更改的，它将在现有基础上进一步实施全盘机械化开采。将在今后相当长的时间内，是一种不可缺少的相当重要的地下矿山采矿设备。
4．1无人驾驶井下铲运机的发展
随着自动化程度的迅速提高和生产力的发展，无人驾驶井下铲运机又将是一个诱人课题。该系统通过一个完全隔离的操作室遥控所有铲运机的装载、运输和卸料等作业，用微电脑和各种检测装置使铲运机作业时自动优选参数、简化操作，提高工作效率，自动记录设备运转状态参数，为设备维护提供依据。目前国外已成功地实现了井下铲运机的地面遥控操纵，无人驾驶井下铲运机操作灵活方便，操作人员在安全、舒适、防噪音、防灰尘、温度适宜的操作室内工作，明显改善了工作环境和安全条件，把工人从繁重的、危险的劳动中解放出来，一人可操作多台设备，既节省了人员和时间，又节约了成本，提高了设备利用率，并带来巨大的社会效益和经济效益。
4．2蓄电池电动铲运机的发展
在井下空间受到极大限制的条件下，柴油铲运机的废气对工作环境的污染和对周边工作人员的危害是相当严重的。交直流电动铲运机由于电缆拖拽的限制，其机动灵活性不尽如人意。而蓄电池电动铲运机既不污染环境，又具有机动灵活、通风费用低、维修量少、成本低和经济性能好的优点，是一种相当理想的地下铲、装、运、卸设备。
4．3井下无轨设备模块化生产的发展
井下无轨设备是由多个系统多种零部件组成。包括工作机构、动力机构、传动机构、行走机构、操作机构和液压元件在内的主要部件，都可设计有若干种接口形式的尺寸，或者具有相同的接口，这样就可以用完全相同的部件，组合成多种不同用途的井下无轨设备，这种模块化技术，能有效地保证组装设备的高性能、高质量，简化工艺，降低生产成本，通用性、互换性程度高，有利于专业化生产，随时吸纳新技术、新部件，不断更新换代。
4．4井下无轨设备结构简单化的发展
井下无轨设备随着无人驾驶技术的发展及整机可靠性程度的极大需要，整机的工作机构、行走机构、转向机构、传动机构、操作机构、动力机构及液压系统都将向系统和零部件简单化方向发展，以便适应井下复杂的工作环境，利于无人驾驶技术等自动化技术的实施，有利于整机性能优化，保证其可靠性，降低出矿成本，为地下矿山提供了先进的设备。
目前的采矿技术市场，仍将为我公司各种类型的井下无轨设备提供广阔的前景，井下无轨设备的自动化和智能化已成为今后重要研究开发领域之一，并在提高生产效率，降低生产成本，作业安全，全面改善作业条件等方面取得了突破性进展，目前在国际市场竞争中已经立足，所以今后我公司井下无轨设备必将得到更大的发展。机械制造公司将以井下无轨设备为主导产品，以一流的服务、一流的技术和一流的产品更好地服务于金川主业，以巩固内部市场、扩大国内市场、开拓国际市场为目标，实现机械制造公司跨越式发展，使我公司成为井下无轨设备设计、制造、市场开拓、服务等优势于一体，以研制、开发、生产、销售系列化铲运机、系列化矿用自卸卡车、系列化凿岩钻车和井下服务车，使机械制造公司成为国内生产规模最大、技术水平国际领先、产品价格适中、年销售收入超亿元，成为中国境内最大的井下无轨设备生产基地，把机械制造公司建成具有行业特色、国内一流的机械制造企业。
参考文献
［1］赵广耀．矿山装运设备的现状和未来的发展．黄金学报，2004．06
［2］李知桂．国内外铲运机的发展及21世纪展望．矿山机械，2005．12
［3］赵昱东．铲运机在地下矿山的应用现状与前景．云南冶金，2006．02
基于CC—Link总线的三维物料输送系统
王东明 尹俊德 马麟
（天水锻压机床有限公司 天水 741020）
摘要：随着工厂自动化FA（Factory Automatization）技术的发展实现工厂设备内部各类控制器件之间无缝通讯，是21世纪国际自动化领域的工业革命。本文论述了运用三菱Q系列PLC，结合CC—Link总线技术和SSCNET伺服控制总线技术，以及HMl人机界面，组成一个全自动化的，控制器件之间无缝通讯的三维空间物料输送自动控制系统。同时采用“示教”、 “再现”的方法完成该自动控制系统在三维空间内任意位置的定位。该系统可广泛应用与包括数控机床全自动上料、取料装置；物流输送在三维空间中的自动搬运以及需要在三维空间中自动精确定位的领域。
关键词：总线 “示教” “再现”
随着工厂自动化FA（Factory Automatization）技术的发展实现工厂设备内部各类控制器件之间无缝通讯，是21世纪国际自动化领域的工业革命。三维空间物料输送系统的研制提供了包括数控机床全自动上料、取料装置；物流输送过程中物料在三维空间中的自动搬运以及需要在三维空间中自动精确定位的领域。
1 三维物料输送系统组成及功能
三维空间物料输送系统主要由以下几部分组成：
①上料Z1轴： Z1伺服轴完成对M1机（1＃数控车床）、M2机（2＃数控车床）的毛坯上料，完成毛坯从进料台架自动夹料、自动定位、将毛坯料送入数控车床卡盘后松料的功能。
②小车Y轴：Y伺服轴完成Y轴方向对毛坯料、成品料前后输送及自动定位功能。
③大车X轴：X伺服轴完成X轴方向对毛坯料、成品料左右输送及自动定位功能。
④取料Z2轴：Z2伺服轴完成对M1机、M2机成品料取出，完成成品料从数控车床卡盘自动取料、自动定位、将成品料送出料台架的功能。
⑤进料台架：完成将毛坯料自动送入固定位置后，经过将毛坯对中，升起，等待Z1轴自动夹料。
⑥出料台架：将Z2轴从数控车床中取出的成品料经过旋转，落下，将料自动送到检查台，完成工件的全部加工过程。
⑦液压系统：提供进料台架、出料台架、夹钳部分的全部液压控制。
基于CC—Link总线、SSCNET、总线的三维空间物料输送系统机械总图给出了整个系统的机械组成与外形。
2三维物料输送系统主要技术参数
①大车X轴：行程9m；工作速度30m／分钟；定位精度0．2mm；重复定位精度0．1mm。②小车Y轴：行程3m；工作速度20m／分钟；定位精度0．2mm；重复定位精度0．1mm。③上料Z1轴：行程2m；工作速度15m／分钟；定位精度0．2mm；重复定位精度0．1mm。④取料Z2轴：行程2m；工作速度15m／分钟；定位精度0．2mm；重复定位精度0．1mm。⑤液压系统功率15kW；⑥整机总功率21．5kW。
3三维物料输送系统自动控制方案
该系统采用三菱Q系列可编程控制器为主控制器，结合CC—link总线（Control and Communication—Link），伺服系统总线SSCNET（Servo System Controller Network），伺服驱动器（X轴，Y轴，Z1轴，Z2轴），电子手轮的“示教”“再现”，以及人机界面HMI，（Human Machine Interface）等进行系统集成，组成一套三维空间物料输送自动控制系统。其特点为：实现了各类控制器件之间的无缝通讯，该系统自动化程度高，功能强大，稳定性高，抗干扰能力强，三维空间定位的精度高，可实现全自动定位控制。降低劳动强度，提高工作效率。
三菱公司推出的CC—Link总线是一种开放的现场网络总线，可实现元器件之间的无缝连接，在Gx Developer软件中CC—Link总线参数的设置方便、快捷、准确。三菱公司推出的QD75M定位模块是最新定位控制模块，先进的SSCNET伺服总线与伺服驱动系统直接连接，既减少了接线又能在QD75M4模块上设置伺服参数，同时能实时读出或写入伺服放大器的各种参数。通过CPU及CC—Link总线可以很方便地将伺服电机的运行状态、参数全部在人机界面上进行修改与实时监控。使用GX Configurator—QP监视器工具使QD75M4模块调试、维护、监控、诊断更加方便、灵活。
4三维物料输送系统“示教”与“再现”的实现
在三维空间物料输送系统中，如果采用人工方法进行手动定位，或采用人工反复测量、反复校对数据、人工手动输入定位数据的方法，使得测量效率低，测量数据无法保证其精确。
该三维空间物料输送系统利用自动控制系统自身对三维空间定位值进行精确测量，即进行“示教”。再以测量的数据为目标数据进行自动控制，即进行“再现”。使三维空间定位数据值的获取非常简单、便捷、准确、高效。