杨舟
同科投资集团
摘要：机械手在现代机械制造自动化和轻小型工业产品制造的过程中被广泛应用。机械手的应用能够有效减少相关制造和生产过程中对于工作人员的安全威胁，同时由于机械手是由电脑程序控制的，使用机械手能够有效提高制造和生产的精度和质量。在非开挖钻机中的自动换接钻杆需要高精度的换接技术，才能减少失误造成钻机损坏的情况。所以在非开挖钻机中使用机械手进行自动换接钻杆动作是十分重要和必要的。
关键词：机械手；非开挖钻机；自动换接钻杆；应用策略
非开挖技术是从传统的钻机挖掘技术中延伸和发展的一种新型技术。非开挖技术不需要像传统的钻机挖掘技术一样对地面挖出沟或者槽保证施工顺利进行，而是通过非开挖钻机的使用实现各种管线的铺设、替换和修补。非开挖钻机环节钻杆在现阶段使用的过程中，使用自动换接钻杆技术，能够有效提高钻机工作的效率，同时由于自动换接钻杆技术对于工作精度要求较高。所以使用机械手自动换接钻杆能够保证工作精度，同时能够降低施工人员的安全威胁。
一、机械手在非开挖钻机自动换接钻杆中应用的意义
（一）对非开挖钻机进行保护
在传统的非开挖钻机换接钻杆的工作中，由于施工人员一般采用人工换接钻杆的工作方式，导致非开挖钻机的使用情况受到严重影响，由于精度不足经常出现换接钻杆之后非开挖钻机不能进行工作[1]。在使用机械手对非开挖钻机实施环节钻杆工作之后，有效减少了这种情况的发生。机械手是由电脑系统进行控制的，通过计算机系统对机械手驱动，保证机械手使用过程中的力度和精度。能够最大程度保证非开挖钻机的安全运行，进而提高施工效率，帮助企业实现经济效益的发展。
（二）降低施工难度，提高施工质量，减少安全事故的发生
长期以来如何处理非开挖钻机自动换接钻杆的问题一直是相关施工工程中面对的难题。因为传统非开挖钻机换接钻杆的工作不能够保证换接操作的精度准确度[2]。一旦出现方向偏差，钻机在使用过程中可能出现钻头损坏或者钻机内部结构损坏的严重后果。这种后果的出现不仅仅造成施工成本的上升，同时会拖延工期，造成人力资源和能耗资源的浪费，最重要的是工期的延长会造成企业信誉度的下降。导致企业不能实现经济效益和社会效益的发展。最终影响品牌质量。
在非开挖钻机换接钻杆的工作中使用机械手能够有效避免上述问题的出现，降低施工难度，提高施工质量和效率，减少安全事故的发生，最终促进企业实现品牌形象的建立。帮助企业实现经济效益和社会效益的统一发展。
二、应用机械手提高非开挖钻机自动换接钻杆效率的措施
（一）提高自动化水平，降低施工工作量
机械手是按照电脑程序的要求，自动完成相关动作的机械装置。在机械手发展技术较高的国家已经能够实现完全代替人手的作用，及时在机械手发展技术较低的国家也能够让机械手代替部分人手的作用。其中现阶段较为高级的机械手能够满足模拟人的手臂进行工作，完成相对复杂的作业。
想要提高非开挖钻机自动换接钻杆的效率， 首先就要提高机械手的自动化水平。
常见的措施有在机械手的前段布置最常见的自动换接钻杆的工具，别说喷枪，燃料，焊枪等等。其次就是提高机械手的发展水平。常见措施有将传统的机械手转化为更高级别的机械手，将传统的机械手掌通过高科技创新技术发展为具有腕部，小臂部的高级机械手。借此提高机械手的自动化水平，进而提高非开挖钻机自动换接钻杆的工作效率。机械手根据自动化水平的不同，采用的驱动源动力也是不同的。通常情况下驱动机械手的驱动系统分成油压、气压和电机驱动三种。在对非开挖钻机进行自动换接钻杆工作时，需要结合实际情况选择不同的驱动系统，以此提高工作效率。
提高机械手的自动化水平能够充分提高非开挖钻机自动换接钻杆的效率，进而提高工作效率。对于实际施工人员来说，使用机械手能够有效降低施工工作量，提高工人的劳动效率，降低企业施工成本。
（二）使用更高效的方向识别系统
提高机械手的活动度，运动范围和扩充机械手运动的方式，最重要的就是使用更高效的方向识别系统[3]。使用高效的方向识别系统能够有效提高机械手在非开挖钻机在自动换接钻杆工作中的精度和准确度。保证非开挖钻机的正常工作效率和正常运行。降低企业施工成本和施工安全威胁。
在使用机械手时要根据实际情况使用方向识别系统，对于高精尖技术的机械手来说，高效的方向识别系统能够达到人眼不能及的水平。现阶段更高效的方向识别系统中应该使用智能化技术和大数据技术，通过红外线成像使机械手在钻机外部就能够确定环节钻杆的位置。机械手有了良好的“眼睛”也就需要灵活的“手臂”，所以在使用机械手的过程中还是要根据实际情况确定驱动系统的选择，只有良好的驱动系统和高效的方向识别系统相配合，才能充分发挥机械手在施工过程中的优势，降低企业施工成本，提高施工效率。
（三）根据非开挖钻机种类使用机械手自动换接钻杆技术
在具体的施工过程中，施工人员使用非开挖钻机面对的地形是多种多样的，可能是在城市也可能是在农村。地下的地质地层条件也是各有不同的。在面对不同的环境时，一定要选择合理的非开挖钻机，保证施工工程的顺利进行[4]。
比如说在进行燃气工程中管道铺设时，施工管理人员和非开挖钻机操作人员施工工程开始之前，首先要对地下的地层地质进行实地考察，确定岩层深度以及硬度。通过多方面的考察，最后确定非开挖钻机的种类和使用钻头的种类。当地下岩层坚硬程度特殊时，如果岩层偏薄偏软，使用普通的非开挖钻机钻头即可。如果岩层偏硬使用特殊的钻头。在这个过程中，非开挖钻机内部钻杆受到的震动和损伤也是不同的。软岩层对钻杆损伤较小。硬岩层对钻杆损伤较大。所以使用机械手实施自动换接钻杆工作也要看非开挖钻机的种类和钻头的使用情况。尽量避免资源浪费。
结束语
使用机械手实施非开挖钻机自动换接钻杆的工作能够有效保证施工人员的生命健康和安全，提高施工质量和效率，最后促进施工的顺利进行。帮助企业实现社会效益和经济效益的统一发展。
参考文献
[1]陈航. 基于柔性转动副的钻杆机械手精度研究[J]. 煤矿机械, 2019, v.40;No.376(6):40-42.
[2]任晓力. 钻机机械手自动换杆装置的设计[J]. 煤炭技术, 2020, v.39;No.317(5):164-166.
[3]陈航. 基于位置开关的钻杆机械手定位系统研究[J]. 煤矿机械, 2020, v.41;No.387(5):40-42.
[4]张始斋. 自动钻机主动钻杆可靠性研究[J]. 煤矿机械, 2019, v.40;No.381(11):43-45.