一种煤矿钻锚机器人自动钻进与锚固装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种煤矿钻锚机器人自动钻进与锚固装置，包括控制模块、锚杆库、锚杆输送机构和钻锚机构，所述钻锚机构包括液压伸缩机构、钻孔机构和锚杆架，以及上锚杆机构和装锚杆机构，所述钻孔机构包括钻杆进给机构、钻机、钻杆调节机构、钻杆和液压夹持机构。本实用新型专利技术设计合理，实现机器人钻孔、上锚杆和安装锚杆，有效提高煤矿井下支护效率，降低井下工作人员劳动强度，最大限度的解放生产力，且实现煤矿综掘工作面支护的自动化，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿钻锚机器人自动钻进与锚固装置
本技术属于煤矿钻锚
，具体涉及一种煤矿钻锚机器人自动钻进与锚固装置。
技术介绍
为了提高煤矿井下掘进速度，世界各国都在积极发展煤矿井下掘进设备，在煤矿掘进过程中首先要解决的就是锚杆支护问题。现有的锚杆支护方式大部分都采用气动支腿式锚杆钻机、机载液压锚杆钻机，与掘进机相互交替工作，不能并行作业。根据相关资料统计，这种工作方式锚杆支护所用的时间占总掘进时间的三分之二，因此，提高锚杆支护工作效率，是提高巷道掘进效率的关键。目前综掘工作面使用的钻锚机大多是单腿气动式、单腿液压式、机载液压锚杆钻机以及掘锚一体机等等。这些种类的钻锚机首先在钻孔时需要工人操作钻机、换钻、装锚杆等，存在安全风险高、劳动强度大、钻锚效率低、工作环境差等问题。为了有效提高煤矿井下支护效率，降低井下工作人员劳动强度，最大限度的解放生产力，实现煤矿综掘工作面支护的自动化，亟需一种自动钻锚装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿钻锚机器人自动钻进与钻锚装置，其设计合理，实现机器人钻孔、上锚杆和安装锚杆，有效提高煤矿井下支护效率，降低井下工作人员劳动强度，最大限度的解放生产力，且实现煤矿综掘工作面支护的自动化，实用性强。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种煤矿钻锚机器人自动钻进与钻锚装置，其特征在于：包括控制模块、锚杆库、对所述锚杆库滑落出的锚杆进行输送的锚杆输送机构和对待支护位置进行钻孔并安装锚杆的钻锚机构，所述钻锚机构包括液压伸缩机构、安装在所述液压伸缩机构上的钻孔机构和安装在所述钻孔机构上的锚杆架，以及将所述锚杆输送机构上的锚杆夹装在锚杆架上的上锚杆机构和将所述锚杆架上的锚杆进行钻装的装锚杆机构，所述液压伸缩机构包括底座、安装在底座上的液压臂和驱动液压臂转动的液压臂驱动机构，所述钻孔机构转动安装在液压臂上，所述锚杆架上设置有驱动锚杆架转动的锚杆架驱动机构；所述锚杆库内设置有推动锚杆滑落出的倾斜面推动机构，所述锚杆库的底面设置有出料口，所述锚杆输送机构包括底架以及设置在底架上的滑块输送机构和链条传送机构，所述滑块输送机构包括对从出料口滑落出的锚杆进行定位的定位滑块和驱动定位滑块靠近所述链条传送机构滑移的滑块驱动机构，所述底架远离定位滑块上的一端设置有锚杆槽，所述钻孔机构包括安装在液压臂上的钻杆进给机构、安装在所述钻杆进给机构上的钻机与钻杆调节机构，以及安装在所述钻杆调节机构上的钻杆和安装在所述钻杆进给机构上的液压夹持机构，所述控制模块包括控制器以及与控制器相接的液晶触摸屏，所述控制器的输入端接有光电传感器、角度传感器组件和位移传感器组件，所述倾斜面推动机构、所述滑块驱动机构、所述链条传送机构、所述锚杆架驱动机构、所述上锚杆机构、所述液压臂驱动机构、所述钻杆调节机构、液压臂、所述液压夹持机构和钻机均由控制器进行控制。上述的一种煤矿钻锚机器人自动钻进与钻锚装置，其特征在于：所述锚杆库包括锚杆箱、设置锚杆箱底部的支撑腿和设置在锚杆箱顶部且能沿锚杆箱高度方向上下滑动的锚杆压盖，所述出料口位于锚杆箱的底面靠近所述定位滑块处，且所述出料口沿所述锚杆箱的底面长度方向布设，所述锚杆箱内设置有由出料口向远离出料口方向逐渐向上倾斜的倾斜面，所述倾斜面推动机构设置在倾斜面远离出料口的底部。上述的一种煤矿钻锚机器人自动钻进与钻锚装置，其特征在于：所述链条传送机构包括两个设置在底架内且呈水平平行布设的齿轮轴、多个沿齿轮轴长度方向均匀布设的链条齿轮机构和驱动所述齿轮轴转动的齿轮轴驱动机构，所述齿轮轴驱动机构由控制器进行控制，所述底架远离定位滑块的一端设置有凹陷部，所述锚杆槽由所述凹陷部与挡板构成；所述底架的数量为两个，两个所述底架分别位于齿轮轴的两端，所述定位滑块的数量为两个，两个所述定位滑块分别位于两个底架上表面，所述定位滑块内设置有对从出料口滑落出的锚杆的端部进行收容的U形通槽，所述底架上表面设置有供定位滑块靠近所述链条齿轮机构滑移的滑轨，且所述滑轨的内侧面与定位滑块的外侧面相配合安装。上述的一种煤矿钻锚机器人自动钻进与钻锚装置，其特征在于：所述锚杆架包括中心轴和两个套设在中心轴上的锚杆夹盘，所述锚杆夹盘的圆周上均布有多个锚杆夹口，所述锚杆架驱动机构与中心轴传动连接；所述上锚杆机构包括上锚杆转轴、两个分别设置在上锚杆转轴两端的上锚杆机械手和驱动上锚杆转轴转动的上锚杆驱动机构，所述上锚杆驱动机构由控制器进行控制。上述的一种煤矿钻锚机器人自动钻进与钻锚装置，其特征在于：所述钻杆调节机构包括钻杆调节轴、两个分别设置在钻杆调节轴两端且夹持钻杆的钻杆机械手和驱动钻杆调节轴转动的钻杆调节驱动机构；所述钻杆进给机构包括安装在液压臂上的无盖钻杆箱、沿无盖钻杆箱长度方向布设的活塞杆和安装在活塞杆上的进给液压缸，所述无盖钻杆箱上滑动设置有钻机托盘，所述钻机托盘的底部与所述进给液压缸固定连接，所述钻机位于钻机托盘上，所述液压夹持机构位于无盖钻杆箱远离所述液压臂的一端，所述钻杆调节驱动机构和进给液压缸均由控制器进行控制。上述的一种煤矿钻锚机器人自动钻进与钻锚装置，其特征在于：所述装锚杆机构的数量为两个，两个所述装锚杆机构均安装在所述钻杆进给机构靠近所述上锚杆机构一侧，两个所述装锚杆机构的结构相同，且两个所述装锚杆机构包括装锚杆转轴、套装在装锚杆转轴上的装锚机械手和驱动装锚杆转轴转动的装锚杆驱动机构，所述装锚杆驱动机构由控制器进行控制；所述底座上设置两个竖直板和安装在所述竖直板上且供液压臂套装的液压臂转轴，所述液压臂靠近钻孔机构的一端设置有连接件和设置在连接件上且驱动所述钻孔机构转动的钻杆转动驱动机构，所述钻杆转动驱动机构由控制器进行控制。上述的一种煤矿钻锚机器人自动钻进与钻锚装置，其特征在于：所述角度传感器组件包括第一角度传感器、第二角度传感器、第三角度传感器和第四角度传感器，所述第一角度传感器、第二角度传感器、第三角度传感器和第四角度传感器的输出端均与控制器的输入端相接；所述位移传感器组件包括第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器和第五位移传感器，所述第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器和第五位移传感器的输出端均与控制器的输入端相接。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、所采用的煤矿钻锚机器人自主钻锚装置结构简单、设计合理且安装布设简便，投入成本较低。2、所采用的煤矿钻锚机器人自主钻锚装置中锚杆库中的锚杆通过出料口滑落出之后，并由锚杆输送机构输送至锚杆槽中，上锚杆机构对锚杆槽中的锚杆夹装在锚杆架上，完成上锚杆动作，操作简便，且不需要工作人员参与，劳动强度小。3、所采用的煤矿钻锚机器人自主钻锚装置中通过钻孔机构中钻杆调节机构调节钻杆至钻孔要求位置后，钻杆进给机构带动钻机和钻杆进给，实现待支护位置的钻孔，操作简便。4、所采用的煤矿钻锚机器人自主钻锚装置装锚杆将待安装锚杆安装在钻杆进给机构上，通过钻杆进给机构带动锚杆进给，完成锚杆的安装，节省人力，提高煤矿井下支护效率。综上所述，本技术设计合理且成本低，使用操作简便，实现机器人钻孔、上锚杆和安装锚杆，有效提高煤矿井下支护效率，降低井下工作人员劳动强度，最大限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿钻锚机器人自动钻进与锚固装置，其特征在于：包括控制模块、锚杆库、对所述锚杆库滑落出的锚杆进行输送的锚杆输送机构和对待支护位置进行钻孔并安装锚杆的钻锚机构，所述钻锚机构包括液压伸缩机构、安装在所述液压伸缩机构上的钻孔机构(41)和安装在所述钻孔机构(41)上的锚杆架(23)，以及将所述锚杆输送机构上的锚杆夹装在锚杆架(23)上的上锚杆机构和将所述锚杆架(23)上的锚杆进行钻装的装锚杆机构，所述液压伸缩机构包括底座(37)、安装在底座(37)上的液压臂(35)和驱动液压臂(35)转动的液压臂驱动机构，所述钻孔机构(41)转动安装在液压臂(35)上，所述锚杆架(23)上设置有驱动锚杆架(23)转动的锚杆架驱动机构(24)；所述锚杆库内设置有推动锚杆滑落出的倾斜面推动机构，所述锚杆库的底面设置有出料口(14)，所述锚杆输送机构包括底架(7)以及设置在底架(7)上的滑块输送机构和链条传送机构，所述滑块输送机构包括对从出料口(14)滑落出的锚杆进行定位的定位滑块(6)和驱动定位滑块(6)靠近所述链条传送机构滑移的滑块驱动机构，所述底架(7)远离定位滑块(6)上的一端设置有锚杆槽(10)，所述钻孔机构(41)包括安装在液压臂(35)上的钻杆进给机构、安装在所述钻杆进给机构上的钻机(25)与钻杆调节机构，以及安装在所述钻杆调节机构上的钻杆(30)和安装在所述钻杆进给机构上的液压夹持机构(31)，所述控制模块包括控制器(50)以及与控制器(50)相接的液晶触摸屏(51)，所述控制器(50)的输入端接有光电传感器(13)、角度传感器组件和位移传感器组件，所述倾斜面推动机构、所述滑块驱动机构、所述链条传送机构、所述锚杆架驱动机构(24)、所述上锚杆机构、所述液压臂驱动机构、所述钻杆调节机构、液压臂(35)、所述液压夹持机构(31)和钻机(25)均由控制器(50)进行控制。...

【技术特征摘要】
1.一种煤矿钻锚机器人自动钻进与锚固装置，其特征在于：包括控制模块、锚杆库、对所述锚杆库滑落出的锚杆进行输送的锚杆输送机构和对待支护位置进行钻孔并安装锚杆的钻锚机构，所述钻锚机构包括液压伸缩机构、安装在所述液压伸缩机构上的钻孔机构(41)和安装在所述钻孔机构(41)上的锚杆架(23)，以及将所述锚杆输送机构上的锚杆夹装在锚杆架(23)上的上锚杆机构和将所述锚杆架(23)上的锚杆进行钻装的装锚杆机构，所述液压伸缩机构包括底座(37)、安装在底座(37)上的液压臂(35)和驱动液压臂(35)转动的液压臂驱动机构，所述钻孔机构(41)转动安装在液压臂(35)上，所述锚杆架(23)上设置有驱动锚杆架(23)转动的锚杆架驱动机构(24)；所述锚杆库内设置有推动锚杆滑落出的倾斜面推动机构，所述锚杆库的底面设置有出料口(14)，所述锚杆输送机构包括底架(7)以及设置在底架(7)上的滑块输送机构和链条传送机构，所述滑块输送机构包括对从出料口(14)滑落出的锚杆进行定位的定位滑块(6)和驱动定位滑块(6)靠近所述链条传送机构滑移的滑块驱动机构，所述底架(7)远离定位滑块(6)上的一端设置有锚杆槽(10)，所述钻孔机构(41)包括安装在液压臂(35)上的钻杆进给机构、安装在所述钻杆进给机构上的钻机(25)与钻杆调节机构，以及安装在所述钻杆调节机构上的钻杆(30)和安装在所述钻杆进给机构上的液压夹持机构(31)，所述控制模块包括控制器(50)以及与控制器(50)相接的液晶触摸屏(51)，所述控制器(50)的输入端接有光电传感器(13)、角度传感器组件和位移传感器组件，所述倾斜面推动机构、所述滑块驱动机构、所述链条传送机构、所述锚杆架驱动机构(24)、所述上锚杆机构、所述液压臂驱动机构、所述钻杆调节机构、液压臂(35)、所述液压夹持机构(31)和钻机(25)均由控制器(50)进行控制。2.按照权利要求1所述的一种煤矿钻锚机器人自动钻进与锚固装置，其特征在于：所述锚杆库包括锚杆箱(2)、设置锚杆箱(2)底部的支撑腿(40)和设置在锚杆箱(2)顶部且能沿锚杆箱(2)高度方向上下滑动的锚杆压盖(1)，所述出料口(14)位于锚杆箱(2)的底面靠近所述定位滑块(6)处，且所述出料口(14)沿所述锚杆箱(2)的底面长度方向布设，所述锚杆箱(2)内设置有由出料口(14)向远离出料口(14)方向逐渐向上倾斜的倾斜面(3)，所述倾斜面推动机构设置在倾斜面(3)远离出料口(14)的底部。3.按照权利要求1所述的一种煤矿钻锚机器人自动钻进与锚固装置，其特征在于：所述链条传送机构包括两个设置在底架(7)内且呈水平平行布设的齿轮轴(17)、多个沿齿轮轴(17)长度方向均匀布设的链条齿轮机构和驱动所述齿轮轴(17)转动的齿轮轴驱动机构，所述齿轮轴驱动机构由控制器(50)进行控制，所述底架(7)远离定位滑块(6)的一端设置有凹陷部，所述锚杆槽(10)由所述凹陷部与挡板(11)构成；所述底架(7)的数量为两个，两个所述底架(7)分别位于齿轮轴(17)的两端，所述定位滑块(6)的数量为两个，两个所述定位滑块(6)分别位于两个底架(7)上表面，所述定位滑块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏伟，尚东森，王成龙，薛旭升，薛力猛，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61