煤矿井下钻孔机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及煤矿井下钻孔机器人，属于煤矿钻机技术领域，包括行走底盘和设置在其上的钻孔主机、自动装卸钻杆系统、自动补偿锚固系统和智能控制系统，以及导航定位行走系统；智能控制系统与钻孔主机、自动装卸钻杆系统、自动补偿锚固系统和导航定位行走系统相连。本实用新型专利技术通过将导航定位行走系统与智能控制系统相结合，实现了移动路径的自动规划。

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下钻孔机器人
本技术属于煤矿钻机
，涉及煤矿井下钻孔机器人。
技术介绍
煤矿开采的过程中常伴随着多种自然灾害，如水害、冲击地压灾害、瓦斯突出灾害，而解决这些灾害的主要手段是施工探放水孔、防冲孔及瓦斯抽放孔。煤矿井下钻机是用于上述打孔的设备，而现有钻机存在以下问题：(1)不具备自身位置感知能力，不能实现自定位；(2)不具备路径导航规划能力；(3)不具备智能开孔、钻孔能力。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供煤矿井下钻孔机器人，通过将导航定位行走系统与智能控制系统相结合，实现了移动路径的自动规划。为达到上述目的，本技术提供了煤矿井下钻孔机器人，包括行走底盘和设置在其上的钻孔主机、自动装卸钻杆系统、自动补偿锚固系统和智能控制系统，以及导航定位行走系统；所述智能控制系统与钻孔主机、自动装卸钻杆系统、自动补偿锚固系统和导航定位行走系统相连。可选地，所述行走底盘的一端设有提升架，所述钻孔主机和自动装卸钻杆系统通过提升架设置在行走底盘上。可选地，所述钻孔主机包括固定在提升架上的机架，机架的一端设有动力头，另一端设有夹持器，钻杆经夹持器送入动力头，由动力头带动钻杆实现钻孔。可选地，所述自动装卸钻杆系统包括送杆钻杆箱、送杆机械手、钻杆转运器和主机械手；所述钻孔主机和钻杆箱分别位于主机械手的两侧；所述钻杆转运器位于钻杆箱和主机械手之间；所述送杆机械手设置在钻杆箱的一侧；所述送杆机械手用于在钻杆箱和钻杆转运器之间转运钻杆；所述钻杆转运器用于在送杆机械手与主机械手之间转运钻杆；所述主机械手用于在钻杆转运器和钻孔主机之间转运钻杆。可选地，所述主机械手的机械臂末端设有同步定位传感器和水平定位传感器，所述机架上设有用于检测待装夹钻杆安装位置的末端定位传感器。可选地，所述导航定位行走系统包括基站、移动站和避障传感器，所述基站设置在巷道的顶部，所述避障传感器设在行走底盘的周边，所述移动站设在行走底盘上。可选地，所述智能控制系统包括PLC控制器，所述PLC控制器上集成有自动钻孔程序、自适应钻进程序和故障诊断程序。可选地，所述PLC控制器上还集成有应急处理程序。可选地，所述智能控制系统还包括工控机，所述PLC控制器与工控机相连。可选地，还包括移动终端控制器，所述移动终端控制器与智能控制系统连接。本技术的有益效果在于：1.本技术采用基站定位系统实现钻机在巷道中实时自定位，结合智能控制系统中的钻孔位置信息，可实现移动路径自动规划。2.本技术具有自主行走功能，并可通过障碍物检测实现自主避障。3.本技术采用智能控制系统实现钻机自动开孔定位、自动钻孔以及装卸钻杆，并具备自动效率匹配、故障诊断、应急处理的功能，提高了煤矿井下钻孔设备的自动化、智能化程度。本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：图1为煤矿井下钻孔机器人的结构示意图；图2为导航定位行走系统的示意图图3为钻孔主机的结构示意图；图4为自动装卸钻杆系统的结构示意图；图5为主机械手的结构示意图；图6为钻杆转运器的结构示意图一；图7为钻杆转运器的结构示意图二。附图标记：巷道1、导航定位行走系统2、钻孔主机3、行走底盘4、自动装卸钻杆系统5、自动补偿锚固系统6、无线控制端7、动力系统8、智能控制系统9、提升架11、基站201、移动站202、避障传感器203、动力头301、夹持器302、机架303、送杆机械手501、主机械手502、钻杆转运器503、钻杆箱504、同步定位传感器1001、同步定位传感器感应块1002、水平定位传感器感应块1003、水平定位传感器1004、保护定位传感器感应块1005、保护定位传感器1006、末端定位传感器1007、末端定位传感器感应块1008、回转臂1009、传动箱1010、翻转马达1011、倾角减速器1012、机械手回转器1013、手爪1014、伸缩油缸1015、连接座1201、轨道1202、连接座滑块1203、转运油缸1204、调节油缸1205、调节块1206、托块1207、转运箱1208。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本技术的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。参阅图1～图7，煤矿井下钻孔机器人，包括行走底盘4和设置在其上的钻孔主机3、自动装卸钻杆系统5、自动补偿锚固系统6和智能控制系统9，以及导航定位行走系统2；智能控制系统9与钻孔主机3、自动装卸钻杆系统5、自动补偿锚固系统6和导航定位行走系统2相连。钻孔主机3和自动装卸钻杆系统5通过设置在行走底盘4上的提升架11设置在行走底盘4上；钻孔主机3包括固定在提升架11上的机架303，机架303的一端设有动力头301，另一端设有夹持器302，夹持器302为双夹持器，双夹持器包括前夹持器和后夹持器；钻杆经夹持器302送入动力头301，由动力头301带动钻杆实现钻孔；为行走底盘4提供动力的动力系统8和提升架11分别位于行走底盘4的两端；自动补偿锚固系统6位于动力系统8和提升架11之间；钻孔主机3通过提升架11伸出行走底盘4。自动装卸钻杆系统5包括送杆机械手501、钻杆转运器503、主机械手502和钻杆箱504；送杆机械手501用于在钻杆箱504和钻杆转运器503之间转运钻杆；钻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.煤矿井下钻孔机器人，其特征在于：包括行走底盘和设置在其上的钻孔主机、自动装卸钻杆系统、自动补偿锚固系统和智能控制系统，以及导航定位行走系统；/n所述智能控制系统与钻孔主机、自动装卸钻杆系统、自动补偿锚固系统和导航定位行走系统相连。/n

【技术特征摘要】
1.煤矿井下钻孔机器人，其特征在于：包括行走底盘和设置在其上的钻孔主机、自动装卸钻杆系统、自动补偿锚固系统和智能控制系统，以及导航定位行走系统；
所述智能控制系统与钻孔主机、自动装卸钻杆系统、自动补偿锚固系统和导航定位行走系统相连。


2.根据权利要求1所述的煤矿井下钻孔机器人，其特征在于：所述行走底盘的一端设有提升架，所述钻孔主机和自动装卸钻杆系统通过提升架设置在行走底盘上。


3.根据权利要求2所述的煤矿井下钻孔机器人，其特征在于：所述钻孔主机包括固定在提升架上的机架，机架的一端设有动力头，另一端设有夹持器，钻杆经夹持器送入动力头，由动力头带动钻杆实现钻孔。


4.根据权利要求3所述的煤矿井下钻孔机器人，其特征在于：所述自动装卸钻杆系统包括送杆钻杆箱、送杆机械手、钻杆转运器和主机械手；所述钻孔主机和钻杆箱分别位于主机械手的两侧；所述钻杆转运器位于钻杆箱和主机械手之间；所述送杆机械手设置在钻杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清峰，辛德忠，万军，刘小华，陈航，吕晋军，张始斋，马振纲，万园，蒲剑，周富佳，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50