[发明专利]高铁隧道锚栓植入用自动打孔装置及方法

权利要求书

1.一种高铁隧道锚栓植入用自动打孔方法，其特征在于：是通过高铁隧道锚栓植入用自动打孔装置实现的，所述装置包括液压升降车（1）、六轴机械臂（2）及钻孔平台（3），液压升降车（1）的顶端设置有与六轴机械臂（2）下端连接的升降平台（4），六轴机械臂（2）的上端与钻孔平台（3）底部中心连接，液压升降车（1）的前后两端均设置有可水平转动且位于其左右两侧的支撑腿（5），支撑腿（5）上均设置有支撑球头（6）和卷扬机（7），卷扬机（7）的钢丝绳与升降平台（4）连接，升降平台（4）前后两端面的左右两侧均设置有一端与其万向铰接、另一端可放置在对应支撑球头（6）上的液压伸缩杆（8），钻孔平台（3）包括框架式壳体（9），框架式壳体（9）的上下端均设置有位置对应的水平滑槽（10），两水平滑槽（10）内竖向设置有滑动于其内的固定支柱（11），固定支柱（11）上设置有位于固定支柱（11）两侧的竖向滑槽（13），水平滑槽（10）的一端设置有水平伺服电机（12），两竖向滑槽（13）上均设置有滑动于其上的电锤固定架（14），两电锤固定架（14）的外侧均设置有电锤（15），电锤（15）的下方均设置有竖直伺服电机（16），框架式壳体（9）下端的四个角部均设置有重力传感器（17）和激光测距仪，框架式壳体（9）上端的四个角部均设置有雷达测距仪（18）；

所述方法采用如下步骤：a、以自动打孔装置组装点为坐标原点，对后续打每组孔时液压升降车（1）的位置进行设定；b、液压升降车（1）沿提前铺设好的参考线向第一组打孔位置处液压升降车（1）的位置行走；c、当到达该位置的隧道纵深位置后旋转支撑腿（5）至展开状态，升高升降平台（4）至指定位置，调节液压伸缩杆（8）下端至支撑球头（6）上，并调节卷扬机（7）的钢丝绳与升降平台（4）处于拉紧状态；d、通过重力传感器（17）使钻孔平台（3）达到水平状态后，继续上升钻孔平台（3）至指定高度；e、四个激光测距仪分别测量其与相邻隧道侧壁的水平距离，并将隧道同一纵深位置处的两个激光测距仪的水平距离反馈给六轴机械臂（2）的控制系统，对钻孔平台（3）进行旋转至该水平距离相同，且使钻孔平台（3）的行进中心线与隧道中心线在同一平面；使钻孔平台（3）的行进中心线与隧道中心线在同一平面的具体方法是：将钻孔平台（3）水平逆时针旋转角度α后，判断隧道后侧同一纵深位置处的两个激光测距仪的水平距离，如果右侧激光测距仪的水平距离大于左侧激光测距仪的水平距离，则钻孔平台（3）的行进中心线与隧道中心线垂直，应继续水平逆时针旋转钻孔平台角度90-α后，达到钻孔平台（3）的行进中心线与隧道中心线在同一平面；如果右侧激光测距仪的水平距离小于左侧激光测距仪的水平距离，将钻孔平台水平顺时针旋转角度α后即钻孔平台（3）的行进中心线与隧道中心线在同一平面；f、六轴机械臂（2）驱动钻孔平台（3）移动至第一组打孔位置的一对打孔坐标上，对电锤（15）及竖直伺服电机（16）发出工作命令进行打孔，在打孔过程中，根据返回的压力电信号对竖直伺服电机（16）的推进速度进行调节；g、随后通过提前设定的每组孔中相邻两对打孔坐标的水平间距推进水平伺服电机（12）及电锤（15）到位，通过竖直伺服电机（16）进行打孔；h、重复f、g步骤至每组孔均打完后收回自动打孔装置至初始位置。