[发明专利]一种煤矿钻锚机器人自主钻锚装置及方法

说明书

本发明公开了一种煤矿钻锚机器人自主钻锚装置及方法，该装置包括控制模块、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；该方法包括以下步骤：一、煤矿钻锚机器人自主钻锚装置的检查及初始化；二、上锚杆作业；三、钻孔；四、安装锚杆。本发明设计合理，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。

技术领域

本发明属于煤矿钻锚技术领域，具体涉及一种煤矿钻锚机器人自主钻锚装置及方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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主钻锚装置，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，本发明采用的技术方案是：一种煤矿钻锚机器人自主钻锚装置，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主钻锚装置，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。