CN116733384A - 一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置及方法，包括平台小车，所述平台小车上设有可调节的联动组件，所述联动组件的滑台上设有多轴机械臂，所述多轴机械臂的末端设有旋转组件，所述旋转组件的旋转端连接有安装板，所述安装板上设有手自一体移动模组，所述手自一体移动模组上设有可移动的钻孔组件，所述多轴机械臂上还设有与所述钻孔组件连接的吸尘组件。本自动化钻孔装置能够解决隧道断面进行钻孔施工时定位不精确，机械臂移动受限以及断面精确定位困难的问题，提高了轨行区测量和钻孔的效率，减少人员及工机具的投入，提升了施工效率、缩短了施工工期。

Description

一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置及方法

技术领域

本发明涉及到工程施工技术领域，具体涉及到一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置及方法。

背景技术

现阶段隧道轨行区钻孔流程为以轨平面为基准平面，按设计图纸要求，利用测量仪器通过横向测量和纵向测量来确定出各隧道断面各专业的钻孔点位，钻孔位置确定好以后，操作工人通过搭设脚手架等操作平台，然后利用电锤进行钻孔。也有利用机械臂进行钻孔的操作。现阶段钻孔工作流程存在以下问题：

(1)目前使用的用于隧道轨行区作业的液压钻孔机械臂(以下简称机械臂)无法自行移动，缺乏与运载平台的联动装置，不利于快速准确运输到指定工作面。

(2)现有的用于隧道轨行区作业的机械臂只具备在同一断面进行打孔的功能，末端执行器无腕关节，无法直接对偏离断面的孔位进行钻孔操作。

(3)使用平板车进行定位时，受平板车自身重量限制，制动过程产生的误差不能满足作业要求。因此平板车只能进行大致定位，不能进行精确定位。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，包括平台小车，所述平台小车上设有可调节的联动组件，所述联动组件的滑台上设有多轴机械臂，所述多轴机械臂的末端设有旋转组件，所述旋转组件的旋转端连接有安装板，所述安装板上设有手自一体移动模组，所述手自一体移动模组上设有可移动的钻孔组件，所述多轴机械臂上还设有与所述钻孔组件连接的吸尘组件。

本自动化钻孔装置通过所述多轴机械臂和所述平台小车的联动设置，能够解决隧道断面进行钻孔施工时定位不精确，机械臂移动受限以及断面精确定位困难的问题，提高了轨行区测量和钻孔的效率，减少人员及工机具的投入，提升了施工效率、缩短了施工工期。

本自动化钻孔装置通过所述平台小车的设置，能够让所述多轴机械臂和所述联动组件整体沿轨行区快速移动，能够识别工作断面位置并定位施工；所述联动组件又能够在其行程范围内独立带动所述多轴机械臂沿与当前轨道切线平行的方向任意移动，进一步对孔位位置进行精准调节，避免所述多轴机械臂整体与孔位所在断面位置产生偏移，逐圈依次钻孔的稳定性和准确性更高，减少了每个断面的对位调节时间，能够提升整体的钻孔效率。

所述多轴机械臂的设置灵活性较高，能够在多个方向进行动作，灵活控制所述钻孔组件的位置；所述旋转组件的设置，能够独立调节所述钻孔组件在其旋转轴线的角度位置，所述手自一体移动模组的设置，既能够手动移动进行定位，也能够在程序的控制下自动化动作。所述吸尘组件的设置能够将每个孔位钻孔时产生的粉尘进行收集，避免扬尘，而且能够跟随所述多轴机械臂一同进行移动。

进一步的，所述联动组件包括可拆卸连接在所述平台小车上的安装框，所述安装框内设有一对线性滑轨，一对所述线性滑轨上设有所述滑台；所述安装框内还设有与所述线性滑轨平行的齿条，所述滑台上设有滑台驱动电机，所述滑台驱动电机的输出端穿过所述滑台并连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿条啮合连接。

所述安装框的设置，一方面便于整体安装或者移动所述联动组件，另一方面能够起到限位作用，能够让所述滑台在其限制的范围内移动；所述滑台在一对所述线性滑轨上移动，移动的导向性较好，配合所述滑台驱动电机、所述驱动齿轮和所述齿条的设置，能够在直线上平稳移动。

进一步的，所述安装框包括多孔底板，所述多孔底板上设有围合成矩形的框壁；所述多孔底板的侧边缘分别设有若干连接槽，所述平台小车上还设有运载平台，所述运载平台上设有纵横交错的多个T型槽，所述连接槽通过紧固件与所述T型槽可拆卸连接。利用其上开设的多个T型槽与所述连接槽通过紧固件进行连接，方便所述安装框的固定和安装位置调节。

进一步的，所述滑台上设有主转台，所述主转台上通过铰接座连接有所述多轴机械臂，所述主转台上位于所述铰接座的一侧还连接安装有主控制箱，所述主控制箱内设有PLC控制器，所述多轴机械臂、所述旋转组件、所述主转台、所述联动组件、所述手自一体移动模组、所述钻孔组件和所述吸尘组件的执行单元分别与所述PLC控制器电连接。

进一步的，所述多轴机械臂至少包括三节，分别为第一臂、与所述第一臂转动连接的第二臂、与所述第二臂转动连接的第三臂，所述第一臂、所述第二臂和所述第三臂之间分别通过液压杆、气缸和/或电缸驱动相对转动，所述第三臂的末端连接安装所述旋转组件，所述第三臂的长度至少为950mm。所述第一臂、第二臂和第三臂的转动连接设置，能够实现机械臂的多位维度的转动，机械臂的活动范围和灵活性较好，其长度的设置能够满足隧道底部打孔的需求。

进一步的，所述吸尘组件包括吸尘泵，以及与所述吸尘泵连接的吸尘管和排尘管，所述吸尘泵设置在所述多轴机械臂上，所述多轴机械臂的侧壁上还分别可拆卸连接有走线环、走线管和储尘罐，所述吸尘管沿所述走线环和所述走线管连接至所述吸尘泵，所述排尘管连接至所述储尘罐。这样的布置能够极大的提高空间利用率，合理利用多轴机械臂上的多余位置安装这些部件，这样的布置也能够较好的限制和引导吸尘管和排尘管，不论所述多轴机械臂如何运动，这些管线都不会产生运动干涉，也不会缠绕打结。

进一步的，所述旋转组件安装在所述多轴机械臂的末端侧面，所述旋转组件的旋转轴线方向垂直于所述多轴机械臂的末端臂，所述安装板的长度大于所述旋转组件的外径。

进一步的，所述手自一体移动模组包括安装在所述安装板上的模组主体，所述模组主体上设有电动滑块，所述电动滑块上连接安装所述钻孔组件，所述模组主体的一侧还设有控制所述电动滑块的手动把手和手动开关。

进一步的，所述钻孔组件包括安装在所述手自一体移动模组上的钻机本体，所述钻机本体的输出端设有钻杆，靠近所述钻机本体处还设有覆盖其输出端的集尘罩，所述集尘罩安装在所述手自一体移动模组上，所述集尘罩的一侧连接所述吸尘组件的吸尘管，所述集尘罩的端面还设有伸缩密封节，所述钻杆位于所述集尘罩和所述伸缩密封节中，在自然状态下，所述钻杆不伸出所述伸缩密封节。能够在钻机本体的输出端形成相对封闭的吸尘空间，方便所述吸尘管进行吸尘操作；保证钻孔全过程中的粉尘都能够被吸走，极大的提升了施工现场的作业环境，也有利于提升这些机械化、电动化运动的部件的使用寿命。

一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔方法，包括如下步骤：

所述平台小车移动至待打孔区域，设置所述滑台的起始位置并移动所述滑台至所述起始位置，确定出第一断面上的第一个孔位；

手动操控所述多轴机械臂和所述手自一体移动模组，使所述钻孔组件的钻杆对准所述第一个孔位，设定好钻孔深度和力度；在主控制箱中通过控制程序以所述第一个孔位为基准依次设置整圈剩余孔位；

开始钻孔，按照控制程序钻完一圈孔的多个孔位后，所述多轴机械臂回到原位；所述滑台向前移动到下一圈孔的第一孔位自动打孔，打完一圈孔后所述多轴机械臂回到原位、所述滑台向前移动，依次完成第一断面上的若干圈孔的钻孔操作；

当所述滑台移动到最大行程时所述滑台自动退回到起始位置，所述平台小车向前移动到下一断面的位置，开始新的一轮打孔操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本自动化钻孔装置通过所述多轴机械臂和所述平台小车的联动设置，能够解决隧道断面进行钻孔施工时定位不精确，机械臂移动受限以及断面精确定位困难的问题，提高了轨行区测量和钻孔的效率，减少人员及工机具的投入，提升了施工效率、缩短了施工工期；2、所述联动组件能够在其行程范围内独立带动所述多轴机械臂沿与当前轨道切线平行的方向任意移动，对平台小车移动位置的不准确性进行补偿，避免所述多轴机械臂整体与孔位所在断面位置产生偏移，逐圈依次钻孔的稳定性和准确性更高；3、所述吸尘组件的设置能够将每个孔位钻孔时产生的粉尘进行收集，避免扬尘，而且其是跟随所述多轴机械臂一同进行移动和运动的，不会对运动部件产生干涉；4、所述集尘罩能够在钻机本体的输出端形成吸尘空间，方便所述吸尘管进行吸尘操作；所述伸缩密封节在钻孔的过程中能够始终跟随钻杆的长度变化进行自适应的调整，保证钻孔全过程中的粉尘都能够被吸走，极大的提升了施工现场的作业环境；5、本自动化钻孔方法通过自动化和智能化的控制，使地铁轨行区的施工更加高效、安全及标准。

附图说明

图1为本发明一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置的整体结构示意图；

图2为本发明联动组件的结构示意图；

图3为本发明滑台与线性滑轨连接的结构示意图；

图4为本发明联动组件与平台小车连接的局部放大结构示意图；

图5为本发明多轴机械臂的结构示意图；

图6为本发明钻孔组件的安装结构示意图；

图7为本发明钻孔组件连接的局部放大结构示意图；

图中：1、平台小车；2、运载平台；201、T型槽；3、安装框；301、多孔底板；302、框壁；303、连接槽；4、线性滑轨；5、滑台；6、齿条；7、滑台驱动电机；8、驱动齿轮；9、主转台；10、多轴机械臂；1001、第一臂；1002、第二臂；1003、第三臂；11、主控制箱；12、旋转组件；13、安装板；14、手自一体移动模组；1401、模组主体；1402、电动滑块；1403、手动把手；1404、手动开关；15、钻孔组件；1501、钻机本体；1502、钻杆；16、吸尘组件；1601、吸尘泵；1602、吸尘管；1603、排尘管；1604、储尘罐；17、走线环；18、走线管；19、集尘罩；20、伸缩密封节。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1～图7所示，一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，包括平台小车1，所述平台小车1上设有可调节的联动组件，所述联动组件的滑台5上设有多轴机械臂10，所述多轴机械臂10的末端设有旋转组件12，所述旋转组件12的旋转端连接有安装板13，所述安装板13上设有手自一体移动模组14，所述手自一体移动模组14上设有可移动的钻孔组件15，所述多轴机械臂10上还设有与所述钻孔组件15连接的吸尘组件16。

本自动化钻孔装置通过所述多轴机械臂10和所述平台小车1的联动设置，能够解决隧道断面进行钻孔施工时定位不精确，机械臂移动受限以及断面精确定位困难的问题，提高了轨行区测量和钻孔的效率，减少人员及工机具的投入，提升了施工效率、缩短了施工工期。

本自动化钻孔装置通过所述平台小车1的设置，能够让所述多轴机械臂10和所述联动组件整体沿轨行区快速移动，能够识别工作断面位置并定位施工；所述联动组件又能够在其行程范围内独立带动所述多轴机械臂10沿与当前轨道切线平行的方向任意移动，进一步对孔位位置进行精准调节，避免所述多轴机械臂整体与孔位所在断面位置产生偏移，逐圈依次钻孔的稳定性和准确性更高，减少了每个断面的对位调节时间，能够提升整体的钻孔效率。

也就是说本自动化钻孔装置并不是仅仅依靠平台小车1的移动和多轴机械臂10的移动来调整钻孔组件的位置，还能够利用所述联动组件来调整所述多轴机械臂10的位置，在所述平台小车1停靠在某一断面位置处，所述联动组件可以在该断面内移动，让所述多轴机械臂10以基本相同的钻孔动作完成每一圈的钻孔操作；所述平台小车1每移动至一个断面位置，所述钻孔组件15就能够在所述多轴机械臂10和所述联动组件的移动控制下完成该断面内所有圈的钻孔操作，再进行下一断面的钻孔，只需要定位好第一个孔位的位置，后续的孔位打孔动作都能够自动化运行。

所述多轴机械臂10的设置灵活性较高，能够在多个方向进行动作，灵活控制所述钻孔组件的位置；所述旋转组件12的设置，能够独立调节所述钻孔组件15在其旋转轴线的角度位置，所述手自一体移动模组14的设置，既能够手动移动进行定位，也能够在程序的控制下自动化动作。所述吸尘组件16的设置能够将每个孔位钻孔时产生的粉尘进行收集，避免扬尘，而且其是跟随所述多轴机械臂一同进行移动和运动的，不会对运动部件产生干涉。

进一步的，所述联动组件包括可拆卸连接在所述平台小车1上的安装框3，所述安装框3内设有一对线性滑轨4，一对所述线性滑轨4上设有所述滑台5；所述安装框3内还设有与所述线性滑轨4平行的齿条6，所述滑台5上设有滑台驱动电机7，所述滑台驱动电机7的输出端穿过所述滑台5并连接有驱动齿轮8，所述驱动齿轮8与所述齿条6啮合连接。

所述安装框3的设置，一方面便于整体安装或者移动所述联动组件，另一方面能够起到限位作用，能够让所述滑台5在其限制的范围内移动，比如长度在1600mm的滑台设置在所述安装框的中部，在前后方向上可以设置800～1015mm的移动行程。

所述滑台5在一对所述线性滑轨4上移动，移动的导向性和准确性较高，配合所述滑台驱动电机、所述驱动齿轮和所述齿条的设置，能够在直线上平稳移动，最大移动速度控制在0.3m/s，定位误差不超过0.1mm。

所述滑台5作为多轴机械臂10的载体，带动多轴机械臂10移动。所述线性滑轨4、齿轮齿条机构作为所述滑台的移动轨道，配合伺服电机(滑台驱动电机)实现多轴机械臂的精确定位。伺服电机根据所述滑台实际位置与设定位置之间的误差，驱动所述滑台移动以消除误差，实现精确定位功能。

进一步的，所述安装框3包括多孔底板301，所述多孔底板301上设有围合成矩形的框壁302；所述多孔底板301的侧边缘分别设有若干连接槽303，所述平台小车1上还设有运载平台2，所述运载平台2上设有纵横交错的多个T型槽201，所述连接槽303通过紧固件与所述T型槽201可拆卸连接。

所述多孔底板301的设置能够减轻自身的重量，降低所述平台小车的负载；所述运载平台2的布置，能够利用其上开设的多个T型槽201与所述连接槽303通过紧固件进行连接，方便所述安装框3的固定和安装位置调节，所述紧固件可以为螺栓，使用时将所述安装框3(所述联动组件)整体吊装至所述运载平台2，之后使用螺栓固定即完成安装。

进一步的，所述滑台5上设有主转台9，所述主转台9上通过铰接座连接有所述多轴机械臂10，所述主转台9上位于所述铰接座的一侧还连接安装有主控制箱11，所述主控制箱11内设有PLC控制器，所述多轴机械臂、所述旋转组件、所述主转台、所述联动组件、所述手自一体移动模组、所述钻孔组件和所述吸尘组件的执行单元分别与所述PLC控制器电连接。

所述主转台9的设置，能够让整个所述多轴机械臂10在竖向轴线上旋转运动，所述铰接座的设置能够让所述多轴机械臂10相对于所述主转台9进行回转范围之外的角度调节，极大的提高了多轴机械臂的灵活性；将所述主控制箱11也设置在所述主转台9上，能够让所述主控制箱11随所述多轴机械臂10一同回转，两者之间不会产生运动干涉；所述主控制箱11上设有显示屏幕和各种按钮，以便设置控制程序，规划多轴机械臂的动作顺序和移动路径，所述PLC控制器具有将强的兼容性能，可以与总多执行单元连接，以便进行程序化控制。

进一步的，所述多轴机械臂10至少包括三节，分别为第一臂1001、与所述第一臂1001转动连接的第二臂1002、与所述第二臂1002转动连接的第三臂1003，所述第一臂1001、所述第二臂1002和所述第三臂1003之间分别通过液压杆、气缸和/或电缸驱动相对转动，所述第三臂1003的末端连接安装所述旋转组件12，所述第三臂1003的长度至少为950mm。

所述第一臂1001、第二臂1002和第三臂1003的转动连接设置，能够实现机械臂的多位维度的转动，机械臂的活动范围和灵活性较好，其长度的设置能够满足隧道底部打孔的需求。

进一步的，所述吸尘组件16包括吸尘泵1601，以及与所述吸尘泵1601连接的吸尘管1602和排尘管1603，所述吸尘泵1601设置在所述多轴机械臂10上，所述多轴机械臂10的侧壁上还分别可拆卸连接有走线环17、走线管18和储尘罐1604，所述吸尘管1602沿所述走线环17和所述走线管18连接至所述吸尘泵1601，所述排尘管1603连接至所述储尘罐1604。

具体的，所述吸尘泵1601设置在所述第一臂1001的上端后方，所述走线环17连接在所述第三臂1003上，所述走线管18安装在所述第二臂1002的侧面，所述储尘罐1604安装在所述第一臂1001的侧面，所述走线管18和所述储尘罐1604分设在所述多轴机械臂10的两侧，这样的布置能够极大的提高空间利用率，合理利用多轴机械臂10上的多余位置安装这些部件，这样的布置也能够较好的限制和引导吸尘管1602和排尘管1603，不论所述多轴机械臂10如何运动，这些管线都不会产生运动干涉，也不会缠绕打结。

所述走线环17包括螺栓连接在所述第三臂1003上的支杆，所述支杆的端部设有环套，所述吸尘管1602穿过所述环套进行布置；所述第二臂1002上也设有多个支杆，所述支杆的端部也设有环套，所述走线管18安装在环套中形成与所述第二臂1002平行的通道结构，所述吸尘管1602从所述走线管18穿过后与所述吸尘泵1601连接。

所述储尘罐1604通过支架和卡箍连接固定，所述储尘罐1604包括罐盖和罐体，所述罐盖和所述罐体通过螺纹连接，便于拆卸；所述罐盖上设有连接孔以连接所述排尘管1603。

进一步的，所述旋转组件12安装在所述多轴机械臂10的末端侧面，所述旋转组件12的旋转轴线方向垂直于所述多轴机械臂10的末端臂，也就是所述第三臂1003，所述安装板13的长度大于所述旋转组件12的外径，以确保有足够的位置安装连接所述钻孔组件15。

在一些实施方式中，所述旋转组件12为旋转台，通过电机或者气缸驱动旋转；所述旋转组件12的旋转中轴线与所述第一臂1001、第二臂1002和第三臂1003之间转动连接的中轴线平行布置。

进一步的，所述手自一体移动模组14包括安装在所述安装板13上的模组主体1401，所述模组主体1401上设有电动滑块1402，所述电动滑块1402上连接安装所述钻孔组件15，所述模组主体1401的一侧还设有控制所述电动滑块1402的手动把手1403和手动开关1404。

所述电动滑块1402能够通过所述手动把手1403和所述手动开关1404的控制，让所述钻孔组件15相对于所述模组主体1401移动，以让钻杆对准第一个孔位；随后所述电动滑块1402可以在控制程序下自动化移动。

进一步的，所述钻孔组件15包括安装在所述手自一体移动模组14上的钻机本体1501，所述钻机本体1501的输出端设有钻杆1502，靠近所述钻机本体1501处还设有覆盖其输出端的集尘罩19，所述集尘罩19安装在所述手自一体移动模组14上，所述集尘罩19的一侧连接所述吸尘组件的吸尘管1602，所述集尘罩19的端面还设有伸缩密封节20，所述钻杆1502位于所述集尘罩19和所述伸缩密封节20中，在自然状态下，所述钻杆1502不伸出所述伸缩密封节20。

所述集尘罩19的设置，能够在钻机本体1501的输出端形成吸尘空间，方便所述吸尘管进行吸尘操作；所述集尘罩19独立安装于所述电动滑块1402上，能够跟随所述钻机本体1501移动又不增加钻机的负担，还能够与所述电动滑块1402形成封闭的空间；所述伸缩密封节20与所述钻杆1502同轴设置，在钻孔的过程中能够始终跟随钻杆1502的长度变化进行自适应的调整，保证钻孔全过程中的粉尘都能够被吸走，极大的提升了施工现场的作业环境，也有利于提升这些机械化、电动化运动的部件的使用寿命。

一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔方法，包括如下步骤：

在钻孔前先要完成隧道轨行区的轨道铺设工作，在轨行区布设临时用电系统。

钻孔作业开始后，所述平台小车1移动至待打孔区域，设置所述滑台5的起始位置并移动所述滑台5至所述起始位置，确定出第一断面上的第一个孔位；

手动操控所述多轴机械臂10(手动通过主控制箱11控制)和所述手自一体移动模组14，使所述钻孔组件15的钻杆1502对准所述第一个孔位，设定好行程、钻孔深度和打孔力度；在主控制箱11中通过控制程序以所述第一个孔位为基准依次设置整圈剩余孔位，也就是设定第一孔位、第二、第三、第四等多个参数点位；

开始钻孔，按照控制程序钻完一圈孔的多个孔位后，所述多轴机械臂10回到原位；所述滑台5向前移动到下一圈孔的第一孔位自动打孔，打完一圈孔后所述多轴机械臂10回到原位、所述滑台5继续向前移动，完成第二圈孔的钻孔操作，按照此方法依次完成第一断面上的若干圈孔的钻孔操作；

当所述滑台5移动到最大行程时所述滑台5自动退回到起始位置，所述平台小车1向前移动到下一断面的位置，开始新的一轮打孔操作。具体的，编码器检测到该位置后，由PLC控制器自动计算该位置和断面准确位置的偏移量，由伺服电机控制所述滑台5移动以补偿该偏移量，补偿到位后开始新的一轮打孔操作。

本自动化钻孔方法的工序流程基本如下：所述联动组件安装→所述联动组件与所述平台小车就位→确定第一起测点(孔位)→起测数据录入→所述多轴机械臂数控系统测量确定断面位置→所述多轴机械臂末端的钻机开始钻孔→钻孔完成→所述滑台带动所述多轴机械臂移动至下一断面位置→重复前面的打孔操作步骤→所述滑台移动至最大行程→所述滑台回到起始位置→所述平台小车运行至下一断面大致位置→继续该断面内的打孔操作→区间隧道最后一个起测点钻孔→钻孔孔位抽检并做记录→作业完成。

本自动化钻孔方法通过自动化和智能化的控制，使地铁轨行区的施工更加高效、安全及标准；通过平台小车、滑台、多轴机械臂的多重运动控制，能够准确控制钻机的位置，打孔的准确性和精度得到了较大的提升。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，包括平台小车，所述平台小车上设有可调节的联动组件，所述联动组件的滑台上设有多轴机械臂，所述多轴机械臂的末端设有旋转组件，所述旋转组件的旋转端连接有安装板，所述安装板上设有手自一体移动模组，所述手自一体移动模组上设有可移动的钻孔组件，所述多轴机械臂上还设有与所述钻孔组件连接的吸尘组件。

2.根据权利要求1所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，所述联动组件包括可拆卸连接在所述平台小车上的安装框，所述安装框内设有一对线性滑轨，一对所述线性滑轨上设有所述滑台；所述安装框内还设有与所述线性滑轨平行的齿条，所述滑台上设有滑台驱动电机，所述滑台驱动电机的输出端穿过所述滑台并连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿条啮合连接。

3.根据权利要求2所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，所述安装框包括多孔底板，所述多孔底板上设有围合成矩形的框壁；所述多孔底板的侧边缘分别设有若干连接槽，所述平台小车上还设有运载平台，所述运载平台上设有纵横交错的多个T型槽，所述连接槽通过紧固件与所述T型槽可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，所述滑台上设有主转台，所述主转台上通过铰接座连接有所述多轴机械臂，所述主转台上位于所述铰接座的一侧还连接安装有主控制箱，所述主控制箱内设有PLC控制器，所述多轴机械臂、所述旋转组件、所述主转台、所述联动组件、所述手自一体移动模组、所述钻孔组件和所述吸尘组件的执行单元分别与所述PLC控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，所述多轴机械臂至少包括三节，分别为第一臂、与所述第一臂转动连接的第二臂、与所述第二臂转动连接的第三臂，所述第一臂、所述第二臂和所述第三臂之间分别通过液压杆、气缸和/或电缸驱动相对转动，所述第三臂的末端连接安装所述旋转组件，所述第三臂的长度至少为950mm。

6.根据权利要求5所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，所述吸尘组件包括吸尘泵，以及与所述吸尘泵连接的吸尘管和排尘管，所述吸尘泵设置在所述多轴机械臂上，所述多轴机械臂的侧壁上还分别可拆卸连接有走线环、走线管和储尘罐，所述吸尘管沿所述走线环和所述走线管连接至所述吸尘泵，所述排尘管连接至所述储尘罐。

7.根据权利要求1所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，所述旋转组件安装在所述多轴机械臂的末端侧面，所述旋转组件的旋转轴线方向垂直于所述多轴机械臂的末端臂，所述安装板的长度大于所述旋转组件的外径。

8.根据权利要求1所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，所述手自一体移动模组包括安装在所述安装板上的模组主体，所述模组主体上设有电动滑块，所述电动滑块上连接安装所述钻孔组件，所述模组主体的一侧还设有控制所述电动滑块的手动把手和手动开关。

9.根据权利要求1所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置，其特征在于，所述钻孔组件包括安装在所述手自一体移动模组上的钻机本体，所述钻机本体的输出端设有钻杆，靠近所述钻机本体处还设有覆盖其输出端的集尘罩，所述集尘罩安装在所述手自一体移动模组上，所述集尘罩的一侧连接所述吸尘组件的吸尘管，所述集尘罩的端面还设有伸缩密封节，所述钻杆位于所述集尘罩和所述伸缩密封节中，在自然状态下，所述钻杆不伸出所述伸缩密封节。

10.一种具有权利要求1～9任一项所述的机械臂与运载平板车联动的自动化钻孔装置的自动化钻孔方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述平台小车移动至待打孔区域，设置所述滑台的起始位置并移动所述滑台至所述起始位置，确定出第一断面上的第一个孔位；

手动操控所述多轴机械臂和所述手自一体移动模组，使所述钻孔组件的钻杆对准所述第一个孔位，设定好钻孔深度和力度；在主控制箱中通过控制程序以所述第一个孔位为基准依次设置整圈剩余孔位；

开始钻孔，按照控制程序钻完一圈孔的多个孔位后，所述多轴机械臂回到原位；所述滑台向前移动到下一圈孔的第一孔位自动打孔，打完一圈孔后所述多轴机械臂回到原位、所述滑台向前移动，依次完成第一断面上的若干圈孔的钻孔操作；

当所述滑台移动到最大行程时所述滑台自动退回到起始位置，所述平台小车向前移动到下一断面的位置，开始新的一轮打孔操作。