CN202325523U - 一种微型自动取样钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微型自动取样钻机，是一种基于火星表面钻探取样的需求，能在火星地表钻探取样的过程中实现钻杆的自动连接和拧卸，从而实现全自动钻进的微型钻机。包括有线性进给机构、回转机构、夹持器机构、钻杆回转盘机构、钻头回转盘机构和外壳体，线性进给机构和回转机构分别完成钻进过程中的直线进给运动和回转破碎岩石的运动。夹持器机构完成对孔内钻杆的夹紧。钻杆回转盘机构存放十根钻杆，可以实现一定深度的持续钻进。夹持器机构和钻杆回转盘机构互相配合完成钻杆的自动连接和拧卸。钻头回转盘机构存放多种类型的钻头，可以满足在不同地质条件下的钻进需求。本微型自动取样钻机结构紧凑、尺寸小、重量轻，能够实现自动钻进。

Description

一种微型自动取样钻机

技术领域

本实用新型涉及一种微型自动取样钻机，具体地说就是一种基于火星表面钻探取样设想，并能够在火星地表钻探取样的过程中实现钻杆的自动连接和拧卸，从而实现全自动钻进的微型钻机。

背景技术

目前岩心取样钻机可以分为立轴式、转盘式、动力头（移动回转器）式三大类。这三类钻机大多结构复杂、整机尺寸大、质量大，均需要人工操作。这些特点均决定了目前的普通钻机不便于装载和运输，不能实现全自动钻进，不能满足将钻机运载到火星表面进行钻探取样的要求。为了满足钻机能运载到火星表面进行钻探取样的这一要求，必须改变现有钻机的结构，开发一种全新的、结构紧凑、尺寸小、重量轻，能够自动完成钻杆的连接和拧卸，从而实现全自动钻进的微型取样钻机。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决目前普通钻机在火星表面钻探取样存在的技术问题，而提供一种结构紧凑、整机尺寸小、重量轻，能够实现钻杆在钻探过程中钻杆自动连接和拧卸，实现全自动钻进的微型自动取样钻机。

本实用新型为了解决以上技术问题采用如下技术方案：提供一种微型自动取样钻机，包括线性进给机构、回转机构、钻杆回转盘机构、夹持器机构、钻头回转盘机构和外壳体，所述的线性进给机构固定在上部外壳体中；所述的回转机构通过滚珠丝杠A和滚珠螺母A构成的滚珠丝杠副与线性进给机构相连；所述的钻杆回转盘机构安装在回转机构下方，并固定在大外壳体中；所述的夹持器机构安装在钻杆回转盘机构下方，也固定在大外壳体中；所述的钻头回转盘机构安装在夹持器机构下方，通过连接杆与夹持器机构相连；线性进给机构、回转机构、钻杆回转盘机构、夹持器机构、钻头回转盘机构都通过直线导轨相连，并安装在外壳体内；所述的外壳体由上部外壳体、大外壳体、支撑钢板、顶部钢板和底部钢板通过开槽圆柱头螺钉固定构成。

所述的线性进给机构包括直流伺服电机、行星轮减速箱A、大齿轮、小齿轮A、端盖A、滚珠丝杠A、直线导轨、套筒、角接触球轴承A和平键A、线性进给机构支撑盘和上部外壳体；所述的直流伺服电机固定在行星轮减速箱A上，直流伺服电机和行星轮减速箱A组成一个整体并通过开槽圆柱头螺钉固定在线性进给机构支撑盘上；行星轮减速箱A的轴端安装有小齿轮A；大齿轮安装在滚珠丝杠A上并带动滚珠丝杠A回转；在滚珠丝杠A的轴端安装有起支承作用的角接触球轴承A；滚珠丝杠A的轴承外圈通过端盖A进行定位，端盖A和调整垫片通过开槽圆柱头螺钉固定在进给机构支撑盘上；线性进给机构支撑盘通过开槽圆柱头螺钉固定在支撑钢板上，支撑钢板焊接在上部外壳体上。

所述的回转机构包括滚珠丝杠A和滚珠螺母A构成的滚珠丝杠副、直线轴承、滑盘、端盖B、调整垫片、无刷直流电机、行星轮减速箱B、周节节距梯形齿同步带、大同步带轮、小同步带轮、钻杆连接头、角接触球轴承B、平键B、平键C、挡板A；所述的滚珠螺母A通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘上；滚珠丝杠A的末端加工有螺纹并安装有一对对顶圆螺母；所述的直线轴承安装在直线导轨上，直线轴承通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘上；无刷直流电机固定在行星轮减速箱B上，行星轮减速箱B通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘上；行星轮减速箱B的输出轴上安装有平键C和小同步带轮；挡板A通过开槽圆柱头螺钉固定在行星轮减速箱B的输出轴上，并对小同步带轮进行轴向定位；钻杆连接头中间轴段安装有一对角接触球轴承B，角接触球轴承B的轴承内圈通过钻杆连接头的轴肩进行定位，并通过小圆螺母锁紧；钻杆连接头中部安装在滑盘内；端盖B和调整垫片通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘上，钻杆连接头的轴承外圈通过端盖B进行定位；钻杆连接头连接钻杆的一端加工有管螺纹，另一端安装有平键B和大同步带轮；大同步带轮通过平键B传递扭矩，通过轴肩进行定位，并通过弹簧垫圈和小圆螺母锁紧；大同步带轮和小同步带轮之间安装有周节节距梯形齿同步带，三者组成同步带传动。

所述的夹持器机构整体结构安装在夹持器支撑板上，夹持器机构包括挡圈A、支撑架、连杆、圆锥销、滚珠丝杠B、滚珠螺母B、丝杠支撑架、六角螺母、夹紧摩擦体、挡板B、角接触球轴承C、步进电机A、电机固定板A、套筒联轴器、开口销、轴瓦A、夹持器支撑板；所述的电机固定板A通过开槽圆柱头螺钉固定在夹持器支撑板上；步进电机A通过开槽圆柱头螺钉固定在电机固定板A上；步进电机A通过套筒联轴器与滚珠丝杠B相连；滚珠丝杠B与滚珠螺母B构成滚珠丝杠副；滚珠丝杠B安装在丝杠支撑架的圆孔内，且支承处安装有角接触球轴承C；滚珠螺母B带动连杆A、连杆B、连杆C、连杆D运动；连杆B的末端安装有夹紧摩擦体，连杆B安装在支撑架B的圆孔内，夹持器支撑板通过开槽圆柱头螺钉与挡圈A相连，挡圈A焊接在大外壳体上。

所述的钻杆回转盘机构包括上盘体和下盘体两部分；所述的上盘体包括挡环、挡圈B、齿圈A、小齿轮B、回转盘连接筒、连接盘A、钻杆保持体A、轴瓦B、止推环、钻杆回转盘机构支撑盘、行星减速步进电机、电机固定板B；所述的上盘体的挡圈B焊接在大外壳体上，钻杆回转盘机构支撑盘固定在挡圈B上，挡圈B上安装有在回转过程中起减小摩擦阻力作用的轴瓦B；回转盘连接筒、挡环、连接盘A和止推环通过开槽圆柱头螺钉固定在一起，止推环与轴瓦B相接触；钻杆保持体A通过开槽圆柱头螺钉固定在连接盘A上；电机固定板B焊接在大外壳体上，行星减速步进电机固定在电机固定板B上；行星减速步进电机的输出轴上安装有小齿轮B，回转盘连接筒上安装有齿圈A，小齿轮B和齿圈A构成齿轮传动副实现钻杆回转盘机构的回转运动；所述的下盘体包括钻杆回转盘机构底板、钻杆保持体B、凸台A、连接环；下盘体的钻杆回转盘机构底板固定在回转盘连接筒上；连接环固定在钻杆回转盘机构底板上，钻杆保持体B通过开槽圆柱头螺钉固定在连接环上；凸台A通过平垫圈、开槽圆柱头螺钉固定在钻杆回转盘机构底板上。

所述的钻杆回转盘机构的上盘体和下盘体中的钻杆保持体A与钻杆保持体B之间设有存放10支钻杆的空间。 

所述的钻头回转盘机构包括连接杆、步进电机B、钻头保持筒、凸台B、钻头回转盘机构底板、连接盘B、小齿轮C、齿圈B、平键D、连接轴、挡板C、角接触球轴承D；所述的连接杆的一端安装在夹持器支撑板圆孔内，并通过六角螺母锁紧，连接杆的另一端加工出螺纹并与连接盘B固定在一起；连接轴上安装有一对角接触球轴承D，通过弹簧垫圈和六角螺母锁紧，连接轴安装在连接盘B中心孔内，连接轴轴端安装有平键D和钻头回转盘底板；齿圈B固定在钻头回转盘机构底板上；步进电机B固定在连接盘B上，小齿轮C通过开槽锥端紧定螺钉安装在步进电机B的输出轴上；钻头保持筒固定在钻头回转盘机构底板上；凸台B安装在钻头保持筒内，并通过平垫圈、开槽圆柱头螺钉固定在钻头回转盘机构底板上；直线导轨末端加工有螺纹，穿过连接盘B，通过六角螺母安装在钻头回转盘机构底板上。

本实用新型微型自动取样钻机具有如下优点：本实用新型整机结构紧凑、尺寸小、重量轻，在夹持器机构和钻杆回转盘机构的配合下可以实现钻杆的自动连接和拧卸，并且在钻头回转盘机构中可以存放多种钻头，可以满足在不同地质条件下的钻进需求。

附图说明

图1为本微型自动取样钻机整机结构剖视示意图（钻杆回转盘机构的上盘体未画出钻杆保持体A和钻杆）。

图2为本实用新型钻机的线性进给机构结构的主视示意图。

图3为图2的俯视示意图。

图4为本实用新型钻机的回转机构结构的主视示意图。

图5为图4的俯视示意图。

图6为图4的C向视图。

图7为本实用新型钻机的夹持器机构结构的主视示意图。

图8为图7的俯视示意图。

图9为图8中的D-D、E-E剖视图（拆去夹持器支撑板）。

图10为本实用新型钻机的钻杆回转盘机构上盘体结构的主视示意图（拆去钻杆保持体A及其连接的开槽圆柱头螺钉）。

图11为图10的俯视示意图。

图12为本实用新型钻机的钻杆回转盘机构下盘体结构的主视示意图。

图13为图12的俯视示意图。

图14为本实用新型钻机的钻头回转盘机构结构的主视示意图（最右侧钻头保持筒未画出）。

图15为图14的俯视示意图（拆去夹持器底板、连接杆和步进电机B）。

图16为本实用新型钻机的三维结构示意图（未画出外壳体、钻杆保持体A和钻杆保持体B）。

上述图中：201线性进给机构、202回转机构、203夹持器机构、204钻杆回转盘机构、205钻头回转盘机构、206外壳体,1大齿轮、2调整垫片、3端盖A、4开槽圆柱头螺钉、5滚珠丝杠A、6圆锥销、7上部外壳体、8六角螺母、9直线导轨、10直流伺服电机、11行星轮减速箱A、12支撑钢板、13线性进给机构支撑盘、14开槽锥端紧定螺钉、15小齿轮A、16角接触球轴承A、17平键A、18弹簧垫圈、19套筒、20滑盘、21行星轮减速箱B、22圆螺母、23无刷直流电机、24滚珠螺母A、25周节节距梯形齿同步带、26大同步带轮、27钻杆连接头、28端盖B、29小圆螺母、30平键B、31小同步带轮、32挡板A、33平键C、34直线轴承、35大外壳体、36挡圈A、37夹持器支撑板、38支撑架A、39连杆A、40支撑架B、41滚珠丝杠B、42夹紧摩擦体、43连杆B、44连杆C、45丝杠支撑架、46挡板B、47步进电机A、48套筒联轴器、49滚珠螺母B、50连杆D、51电机固定板A、52开槽盘头螺钉、53销轴、54开口销、55轴瓦A、56开槽平端紧定螺钉、57挡环、58齿圈A、59回转盘连接筒、60连接盘A、61钻杆保持体A、62行星减速步进电机、63挡圈B、64电机固定板B、65轴瓦B、66小齿轮B、67止推环、68钻杆回转盘机构支撑盘、69钻杆回转盘机构底板、70钻杆保持体B、71凸台A、72平垫圈、73连接环、74连接杆、75步进电机B、76钻头保持筒、77凸台B、78钻头回转盘机构底板、79连接盘B、80小齿轮C、81齿圈B、82平键D、83连接轴、84挡板C、85钻杆孔、86钻杆、161角接触球轴承B、162角接触球轴承C、163角接触球轴承D、顶部钢板164、底部钢板165。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。

实施例1：本实用新型微型自动取样钻机，其整体结构参见图1，整机的三维结构如图16所示。包括线性进给机构201、回转机构202、夹持器机构203、钻杆回转盘机构204、钻头回转盘机构205和外壳体206，所述的线性进给机构201固定在上部外壳体7中；所述的回转机构202通过滚珠丝杠A5和滚珠螺母A24构成的滚珠丝杠副与线性进给机构201相连；所述的钻杆回转盘机构204安装在回转机构202的下方，并固定在大外壳体35中；所述的夹持器机构203安装在钻杆回转盘机构204下方，也固定在大外壳体35中；所述的钻头回转盘机构205安装在夹持器机构203下方，通过连接杆74与夹持器机构203相连；线性进给机构201和钻头回转盘机构205通过直线导轨9相连，直线导轨9穿过回转机构202、钻杆回转盘机构204和夹持器机构203，所有机构均安装在外壳体206内；所述的外壳体206由上部外壳体7、大外壳体35、支撑钢板12、顶部钢板164和底部钢板165通过开槽圆柱头螺钉固定构成，上部外壳体7、大外壳体35由无缝钢管制成。

本实用新型的线性进给机构201的结构参见图2、3，其中滚珠丝杠A5轴端依次安装有一对角接触球轴承A16、套筒19、平键A17、大齿轮1、弹簧垫圈18和六角螺母；角接触球轴承A16 的内圈分别通过滚珠丝杠A5的轴端轴肩和套筒19进行定位；大齿轮1通过套筒19定位，并通过弹簧垫圈18和六角螺母锁紧在滚珠丝杠A5上，大齿轮1通过平键A17向滚珠丝杠A5传递扭矩；端盖A3和调整垫片2通过开槽圆柱头螺钉4固定在进给机构支撑盘13上，角接触球轴承A16的外圈通过端盖A3进行定位；直流伺服电机10和行星轮减速箱A11组成一个整体并通过开槽圆柱头螺钉固定在线性进给机构支撑盘13上；小齿轮A15通过开槽锥端紧定螺钉14固定在行星轮减速箱A11的输出轴上，大齿轮1和小齿轮A15构成齿轮副传动；上部外壳7焊接在支撑钢板12上，线性进给机构支撑盘13通过圆锥销6进行定位，通过开槽圆柱头螺钉4固定在支撑钢板12上。

本实用新型的回转机构202的结构参见图4、5、6，其中滚珠丝杠A5和滚珠螺母A24构成滚珠丝杠副，滚珠螺母A24通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘20上，滚珠丝杠A5的末端加工有螺纹并安装有一对对顶圆螺母22，防止滚珠螺母A24带动滑盘20滑离滚珠丝杠A5。直线轴承34在直线导轨9 上滑动，直线轴承34通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘20上。无刷直流电机23和行星轮减速箱B21组成一个整体，行星轮减速箱B21通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘20上。行星轮减速箱B21的输出轴上安装有平键C33和小同步带轮31。挡板A32通过开槽圆柱头螺钉固定在行星轮减速箱B21的输出轴上，并对小同步带轮31进行轴向定位，防止其发生轴向窜动。钻杆连接头27中间轴段安装有一对角接触球轴承B161，角接触球轴承B161的内圈通过钻杆连接头27的轴肩进行定位，并通过小圆螺母29锁紧。钻杆连接头27中部安装在滑盘20内。端盖B28和调整垫片通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘20上，轴承外圈通过端盖B28进行定位。钻杆连接头27连接钻杆的一端加工有管螺纹，另一端安装有平键B30和大同步带轮26。大同步带轮26通过平键B30传递扭矩，通过轴肩进行定位，通过弹簧垫圈和小圆螺母锁紧。大同步带轮26和小同步带轮31之间安装有周节节距梯形齿同步带25，三者组成同步带传动。

本实用新型的夹持器机构203的结构参见图7、8、9，其中步进电机A47通过开槽圆柱头螺钉固定在电机固定板A51上。电机固定板A51通过开槽圆柱头螺钉4固定在夹持器支撑板37上。步进电机A47输出轴通过套筒联轴器48与滚珠丝杠B41相连。滚珠丝杠B41的轴端安装有一对角接触球轴承C 162，其角接触球轴承C162的内圈通过轴肩进行定位，并通过弹簧垫圈18和六角螺母8锁紧，防止发生轴向窜动。滚珠丝杠B41上安装有滚珠螺母B49，两者构成滚珠丝杠副，滚珠丝杠B41的末端加工出螺纹并安装有六角螺母8，防止滚珠螺母B49滑离滚珠丝杠B41。丝杠支撑架45通过开槽盘头螺钉52固定在夹持器支撑板37上，滚珠丝杠B41的轴端安装在丝杠支撑架45的圆孔内。挡板B46通过开槽圆柱头螺钉固定在丝杠支撑架45上，并固定住轴承外圈，防止其发生轴向窜动。连杆D50通过开槽圆柱头螺钉固定在滚珠螺母B49上，连杆C44通过开槽圆柱头螺钉固定在连杆D50上。连杆A39一端通过销轴53与连杆B43相连，连杆A39另一端也通过销轴与连杆C44相连，并全部通过开口销54锁紧。连杆B43的末端安装有夹紧摩擦体42，保证在夹紧孔内钻杆时提供足够大的支持力。支撑架A38和支撑架B40分别通过开槽盘头螺钉52固定在夹持器支撑板37上，轴瓦A55通过开槽平端紧定螺钉56固定在支撑架A38和支撑架B40的圆孔内。连杆B43、连杆C44分别安装在支撑架A38和支撑架B40中心轴瓦A55的圆孔内。夹持器机构整体结构安装在夹持器支撑板37上，夹持器支撑板37通过开槽圆柱头螺钉4与挡圈A36相连，挡圈A36焊接在大外壳体35上。

本实用新型的钻杆回转盘机构204中包括上盘体和下盘体两部分。上盘体结构参见图10、11，其中挡圈B63焊接在大外壳体35上，钻杆回转盘机构支撑盘68通过开槽圆柱头螺钉4固定在挡圈B63上。钻杆回转盘机构支撑盘68上安装有轴瓦B65，在回转过程中起到减小摩擦阻力的作用。回转盘连接筒59、挡环57、连接盘A60和止推环67通过开槽圆柱头螺钉固定在一起，止推环67与轴瓦B65相接触，挡环57防止回转盘连接筒59发生轴向窜动。钻杆保持体A61通过开槽圆柱头螺钉固定在连接盘A60上。电机固定板B64焊接在大外壳体35上，行星减速步进电机62通过开槽圆柱头螺钉固定在电机固定板B64上。小齿轮B66通过开槽锥端紧定螺钉14固定在行星减速步进电机62的输出轴上。齿圈A58通过开槽圆柱头螺钉固定在回转盘连接筒59上。小齿轮B66和齿圈A58构成齿轮传动副，从而实现钻杆回转盘机构204的回转运动。

钻杆回转盘机构204中的下盘体结构参见图12、13，其中钻杆回转盘机构底板69通过开槽圆柱头螺钉固定在回转盘连接筒59上，并通过六角螺母锁紧。连接环73通过开槽圆柱头螺钉固定在钻杆回转盘机构底板69上，钻杆保持体B70通过开槽圆柱头螺钉固定在连接环73上。凸台A71通过平垫圈72、开槽圆柱头螺钉4固定在钻杆回转盘机构底板69上。凸台A71对钻杆86进行径向尺寸定位。上盘体和下盘体中的钻杆保持体A61与钻杆保持体B70之间的空间存放钻杆86，可存放10支钻杆，参见图16。

本实用新型的钻头回转盘机构205结构参见图14、15，其中钻头回转盘机构的连接杆74的一端安装在夹持器支撑板37的圆孔内，并通过六角螺母锁紧。连接杆74的另一端加工出螺纹并与连接盘B79固定在一起。连接轴83上安装有一对角接触球轴承D163，角接触球轴承D163的内圈通过轴肩进行定位，并通过弹簧垫圈和六角螺母锁紧, 连接轴83的另一端安装有平键D82，连接轴83安装在连接盘B79的中心孔内和钻头回转盘底板78上，并通过弹簧垫圈和六角螺母锁紧。钻头回转盘机构底板78通过平键D82用来传递扭矩；挡板C84通过开槽圆柱头螺钉4固定在连接盘B79上，并锁紧轴承外圈。齿圈B81通过开槽圆柱头螺钉固定在钻头回转盘机构底板78上，并通过六角螺母锁紧。步进电机B75通过开槽圆柱头螺钉固定在连接盘B79上，小齿轮C80通过开槽锥端紧定螺钉14安装在步进电机B75的输出轴上。小齿轮C80和齿圈B81构成齿轮传动副。钻头保持筒76通过开槽圆柱头螺钉固定在钻头回转盘机构底板78上，并通过弹簧垫圈和六角螺母锁紧。凸台B77安装在钻头保持筒76内，并通过平垫圈72、开槽圆柱头螺钉固定在钻头回转盘机构底板78上。钻头放置在钻头保持筒76内，并使凸台B77卡放在钻头内，凸台B77和钻头保持筒76对钻头进行径向尺寸定位。直线导轨9末端加工有螺纹，安装在连接盘B79上。

实施例2：应用本实用新型的微型自动取样钻机，其工作过程如下：

⑴、微型自动取样钻机各机构处于初始位置，并都保持静止状态，钻杆连接头27位于最上方；

⑵、钻杆回转盘机构204回转，使第一根钻杆中心线与钻杆连接头27中心线重合，钻杆连接头连接第一根钻杆，并将该钻杆提起；钻杆回转盘机构恢复到初始位置，开始下钻至钻头回转盘机构205的上方；

⑶、钻头回转盘机构205回转，到达所需钻头放置的钻头保持筒76的上方，使所需要的钻头的中心线与钻杆连接头中心线重合，连接钻头，并将该钻头提起，钻头回转盘机构205恢复到初始位置；

⑷、钻进开始，回转机构202完成回转破碎岩石的动作，线性进给机构201一直实现直线进给运动直到钻进到最低位置；

⑸、夹持器机构203夹紧孔内钻杆，钻杆连接头和钻杆分离并重新返回到最高位置，为下一次钻进做好准备；

⑹、钻杆回转盘机构204回转，使得钻杆连接头连接一根新钻杆并将其连接到钻杆孔85内的钻杆上，然后夹持器机构203松开，继续实现钻进过程；依次重复连接钻杆的动作直到完成规定的钻进深度;

⑺、钻进完成后线性进给机构201带动滚珠丝杠A5反向回转，从而向上移动回转机构202，实现将钻头和钻杆86提起。当钻头移动到钻头回转盘机构底板78的上方时，钻头回转盘机构205回转，将钻头放置在空的钻头保持筒76内，并使凸台B77卡放在钻头内，并将钻头拧卸下来。当各节钻杆移动到钻杆回转盘机构底板69上方时，钻杆回转盘机构204回转，将各节钻杆依次卡放在凸台A71上，并将各节钻杆拧卸下来。

    本实用新型的微型自动取样钻机整机结构紧凑、尺寸小、重量轻，在夹持器机构和钻杆回转盘机构的配合下可以实现钻杆的自动连接和拧卸，并且在钻头回转盘机构中可以存放多种钻头，基本钻进参数为钻进深度2m，取样质量1kg，钻头回转速度100～300r/min。本微型自动取样钻机能够完成火星地表浅层自动取样钻进的工作，能满足钻探取样的需求，本微型自动取样钻机具有良好的推广应用前景。

Claims (7)

1.一种微型自动取样钻机，包括线性进给机构、回转机构、钻杆回转盘机构、夹持器机构、钻头回转盘机构和外壳体，其特征在于：所述的线性进给机构固定在上部外壳体中；所述的回转机构通过滚珠丝杠A和滚珠螺母A构成的滚珠丝杠副与线性进给机构相连；所述的钻杆回转盘机构安装在回转机构下方，并固定在大外壳体中；所述的夹持器机构安装在钻杆回转盘机构下方，也固定在大外壳体中；所述的钻头回转盘机构安装在夹持器机构下方，通过连接杆与夹持器机构相连；线性进给机构、回转机构、钻杆回转盘机构、夹持器机构、钻头回转盘机构都通过直线导轨相连，并安装在外壳体内；所述的外壳体由上部外壳体、大外壳体、支撑钢板、顶部钢板和底部钢板通过开槽圆柱头螺钉固定构成。

2.根据权利要求1所述的一种微型自动取样钻机，其特征在于：所述的线性进给机构包括直流伺服电机、行星轮减速箱A、大齿轮、小齿轮A、端盖A、滚珠丝杠A、直线导轨、套筒、角接触球轴承A和平键A、线性进给机构支撑盘和上部外壳体；所述的直流伺服电机固定在行星轮减速箱A上，直流伺服电机和行星轮减速箱A组成一个整体并通过开槽圆柱头螺钉固定在线性进给机构支撑盘上；行星轮减速箱A的轴端安装有小齿轮A；大齿轮安装在滚珠丝杠A上并带动滚珠丝杠A回转；在滚珠丝杠A的轴端安装有起支承作用的角接触球轴承A；滚珠丝杠A的轴承外圈通过端盖A进行定位，端盖A和调整垫片通过开槽圆柱头螺钉固定在进给机构支撑盘上；线性进给机构支撑盘通过开槽圆柱头螺钉固定在支撑钢板上，支撑钢板焊接在上部外壳体上。

3.根据权利要求1所述的一种微型自动取样钻机，其特征在于：所述的回转机构包括滚珠丝杠A和滚珠螺母A构成的滚珠丝杠副、直线轴承、滑盘、端盖B、调整垫片、无刷直流电机、行星轮减速箱B、周节节距梯形齿同步带、大同步带轮、小同步带轮、钻杆连接头、角接触球轴承B、平键B、平键C、挡板A；所述的滚珠螺母A通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘上；滚珠丝杠A的末端加工有螺纹并安装有一对对顶圆螺母；所述的直线轴承安装在直线导轨上，直线轴承通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘上；无刷直流电机固定在行星轮减速箱B上，行星轮减速箱B通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘上；行星轮减速箱B的输出轴上安装有平键C和小同步带轮；挡板A通过开槽圆柱头螺钉固定在行星轮减速箱B的输出轴上，并对小同步带轮进行轴向定位；钻杆连接头中间轴段安装有一对角接触球轴承B，角接触球轴承B的轴承内圈通过钻杆连接头的轴肩进行定位，并通过小圆螺母锁紧；钻杆连接头中部安装在滑盘内；端盖B和调整垫片通过开槽圆柱头螺钉固定在滑盘上，钻杆连接头的轴承外圈通过端盖B进行定位；钻杆连接头连接钻杆的一端加工有管螺纹，另一端安装有平键B和大同步带轮；大同步带轮通过平键B传递扭矩，通过轴肩进行定位，并通过弹簧垫圈和小圆螺母锁紧；大同步带轮和小同步带轮之间安装有周节节距梯形齿同步带，三者组成同步带传动。

4.根据权利要求1所述的一种微型自动取样钻机，其特征在于：所述的夹持器机构整体结构安装在夹持器支撑板上，夹持器机构包括挡圈A、支撑架、连杆、圆锥销、滚珠丝杠B、滚珠螺母B、丝杠支撑架、六角螺母、夹紧摩擦体、挡板B、角接触球轴承C、步进电机A、电机固定板A、套筒联轴器、开口销、轴瓦A、夹持器支撑板；所述的电机固定板A通过开槽圆柱头螺钉固定在夹持器支撑板上；步进电机A通过开槽圆柱头螺钉固定在电机固定板A上；步进电机A通过套筒联轴器与滚珠丝杠B相连；滚珠丝杠B与滚珠螺母B构成滚珠丝杠副；滚珠丝杠B安装在丝杠支撑架的圆孔内，且支承处安装有角接触球轴承C；滚珠螺母B带动连杆A、连杆B、连杆C、连杆D运动；连杆B的末端安装有夹紧摩擦体，连杆B安装在支撑架B的圆孔内，夹持器支撑板通过开槽圆柱头螺钉与挡圈A相连，挡圈A焊接在大外壳体上。

5.根据权利要求1所述的一种微型自动取样钻机，其特征在于：所述的钻杆回转盘机构包括上盘体和下盘体两部分；所述的上盘体包括挡环、挡圈B、齿圈A、小齿轮B、回转盘连接筒、连接盘A、钻杆保持体A、轴瓦B、止推环、钻杆回转盘机构支撑盘、行星减速步进电机、电机固定板B；所述的上盘体的挡圈B焊接在大外壳体上，钻杆回转盘机构支撑盘固定在挡圈B上，挡圈B上安装有在回转过程中起减小摩擦阻力作用的轴瓦B；回转盘连接筒、挡环、连接盘A和止推环通过开槽圆柱头螺钉固定在一起，止推环与轴瓦B相接触；钻杆保持体A通过开槽圆柱头螺钉固定在连接盘A上；电机固定板B焊接在大外壳体上，行星减速步进电机固定在电机固定板B上；行星减速步进电机的输出轴上安装有小齿轮B，回转盘连接筒上安装有齿圈A，小齿轮B和齿圈A构成齿轮传动副实现钻杆回转盘机构的回转运动；所述的下盘体包括钻杆回转盘机构底板、钻杆保持体B、凸台A、连接环；下盘体的钻杆回转盘机构底板固定在回转盘连接筒上；连接环固定在钻杆回转盘机构底板上，钻杆保持体B通过开槽圆柱头螺钉固定在连接环上；凸台A通过平垫圈、开槽圆柱头螺钉固定在钻杆回转盘机构底板上。

6.根据权利要求5 所述的一种微型自动取样钻机，其特征在于：所述的钻杆回转盘机构的上盘体和下盘体中的钻杆保持体A与钻杆保持体B之间设有存放10支钻杆的空间。

7.根据权利要求1 所述的一种微型自动取样钻机，其特征在于：所述的钻头回转盘机构包括连接杆、步进电机B、钻头保持筒、凸台B、钻头回转盘机构底板、连接盘B、小齿轮C、齿圈B、平键D、连接轴、挡板C、角接触球轴承D；所述的连接杆的一端安装在夹持器支撑板圆孔内，并通过六角螺母锁紧，连接杆的另一端加工出螺纹并与连接盘B固定在一起；连接轴上安装有一对角接触球轴承D，通过弹簧垫圈和六角螺母锁紧，连接轴安装在连接盘B中心孔内，连接轴轴端安装有平键D和钻头回转盘底板；齿圈B固定在钻头回转盘机构底板上；步进电机B固定在连接盘B上，小齿轮C通过开槽锥端紧定螺钉安装在步进电机B的输出轴上；钻头保持筒固定在钻头回转盘机构底板上；凸台B安装在钻头保持筒内，并通过平垫圈、开槽圆柱头螺钉固定在钻头回转盘机构底板上；直线导轨末端加工有螺纹，穿过连接盘B，通过六角螺母安装在钻头回转盘机构底板上。

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