CN212027676U - 一种凿岩机的智能打钻装置 - Google Patents

Abstract

一种凿岩机的智能打钻装置，凿岩机的智能打钻装置包括大梁，还包括中控器；用于与钻杆相接的第一减速机构设置在第一拖板上，第一拖板通过第一拖板驱动装置滑动的设置在大梁上；第一拖板驱动装置包括第一拖板驱动马达以及设置在大梁上与第一拖板相接的链条，第一拖板驱动马达通过设置在大梁上的链轮与链条相接，第一编码器与链轮转轴相接；中控器与第一编码器电连接；大梁上设置有用于存放钻杆的杆仓以及用于取放钻杆的机械手；杆仓内设置有用于搁置钻杆的支架，该支架与支架转轴相接，支架转轴通过第三减速机构与杆仓马达相接，支架转轴上设置有第二编码器；中控器与第二编码器电连接。本实用新型具有易操作的特点。

Description

一种凿岩机的智能打钻装置

技术领域

本实用新型涉及一种凿岩机的智能打钻装置。

背景技术

中国专利文献号CN201520657461于2015年12月30日公开了一种液压油缸驱动的自动接卸钻杆机构及全液压凿岩钻机，一种液压油缸驱动的自动接卸钻杆机构及全液压凿岩钻机，两支撑座之间通过库存钻杆旋转轴连接；下支撑座底部固定钻杆托盘，上支撑座和下支撑座中各安装有花盘；两机械手可旋转的安装于机械手转轴上；旋转油缸固定于下支撑座的下表面。

这种自动机械钻杆机构并不能达到一键钻孔的效果，而且自动接卸钻杆的时候操作复杂，工作效率低，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种易操作的凿岩机的智能打钻装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种凿岩机的智能打钻装置，包括大梁，其结构特征是还包括中控器；用于与钻杆相接的第一减速机构设置在第一拖板上，第一拖板通过第一拖板驱动装置滑动的设置在大梁上；第一拖板驱动装置包括第一拖板驱动马达以及设置在大梁上与第一拖板相接的链条，第一拖板驱动马达通过设置在大梁上的链轮与链条相接，第一编码器与链轮转轴相接；中控器与第一编码器电连接；大梁上设置有用于存放钻杆的杆仓以及用于取放钻杆的机械手；杆仓内设置有用于搁置钻杆的支架，该支架与支架转轴相接，支架转轴通过第三减速机构与杆仓马达相接，支架转轴上设置有第二编码器；中控器与第二编码器电连接；机械手设置在机械手转轴上，机械手转轴与第三编码器相接；中控器与第三编码器电连接。

进一步，所述大梁上设置有用于确定第一减速机构及第一拖板的移动位置的位置传感器，该位置传感器用于标定第一减速机构工作时的零位，该零位为第一减速机构装好钻杆后相对于大梁所处的位置；位置传感器与中控器电连接。

进一步，所述大梁上还设置有与第二拖板相接的除尘罩，第二拖板通过第二拖板驱动装置滑动的设置在大梁上；第二拖板驱动装置包括设置在大梁上的第二油缸，该第二油缸的伸缩杆通过中间杆与第二拖板相接，第二拖板位于第一拖板的下方。

进一步，所述大梁的端部设置有位于除尘罩一侧的固定座；大梁上还设置有位于第一减速机构下方的用于换杆用的第一夹持器和第二夹持器，其中，第一夹持器和第二夹持器设置在除尘罩的上方，第一夹持器位于第二夹持器的上方。

进一步，所述大梁上设置有与其相接的提升架，链轮通过链轮转轴与第一编码器相接。

进一步，所述第一拖板驱动马达设置在大梁或第一拖板上。

进一步，所述机械手包括间隔设置在机械手转轴上的第一机械手和第二机械手；其中，机械手转轴的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构或齿轮传动减速机构，机械手转轴的另一端与第三编码器相接；或者，机械手转轴的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构，液压马达与蜗杆的一端相接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与机械手转轴的一端相接，第三编码器与蜗杆的另一端相接；或者，机械手转轴的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构，液压马达与蜗杆的一端相接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与机械手转轴的一端相接，第三编码器与蜗轮相接。

一种凿岩机的智能打钻装置的操作方法，其特征是包括以下步骤：

第一、开预留孔步骤：

首先，通过中控器将大梁移到需要打钻的位置上方，通过中控器调整大梁的角度使其与预先设定的打钻的角度保持一致，此时固定座压接在地面上辅助支撑并定位大梁，然后通过中控器控制第二拖板驱动装置使除尘罩沿大梁往下移动并罩设在所需打钻位置的上方，

接下来，通过中控器控制机械手转轴及机械手从杆仓取出第一钻杆将其与第一减速机构相接，并在第一钻杆上安装钻头；然后，通过中控器控制第一减速机构及第一拖板驱动装置在需要打钻的位置开预留孔，最后通过判断预留孔是否满足打钻要求，当满足打钻要求时，则进行下面的智能打钻步骤，当不满足开孔要求时，则重新开预留孔；

第二、智能打钻步骤：

当预留孔满足打钻要求时，且带有钻头的第一钻杆已对准预留孔时，操作人员在中控器上按下智能打钻的控制按钮；

设定每件钻杆的有效打钻长度为N，单位为m；用户需要的目标打钻深度为H，单位为m；打钻进程中，凿岩机实际打钻深度为X，单位为m，Y为剩余打钻长度；

步骤一，用户在中控器上输入目标打钻深度H；

步骤二，中控器将目标打钻深度H与钻杆的有效打钻长度N进行比较，

当打钻深度H小于或等于1件钻杆的有效打钻长度时，进入步骤三；

当打钻深度H大于1件钻杆的有效打钻长度时，进入步骤十二；

步骤三，中控器将目标打钻深度H进行换算后并传递给第一编码器、第二编码器和第三编码器，进入步骤四；

步骤四，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆沿大梁往上移动，进入步骤五；

步骤五，中控器判断第一拖板是否经过位置传感器所在的位置，

当第一拖板经过位置传感器所在的位置时，进入步骤六；

否则，进入步骤四，直至第一拖板经过位置传感器所在的位置；

步骤六，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和钻杆沿大梁往下移动并再次通过位置传感器所在位置时，打钻开始，进入步骤七，

步骤七，第一编码器、第二编码器、第三编码器开始工作，并分别将数据适时传递给中控器，进入步骤八；

步骤八，中控器将第一编码器、第二编码器、第三编码器分别传回的数据进行换算后得到实际打钻深度X，中控器将实际打钻深度X与目标打钻深度H进行比较，进入步骤九；

步骤九，当实际打钻深度等于目标打钻深度，即X＝H时，进入步骤十；否则进入步骤十一；

步骤十，打钻结束；

步骤十一，继续打钻，进入步骤七；

步骤十二，中控器将目标打钻深度H换算为整根钻杆的有效打钻长度N 的P倍以及剩余打钻长度Y之和，有H＝P*N+Y，进入步骤十三；

步骤十三，中控器将所换算的目标打钻深度H传递给第一编码器、第二编码器和第三编码器，进入步骤十四；

步骤十四，赋值K＝1，进入步骤十五，

步骤十五，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆沿大梁往上移动，进入步骤十六；

步骤十六，中控器判断第一拖板是否经过位置传感器所在的位置，当第一拖板经过位置传感器所在的位置时，进入步骤十七；否则，进入步骤十五；

步骤十七，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和钻杆沿大梁往下移动并再次通过位置传感器所在位置时，打钻开始，进入步骤十八；

步骤十八，第一编码器、第二编码器和第三编码器开始工作，并分别将数据适时传递给中控器，进入步骤十九；

步骤十九，中控器将第一编码器、第二编码器和第三编码器分别传回的数据进行换算后得到实际打钻深度X，中控器将实际打钻深度X与目标打钻深度H进行比较，进入步骤二十；

步骤二十，当中控器判断出实际打钻深度X等于目标打钻深度H，即 X＝H＝P*N+Y时，进入步骤二十三，否则，进入步骤二十一；

步骤二十一，当中控器判断出实际打钻深度X＝K*N时，进入步骤二十二；否则，进入步骤二十四；

步骤二十二，当中控器判断出实际打钻深度X等于目标打钻深度H，即 X＝H＝P*N+Y时，进入步骤二十五，否则，进入步骤二十六；

步骤二十三，打钻结束；

步骤二十四，继续打钻，进入步骤十八；

步骤二十五，打钻结束；

步骤二十六，换杆，且K＝K+1，进入步骤十五。

进一步，所述步骤二十六，换杆时，共轴的第一机械手和第二机械手在第三编码器和中控器的控制下通过机械手转轴同时取放钻杆。

本实用新型通过位置传感器能够准确的得知第一减速机构相对于大梁的位置，当第一减速机机构往上回拖并到达位置传感器所标定的零位后，位置传感器立马传回信息给中控器，此时中控器发出指令控制换杆和打钻的工作，整个换杆过程中，凿岩机通过中控器及位置传感器的感应命令而自动进行抓杆、打钻动作，不需要操作人员在旁边实时监测，从而节省了人力成本，提高了凿岩机的换杆效率和打钻的精准率。

本实用新型中的机械手包括间隔设置在机械手转轴上的第一机械手和第二机械手，并且在机械手转轴上设置有第三编码器，由第三编码器控制机械手转轴转动的角度，确保机械手在取放钻杆时不会出现偏差，共轴的设置提高了第一机械手和第二机械手之间摆动的同步性，从而提高本产品取放钻杆的精准率和稳定性。

本产品工作时，在已开有预留孔的基础上，首先，用户输入目标打钻深度H，中控器将目标打钻深度H与第一钻杆的有效打钻长度进行对比。由于第一钻杆与杆仓内的其它钻杆的有效打钻长度都是一样的，因此，中控器将目标打钻深度H与第一钻杆的有效打钻长度进行对比就可以了。

若所需打钻的深度大于一件钻杆的有效打钻长度时，此时需要进行换杆操作时，第一夹持器和第二夹持器夹住且夹紧第一钻杆，第一减速机构反转并在第一拖板的带动下沿大梁往上回拖，第一减速机构与第一钻杆分离，第一减速机构在第一拖板的带动下沿大梁往上移动并到达位置传感器所标定的零位后，位置传感器传回信息给中控器，中控器通过第三编码器控制机械手转轴转动，由于机械手转轴上同时设置有第一机械手和第二机械手，因此第一机械手和第二机械手能够同步并且快速稳定的抓取杆仓中的钻杆，当杆仓中的钻杆被第一机械手和第二机械手抓取并送到第一减速机构的正下方后，中控器通过杆仓上的第二编码器、支架转轴转动并使搁置在支架上的下一个钻杆转动到杆仓的钻杆准备位上，也就是第一机械手和第二机械手所能抓取的位置；通过分别设置在支架转轴和机械手转轴上的第二编码器和第三编码器，保证了支架转轴和机械手转轴转动的准确性以及稳定性，防止其转动出现误差而影响凿岩机的整个工作流程，使凿岩机能够流畅的完成换杆，从而提高了本产品的准确性、稳定性以及换杆效率。

当第一机械手和第二机械手完成送杆后，中控器通过第一编码器控制第一拖板带动第一减速机构向下与第二钻杆螺纹相接，第一机械手和第二机械手复位，当第一减速机构及第一拖板带动第二钻杆向下与第一钻杆对接安装时，第二夹持器夹住第一钻杆，此时处于夹住定位并且夹紧状态，第一夹持器夹住第二钻杆，此时处于夹住定位而非夹紧状态，通过第一减速机构驱动第二钻杆相对于第一钻杆顺时针转动，第二钻杆逐渐转入第一钻杆中，从而完成第一钻杆和第二钻杆的对接。由于钻杆的长度较大，因此在向下移动的对接安装过程中容易发生偏摆，此时第一夹持器和第二夹持器能够起到定位导向的作用，使得钻杆之间能够准确且快速的进行对接安装或分离，从而提高了本产品的换杆效率、准确性以及稳定性。

由于凿岩机内分别设置有与链轮转轴相接的第一编码器、与支架转轴相接的第二编码器、与机械手转轴相接的第三编码器以及用于确定第一减速机构和第一拖板当前位置的位置传感器，致使凿岩机能够更好的实现自动化的智能打钻，其中的每个步骤都分别由第一编码器、第二编码器、第三编码器或位置传感器控制，使得凿岩机在工作时能够避免出现误差从而实现打钻的自动化、智能化和连续化，而且不需要操作人员在旁边实时监测，不仅节省了人力成本，而且提高了本产品的工作效率、准确性以及稳定性。

综上所述，本实用新型具有易操作的特点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的控制流程图。

图2为本实用新型的局部立体结构示意图。

图3为提升架与第一编码器的局部装配结构示意图。

图4为杆仓与第二编码器的装局部配结构示意图。

图5为机械手与第三编码器的局部装配结构示意图。

图6为除尘罩与第二拖板、中间杆局部装配的结构示意图。

图中：1为大梁，2为提升架，2.1为第一编码器，3为杆仓，3.1为第二编码器，3.2为支架转轴，4为机械手，4.1为第一机械手，4.2为第二机械手，4.3为机械手转轴，4.4为第三编码器，5为第一减速机构，6为第一拖板,7为除尘罩，8为固定座，9为第二拖板，10为第一夹持器，11为第二夹持器，12为钻杆，13为钻头，14为中间杆，21为链轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步描述。

第一实施例

参见图1-图6，本凿岩机的智能打钻装置，包括大梁1，其特征是还包括中控器；用于与钻杆12相接的第一减速机构5设置在第一拖板6上，第一拖板6通过第一拖板驱动装置滑动的设置在大梁1上；第一拖板驱动装置包括第一拖板驱动马达以及设置在大梁1上与第一拖板6相接的链条，第一拖板驱动马达通过设置在大梁1上的链轮21与链条相接，第一编码器2.1 与链轮转轴相接；中控器与第一编码器2.1电连接；大梁1上设置有用于存放钻杆12的杆仓3以及用于取放钻杆12的机械手4；杆仓3内设置有用于搁置钻杆12的支架，该支架与支架转轴3.2相接，支架转轴3.2通过第三减速机构与杆仓马达相接，支架转轴上设置有第二编码器3.1；中控器与第二编码器3.1电连接；机械手4设置在机械手转轴4.3上，机械手转轴4.3 与第三编码器4.4相接；中控器与第三编码器4.4电连接。

所述大梁1上设置有用于确定第一减速机构5及第一拖板6的移动位置的位置传感器，该位置传感器用于标定第一减速机构5工作时的零位，该零位为第一减速机构5装好钻杆后相对于大梁1所处的位置；位置传感器与中控器电连接。

所述大梁1上还设置有与第二拖板9相接的除尘罩7，第二拖板9通过第二拖板驱动装置滑动的设置在大梁1上；第二拖板驱动装置包括设置在大梁1上的第二油缸，该第二油缸的伸缩杆通过中间杆14与第二拖板9相接，第二拖板9位于第一拖板6的下方。

所述大梁1的端部设置有位于除尘罩7一侧的固定座8；大梁1上还设置有位于第一减速机构5下方的用于换杆用的第一夹持器10和第二夹持器 11，其中，第一夹持器10和第二夹持器11设置在除尘罩7的上方，第一夹持器10位于第二夹持器11的上方。

所述大梁1上设置有与其相接的提升架2，链轮21通过链轮转轴与第一编码器2.1相接。

所述第一拖板驱动马达设置在大梁1或第一拖板6上。

所述机械手4包括间隔设置在机械手转轴4.3上的第一机械手4.1和第二机械手4.2；其中，机械手转轴4.3的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构或齿轮传动减速机构，机械手转轴4.3的另一端与第三编码器4.4相接；或者，机械手转轴4.3的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构，液压马达与蜗杆的一端相接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与机械手转轴4.3的一端相接，第三编码器4.4与蜗杆的另一端相接；或者，机械手转轴4.3的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构，液压马达与蜗杆的一端相接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与机械手转轴4.3的一端相接，第三编码器4.4与蜗轮相接。

一种凿岩机的智能打钻装置的操作方法，包括以下步骤：

第一、开预留孔步骤：

首先，通过中控器将大梁1移到需要打钻的位置上方，通过中控器调整大梁1的角度使其与预先设定的打钻的角度保持一致，此时固定座8压接在地面上辅助支撑并定位大梁1，然后通过中控器控制第二拖板驱动装置使除尘罩7沿大梁1往下移动并罩设在所需打钻位置的上方，

接下来，通过中控器控制机械手转轴4.3及机械手4从杆仓3取出第一钻杆将其与第一减速机构5相接，并在第一钻杆上安装钻头13；然后，通过中控器控制第一减速机构5及第一拖板驱动装置在需要打钻的位置开预留孔，最后通过判断预留孔是否满足打钻要求，当满足打钻要求时，则进行下面的智能打钻步骤，当不满足开孔要求时，则重新开预留孔；

第二、智能打钻步骤：

当预留孔满足打钻要求时，且带有钻头的第一钻杆已对准预留孔时，操作人员在中控器上按下智能打钻的控制按钮；

设定每件钻杆的有效打钻长度为N，单位为m；用户需要的目标打钻深度为H，单位为m；打钻进程中，凿岩机实际打钻深度为X，单位为m，Y为剩余打钻长度；

步骤一，用户在中控器上输入目标打钻深度H；

步骤二，中控器将目标打钻深度H与钻杆的有效打钻长度N进行比较，

当打钻深度H小于或等于1件钻杆的有效打钻长度时，进入步骤三；

当打钻深度H大于1件钻杆的有效打钻长度时，进入步骤十二；

步骤三，中控器将目标打钻深度H进行换算后并传递给第一编码器2.1、第二编码器3.1和第三编码器4.4，进入步骤四；

步骤四，中控器控制第一拖板6带动第一减速机构5和第一钻杆沿大梁1往上移动，进入步骤五；

步骤五，中控器判断第一拖板6是否经过位置传感器所在的位置，

当第一拖板6经过位置传感器所在的位置时，进入步骤六；

否则，进入步骤四，直至第一拖板6经过位置传感器所在的位置；

步骤六，中控器控制第一拖板6带动第一减速机构5和第一钻杆沿大梁 1往下移动并再次通过位置传感器所在位置时，打钻开始，进入步骤七，

步骤七，第一编码器2.1、第二编码器3.1、第三编码器4.4开始工作，并分别将数据适时传递给中控器，进入步骤八；

步骤八，中控器将第一编码器2.1、第二编码器3.1、第三编码器4.4 分别传回的数据进行换算后得到实际打钻深度X，中控器将实际打钻深度X 与目标打钻深度H进行比较，进入步骤九；

步骤九，当实际打钻深度等于目标打钻深度，即X＝H时，进入步骤十；否则进入步骤十一；

步骤十，打钻结束；

步骤十一，继续打钻，进入步骤七；

步骤十二，中控器将目标打钻深度H换算为整根钻杆的有效打钻长度N 的P倍以及剩余打钻长度Y之和，有H＝P*N+Y，进入步骤十三；

步骤十三，中控器将所换算的目标打钻深度H传递给第一编码器2.1、第二编码器3.1和第三编码器4.4，进入步骤十四；

步骤十四，赋值K＝1，进入步骤十五，

步骤十五，中控器控制第一拖板6带动第一减速机构5和钻杆沿大梁1 往上移动，进入步骤十六；

步骤十六，中控器判断第一拖板6是否经过位置传感器所在的位置，当第一拖板6经过位置传感器所在的位置时，进入步骤十七；否则，进入步骤十五；

步骤十七，中控器控制第一拖板6带动第一减速机构5和第一钻杆沿大梁1往下移动并再次通过位置传感器所在位置时，打钻开始，进入步骤十八；

步骤十八，第一编码器2.1、第二编码器3.1和第三编码器4.4开始工作，并分别将数据适时传递给中控器，进入步骤十九；

步骤十九，中控器将第一编码器2.1、第二编码器3.1和第三编码器4.4 分别传回的数据进行换算后得到实际打钻深度X，中控器将实际打钻深度X 与目标打钻深度H进行比较，进入步骤二十；

步骤二十，当中控器判断出实际打钻深度X等于目标打钻深度H，即 X＝H＝P*N+Y时，进入步骤二十三，否则，进入步骤二十一；

步骤二十一，当中控器判断出实际打钻深度X＝K*N时，进入步骤二十二；否则，进入步骤二十四；

步骤二十二，当中控器判断出实际打钻深度X等于目标打钻深度H，即 X＝H＝P*N+Y时，进入步骤二十五，否则，进入步骤二十六；

步骤二十三，打钻结束；

步骤二十四，继续打钻，进入步骤十八；

步骤二十五，打钻结束；

步骤二十六，换杆，且K＝K+1，进入步骤十五。

所述步骤二十六，换杆时，共轴的第一机械手4.1和第二机械手4.2在第三编码器4.4和中控器的控制下通过机械手转轴4.3同时取放钻杆12。

在本实施例中，首先开设好预留孔，然后，当目标打钻深度H小于1件钻杆的有效打钻长度时，设定每件钻杆的有效打钻长度N的值为6米，也就是N＝6米，目标打钻深度H为5米，也就是H＝5米。

用户在中控器上输入5米的目标打钻深度，中控器将目标打钻深度5米与钻杆的有效打钻长度6米进行比较，得到5米小于6米，也就是，H小于 N，中控器将目标打钻深度5米进行换算后并分别传递给第一编码器、第二编码器和第三编码器，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆沿大梁往上移动，通过中控器判断第一拖板经过位置传感器所在的位置，若为否，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆沿大梁继续往上移动，若为是，则中控器控制第一拖板带动第一减速机构和钻杆沿大梁往下移动并再次通过位置传感器所在位置，然后开始往下打钻。这里的钻杆，由于没有出现换杆，所以为第一钻杆。

第一编码器、第二编码器和第三编码器开始工作，并分别将数据适时传递给中控器。所谓适时，就是指第一编码器、第二编码器和第三编码器以及位置传感器在工作时，一直都在传递数据。

中控器将第一编码器、第二编码器和第三编码器传回的数据进行换算后得到实际打钻深度，与目标打钻深度5米进行比较，当中控器判断实际打钻深度等于目标打钻深度5米，此时打钻结束。否则，继续打钻，第一编码器、第二编码器和第三编码器继续将数据适时传递给中控器，中控器将第一编码器、第二编码器和第三编码器传回的数据进行换算后得到的实际打钻深度再次与目标打钻深度5米进行比较，直至中控器判断实际打钻深度等于目标打钻深度5米，此时打钻结束。

第二实施例

在本实施例中，首先开设好预留孔，然后用户设定目标打钻深度H＝12 米，用户在中控器上输入目标打钻深度H＝12米，中控器将目标打钻深度12 米与钻杆的有效打钻长度N＝6米进行比较，得到H＝12米＞N＝6米；于是进入步骤十二，接着，中控器将目标打钻深度换算为与钻杆的有效打钻长度N 的关系式，有H＝2*N，此时Y＝0，P＝2，即表示需要使用二根钻杆，但是，Y＝0，表示刚好打完二根钻杆。

中控器将目标打钻深度H＝12米换算后的数据分别传递给第一编码器、第二编码器和第三编码器，此时K值为1。然后进入下一步骤。

中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆沿大梁往上移动直至经过位置传感器所在的位置，位置传感器将适时采集到的信号传递给中控器，当中控器接收到第一拖板经过位置传感器时，中控器就控制第一拖板带动第一减速机构和钻杆沿大梁往下移动并再次通过位置传感器所在位置，然后开始打钻。由于此时为换杆前，故这里的钻杆为第一钻杆。

第一编码器、第二编码器和第三编码器开始工作并分别将数据适时传递给中控器，中控器将第一编码器、第二编码器和第三编码器传回的数据进行换算后得到的实际打钻深度X与目标打钻深度H＝12米进行比较，若实际打钻深度不足12米，则中控器继续判断实际打钻深度X是否等于1*6米，即打完一次整根钻杆的有效打钻长度，若为否，则继续打钻，直至打完1*6米，若为是，此时的实际打钻深度X为6米，则中控器继续判断实际打钻深度X 不等于目标打钻深度H，即6米≠12米，则进行换杆；并且此时K值为2。

换杆结束后，接下来，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和钻杆沿大梁往上移动直至经过位置传感器所在的位置。由于此时为换杆后，故这里的钻杆为第一钻杆和第二钻杆。

中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆、第二钻杆沿大梁往下移动并再次通过位置传感器所在位置，然后开始往下打钻，第一编码器、第二编码器和第三编码器开始工作并分别将数据适时传递给中控器，中控器将第一编码器、第二编码器和第三编码器传回的数据进行换算后得到的实际打钻深度X与目标打钻深度H＝12米进行比较，若实际打钻深度X不足12米，此时Y＝0，中控器继续判断实际打钻深度X是否等于2*6米，即打完两次整根钻杆的有效打钻长度和，若为否，则继续打钻，直至打完有效打钻长度 2*6米，若为是，此时的实际打钻深度为12米，中控器判断实际打钻深度X 等于目标打钻深度H，打钻结束。

其余未述部分见第一实施例，不再赘述。

第三实施例

在本实施例中，首先开设好预留孔，然后用户设定目标打钻深度H＝15 米，用户在中控器上输入目标打钻深度H＝15米，中控器将目标打钻深度15 米与钻杆的有效打钻长度N＝6米进行比较，得到H＝15米＞N＝6米；于是进入步骤十二，接着，中控器将目标打钻深度换算为与钻杆的有效打钻长度N 的关系式，有H＝15＝2*6+3，此时Y＝3，P＝2，即表示需要换杆两次，由于Y＝3，表示要打第三钻杆。

接下来，中控器将换算后的数据分别传递给第一编码器、第二编码器和第三编码器，此时K值为1，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆沿大梁往上移动直至经过位置传感器所在的位置，位置传感器将信号反馈给中控器，中控器接收并处理后，再由中控器控制第一拖板带动第一减速机构和钻杆沿大梁往下移动并再次通过位置传感器所在位置，然后开始往下打钻，第一编码器、第二编码器和第三编码器开始工作并分别将数据适时传递给中控器，中控器将第一编码器、第二编码器和第三编码器传回的数据进行换算后得到的实际打钻深度X与目标打钻深度H＝15米进行比较，若实际打钻深度X不足15米，则中控器继续判断实际打钻深度X是否等于1*6米，即打完一次整根钻杆的有效打钻长度N，若为否，则继续打钻，直至打完钻杆的有效打钻长度N＝6米，若为是，此时的实际打钻深度X为6米，接下来，中控器继续比较，当中控器判断实际打钻深度X不等于目标打钻深度15米时，即6米≠15米，则进行换杆并赋值K值为2。

当换杆结束后，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆、第二钻杆沿大梁往上移动直至经过位置传感器所在的位置，位置传感器将第一拖板经过位置传感器所在位置的信号传递给中控器，中控器收到该信号后，再由中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆、第二钻杆沿大梁往下移动并再次通过位置传感器所在位置，然后开始往下打钻，第一编码器、第二编码器和第三编码器继续工作并分别将数据适时传递给中控器，中控器将第一编码器、第二编码器和第三编码器传回的数据进行换算后得到的实际打钻深度X与目标打钻深度H＝15米进行比较，若实际打钻深度X不足15米，中控器继续判断实际打钻深度X是否等于2*6米，即打完两次整根钻杆的有效打钻长度和，若为否，则继续打钻，直至打完2*6米，若为是，此时的实际打钻深度X为12米，接下来，中控器判断实际打钻深度X不等于目标打钻深度H，即X＝15米≠H＝12米，则进行第二次换杆。

当第二次换杆结束后，此时K值为3，中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆、第二钻杆、第三钻杆沿大梁往上移动直至经过位置传感器所在的位置，位置传感器将第一拖板经过位置传感器所在位置的信号传递给中控器，中控器收到该信号后，再由中控器控制第一拖板带动第一减速机构和第一钻杆、第二钻杆、第三钻杆沿大梁往下移动并再次通过位置传感器所在位置，然后开始往下打钻。

第一编码器、第二编码器和第三编码器继续工作并分别将数据适时传递给中控器，中控器将第一编码器、第二编码器和第三编码器传回的数据进行换算后得到的实际打钻深度X与目标打钻深度H＝15米进行比较，若实际打钻深度X不足15米，中控器继续判断实际打钻深度X是否等于3*N，也就是3*6米，即打完三次整根钻杆的有效打钻长度和，若为否，则继续打钻，中控器继续比较实际打钻深度X与目标打钻深度H＝15米之间的关系。当实际打钻深度X与目标打钻深度H＝15相等时，也就是打完Y＝3米时，X＝15米，中控器判断实际打钻深度X等于目标打钻深度H，进入步骤二十五，打钻结束。

其余未述部分见第一实施例，不再赘述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种凿岩机的智能打钻装置，包括大梁(1)，其特征是还包括中控器；

用于与钻杆(12)相接的第一减速机构(5)设置在第一拖板(6)上，第一拖板(6)通过第一拖板驱动装置滑动的设置在大梁(1)上；第一拖板驱动装置包括第一拖板驱动马达以及设置在大梁(1)上与第一拖板(6)相接的链条，第一拖板驱动马达通过设置在大梁(1)上的链轮(21)与链条相接，第一编码器(2.1)与链轮转轴相接；中控器与第一编码器(2.1)电连接；

大梁(1)上设置有用于存放钻杆(12)的杆仓(3)以及用于取放钻杆(12)的机械手(4)；

杆仓(3)内设置有用于搁置钻杆(12)的支架，该支架与支架转轴(3.2)相接，支架转轴(3.2)通过第三减速机构与杆仓马达相接，支架转轴上设置有第二编码器(3.1)；中控器与第二编码器(3.1)电连接；

机械手(4)设置在机械手转轴(4.3)上，机械手转轴(4.3)与第三编码器(4.4)相接；中控器与第三编码器(4.4)电连接。

2.根据权利要求1所述的凿岩机的智能打钻装置，其特征是所述大梁(1)上设置有用于确定第一减速机构(5)及第一拖板(6)的移动位置的位置传感器，该位置传感器用于标定第一减速机构(5)工作时的零位，该零位为第一减速机构(5)装好钻杆后相对于大梁(1)所处的位置；位置传感器与中控器电连接。

3.根据权利要求1所述的凿岩机的智能打钻装置，其特征是所述大梁(1)上还设置有与第二拖板(9)相接的除尘罩(7)，第二拖板(9)通过第二拖板驱动装置滑动的设置在大梁(1)上；第二拖板驱动装置包括设置在大梁(1)上的第二油缸，该第二油缸的伸缩杆通过中间杆(14)与第二拖板(9)相接，第二拖板(9)位于第一拖板(6)的下方。

4.根据权利要求3所述的凿岩机的智能打钻装置，其特征是所述大梁(1)的端部设置有位于除尘罩(7)一侧的固定座(8)；大梁(1)上还设置有位于第一减速机构(5)下方的用于换杆用的第一夹持器(10)和第二夹持器(11)，其中，第一夹持器(10)和第二夹持器(11)设置在除尘罩(7)的上方，第一夹持器(10)位于第二夹持器(11)的上方。

5.根据权利要求1所述的凿岩机的智能打钻装置，其特征是所述大梁(1)上设置有与其相接的提升架(2)，链轮(21)通过链轮转轴与第一编码器(2.1)相接。

6.根据权利要求1所述的凿岩机的智能打钻装置，其特征是所述第一拖板驱动马达设置在大梁(1)或第一拖板(6)上。

7.根据权利要求1所述的凿岩机的智能打钻装置，其特征是所述机械手(4)包括间隔设置在机械手转轴(4.3)上的第一机械手(4.1)和第二机械手(4.2)；其中，机械手转轴(4.3)的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构或齿轮传动减速机构，机械手转轴(4.3)的另一端与第三编码器(4.4)相接；或者，机械手转轴(4.3)的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构，液压马达与蜗杆的一端相接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与机械手转轴(4.3)的一端相接，第三编码器(4.4)与蜗杆的另一端相接；或者，机械手转轴(4.3)的一端与第二减速机构相接，第二减速机构为蜗轮蜗杆传动减速机构，液压马达与蜗杆的一端相接，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与机械手转轴(4.3)的一端相接，第三编码器(4.4)与蜗轮相接。

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