CN214403541U

CN214403541U - 一种锚杆钻机用智能定位系统

Info

Publication number: CN214403541U
Application number: CN202120378984.2U
Authority: CN
Inventors: 姜康峰; 孙仲启; 邢红星; 韩国政; 罗继光; 李东; 章金平
Original assignee: CHINA SOLIBASE ENGINEERING CO LTD
Current assignee: CHINA SOLIBASE ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2031-02-19

Abstract

本申请涉及一种锚杆钻机用智能定位系统，涉及钻机的领域，其包括定位装置，所述定位装置包括：预设单元，用于输入待钻孔位置的地理位置坐标并输出预设信号，定位单元，用于获取钻头所在的实时地理位置坐标并输出位置信号，控制单元，与预设单元及定位单元连接，控制单元响应预设信号后和位置信号后对预设信号与位置信号进行比较并输出控制信号，执行单元，与控制单元连接，执行单元响应控制信号后对钻头的位置进行调节，以使钻头移动到待钻孔位置坐标处。本申请具有便于调整锚杆钻机钻头的位置的效果。

Description

一种锚杆钻机用智能定位系统

技术领域

本申请涉及钻机的领域，尤其是涉及一种锚杆钻机用智能定位系统。

背景技术

锚杆钻机主要应用于水电站、铁路、公路边坡各类地质灾害防治中的滑坡及危岩体锚固工程，特别适合高边坡岩体锚固工程，还适用于施工城市深基坑支护、抗浮锚杆及地基灌浆加固工程孔、爆破工程的爆破孔、高压旋喷桩、隧道管棚支护孔等。

工作人员在钻孔前需要测量钻孔的位置，然后控制锚杆钻机移动使钻头移动到测量好的位置，工作人员手动调节钻头位置时容易出现偏差。

实用新型内容

为了便于调整锚杆钻机钻头的位置，本申请提供一种锚杆钻机用智能定位系统。

本申请提供的一种锚杆钻机用智能定位系统采用如下的技术方案：

一种锚杆钻机用智能定位系统，包括定位装置；

所述定位装置包括：

预设单元，用于输入待钻孔位置的地理位置坐标并输出预设信号；

定位单元，用于获取钻头所在的实时地理位置坐标并输出位置信号；

控制单元，与预设单元及定位单元连接，控制单元响应预设信号和位置信号后对预设信号与位置信号进行比较，当预设信号的数据与位置信号的数据不同时输出控制信号；

执行单元，与控制单元连接，执行单元响应控制信号后对钻头的位置进行调节，以使钻头移动到待钻孔位置坐标处。

通过采用上述技术方案，工作人员计算好需要钻孔的坐标位置后将坐标位置通过预设单元进行设置，预设单元输出预设信号，定位单元对钻头的实时位置进行定位并输出位置信号，控制单元响应预设信号和位置信号后对预设信号和位置信号进行比较并输出控制信号，执行单元响应控制信号后调整钻头的位置，使钻头移动到预设的坐标位置处，从而便于调整钻头的位置。

可选的，所述预设单元包括输入键盘；输入键盘设置待钻孔的地理位置坐标并在输入键盘的信号输出端输出预设信号。

通过采用上述技术方案，工作人员通过输入键盘对待钻孔的位置进行预设，工作人员使用输入键盘进行钻孔坐标预设更方便，工作人员通过输入键盘输入钻孔的坐标位置后输出预设信号。

可选的，所述定位单元包括GPS接收器；所述GPS接收器响应定位卫星发送的定位信号并在信号输出端输出位置信号。

通过采用上述技术方案，GPS接收器接收定位卫星发出的定位信号后对钻头的位置进行实时定位并输出位置信号，通过GPS接收器进行钻头实时位置定位更精确。

可选的，所述控制单元包括主控机和控制器；所述主控机的信号输出端与控制器的信号输入端连接；

所述主控机的信号输入端与输入键盘的信号输出端连接，所述主控机的信号输入端与GPS接收器的信号输出端连接；所述主控机响应预设信号后对预设信号进行存储，所述主控机响应位置信号以后将位置信号与预设信号进行比较，当预设信号的数据与位置信号的数据不同时输出比较信号；控制器响应比较信号以后输出控制信号。

通过采用上述技术方案，主控机响应预设信号后对预设信号进行存储，当主控机响应位置信号后将位置信号与预设信号进行比较，若位置信号与预设信号不同时输出控制信号。

可选的，所述执行单元包括用于驱动钻机移动的电机和用于对钻杆进行升降的第一电动推杆；所述电机的信号输入端与控制器的信号输出端连接，所述第一电动推杆的信号输入端与控制器的信号输出端连接；

所述电机响应控制信号后转动将钻机移动到预设的水平位置，所述第一电动推杆响应控制信号后将钻杆调整到预设的高度位置。

通过采用上述技术方案，电机响应控制信号后带动钻机移动，钻机移动将钻头移动到预设的经纬度坐标位置，第一电动推杆响应控制信号后动作并将钻头调整到预设的海拔高度坐标位置，通过电机和第一电动推杆进行调整更加方便。

可选的，所述定位装置还包括显示单元；

所述显示单元包括显示屏，所述显示屏的信号输入端与主控机的信号输出端连接；所述主控机响应预设信号后输出第一显示信号，显示屏响应第一显示信号后对预设的待钻孔位置信息进行显示；

所述主控机响应位置信号后输出第二显示信号，显示屏响应第二显示信号后对钻头所处的实时位置信息进行显示；所述显示屏同屏显示预设位置信息和实时位置信息。

通过采用上述技术方案，显示屏响应第一显示信号后在显示屏上显示预设的坐标信息，方便工作人员查看预设的坐标信息并可以得知是否设置错误，显示屏响应第二显示信号后在显示屏上显示钻头的实时坐标信息，方便工作人员查看钻头的实时位置。

可选的，所述定位装置还包括调角单元；输入键盘还可输出预设角度信号，所述主控机响应预设角度信号后对预设角度信号进行储存；

所述调角单元包括设在钻杆上的角度传感器；所述角度传感器与主控机连接；

所述角度传感器检测钻杆的轴线与水平面所呈的夹角并输出实时角度信号，所述主控机响应实时角度信号以后对实时角度信号和预设角度信号进行比较并输出角度比较信号，控制器响应角度比较信号以后输出角度调整信号。

通过采用上述技术方案，工作人员通过输入键盘输入预设角度信号，主控机响应预设角度信号和实时角度信号以后对预设角度信号与实时角度信号进行比较并输出角度比较信号，控制器响应角度比较信号以后输出角度调整信号。

可选的，所述执行单元还包括用于调整钻杆与水平面之间夹角的第二电动推杆；

所述第二电动推杆的信号输入端与控制器的信号输出端连接，所述第二电动推杆响应角度调整信号以后动作并对钻杆相对于水平面的夹角进行调整。

通过采用上述技术方案，第二电动推杆响应角度调整信号后动作从而调整钻杆相对于水平面的夹角。

可选的，所述主控机响应预设角度信号以后输出第三显示信号，所述显示屏响应第三显示信号后将预设角度信息进行显示；所述主控机响应角度调整信号后还输出第四显示信号；所述显示屏响应第四显示信号以后将钻杆与水平面所呈的实时角度信息进行显示；所述预设角度信息和实时角度信息同屏显示。

通过采用上述技术方案，显示屏对预设角度信息和实时角度信息同屏显示，方便工作人员查看。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1. 工作人员计算好需要钻孔的坐标位置后将坐标位置通过预设单元进行设置，预设单元输出预设信号，定位单元对钻头的实时位置进行定位并输出位置信号，控制单元响应预设信号和位置信号后对预设信号和位置信号进行比较并输出控制信号，执行单元响应控制信号后调整钻头的位置，使钻头移动到预设的坐标位置处，从而便于调整钻头的位置；

2. 电机响应控制信号后带动钻机移动，钻机移动将钻头移动到预设的经纬度坐标位置，第一电动推杆响应控制信号后动作并将钻头调整到预设的海拔高度坐标位置，通过电机和第一电动推杆进行调整更加方便。

附图说明

图1是本申请实施例的锚杆钻机用智能定位系统的系统图。

附图标记说明：1、定位装置；11、预设单元；111、输入键盘；12、定位单元；121、GPS接收器；13、控制单元；131、主控机；132、控制器；14、执行单元；141、电机；142、第一电动推杆；143、第二电动推杆；15、显示单元；151、显示屏；16、调角单元；161、角度传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种锚杆钻机用智能定位系统。

参照图1，一种锚杆钻机用智能定位系统包括定位装置1，定位装置1包括预设单元11、定位单元12、控制单元13和执行单元14。预设单元11用于设置待钻孔的位置坐标并输出预设信号，定位单元12对钻头的实时位置进行定位并输出位置信号，控制单元13响应预设信号和位置信号并对钻头的实时位置坐标和预设位置坐标进行比较，若实时位置坐标与预设位置坐标不同时，控制单元13输出控制信号，执行单元14响应控制信号后将钻头调整到预设的位置坐标处。

参照图1，预设单元11包括输入键盘111，工作人员在施工前先通过测量计算好需要钻孔的位置坐标，位置坐标包括钻孔的经纬度信息和相对于海平面的高度信息。工作人员通过输入键盘111输入钻孔的位置坐标，输入键盘111的信号输出端输出预设信号。

参照图1，定位单元12包括GPS接收器121，工作人员将GPS接收器121安装于钻头位置处，GPS接收器121与定位卫星通过信号连接，定位卫星定位钻头处在的实时位置并发出定位信号，GPS接收器121接收到定位信号后输出位置信号。

参照图1，控制单元13包括主控机131和控制器132，控制器132的信号输入端与主控机131的信号输出端通过数据线连接，主控机131的信号输入端与输入键盘111的信号输出端通过数据线连接，主控机131的信号输入端与GPS接收器121的信号输出端通过数据线连接。预设信号沿数据线传递到主控机131中后，主控机131响应预设信号并对预设信号进行储存，位置信号沿数据线传递到主控机131中以后，主控机131响应位置信号并对位置信号与预设信号进行比较，若位置信号的数据与预设信号的数据不同,主控机131的信号输出端输出控制信号。

参照图1，执行单元14包括电机141和第一电动推杆142，目前的锚杆钻机通常用两个电机141驱动两个履带转动来实现改变位置的效果，两个电机141转速相同，锚杆钻机直线行驶，两个电机141转速不同，锚杆钻机行驶方向改变。电机141安装到钻机的底座上用于驱动履带移动。第一电动推杆142用于调整钻头相对于海平面的高度。两个电机141的信号输入端与控制器132的信号输出端通过数据线连接，两个电机141响应控制器132发出的控制信号后转动进而使锚杆钻机移动到预设的坐标位置处。电机141响应控制器132发出的控制信号进而控制钻机移动的方式为现有技术，此处不再赘述。第一电动推杆142的信号输入端与控制器132的信号输出端通过数据线连接，第一电动推杆142响应控制器132发出的控制信号后动作，带动钻杆升降到预设的高度。

参照图1，定位装置1还包括显示单元15，显示单元15包括显示屏151，显示屏151的信号输入端与主控机131的信号输出端通过数据线连接，主控机131响应预设信号后还输出第一显示信号，显示屏151响应主控机131发出的第一显示信号以后在显示屏151上显示出预设的钻头坐标信息，工作人员通过显示屏151显示的预设坐标信息方便得知是否输入错误。主控机131响应位置信号以后还输出第二显示信号，显示屏151响应第二显示信号后在显示屏151上显示钻头处的实时位置信息，工作人员通过显示屏151方便得知钻头处的实时位置信息，并且方便对钻头的实时位置和预设位置进行比较。

参照图1，定位装置1还包括调角单元16，调角单元16包括角度传感器161，主控机131的信号输入端与角度传感器161的信号输出端通过数据线连接。工作人员通过输入键盘111输入钻杆与水平面所呈夹角信息并输出预设角度信号，角度传感器161用于检测钻杆与水平面所呈角度并输出实时角度信号，主控机131响应预设角度信号以后对预设角度信号进行储存，主控机131响应实时角度信号以后对钻杆的实时角度与预设角度进行比较，当实时角度信号与预设角度信号不同时输出角度比较信号，控制器132响应角度比较信号以后输出角度调整信号。执行单元14还包括第二电动推杆143，第二电动推杆143用于调整钻杆相对于地面的角度，第二电动推杆143的信号输入端与控制器132的信号输出端通过数据线连接，控制器132响应角度比较信号以后输出角度调整信号，第二电动推杆143响应角度调整信号以后动作从而调整钻杆与水平面所呈角度，第二电动推杆143响应控制器132发出的角度调整信号进而调整钻杆相对于地面的角度的方式为现有技术，此处不再赘述。第二电动推杆143推动钻杆使钻杆逐渐转动到预设的角度。

主控机131响应预设角度信号以后还输出第三显示信号，显示屏151响应第三显示信号后在显示屏151上显示预设的角度信息，方便工作人员查看是否输入错误，主控机131响应实时角度信号后还输出第四显示信号，显示屏151响应第四显示信号后在显示屏151上显示钻杆与水平面所呈角度的实时角度信息。预设角度信息与实施角度信息同屏显示，方便工作人员查看。

本申请实施例一种锚杆钻机用智能定位系统的实施原理为：工作人员先测量计算好钻孔的经纬度坐标以及海拔坐标，然后工作人员通过输入键盘111设置预设坐标信息并输出预设信号，GPS接收器121对钻头的实时位置进行定位并输出位置信号，主控机131响应预设信号和位置信号以后对预设信号和位置信号进行比较并输出控制信号，电机141和第一电动推杆142响应控制信号后将钻头调整到预设的位置，使得调整钻头的位置更方便。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种锚杆钻机用智能定位系统，钻机包括底座和钻杆，其特征在于：包括定位装置（1）；

所述定位装置（1）包括：

预设单元（11），用于输入待钻孔位置的地理位置坐标并输出预设信号；

定位单元（12），用于获取钻头所在的实时地理位置坐标并输出位置信号；

控制单元（13），与预设单元（11）及定位单元（12）连接，控制单元（13）响应预设信号和位置信号后对预设信号与位置信号进行比较，当预设信号的数据与位置信号的数据不同时输出控制信号；

执行单元（14），与控制单元（13）连接，执行单元（14）响应控制信号后对钻头的位置进行调节，以使钻头移动到待钻孔位置坐标处。

2.根据权利要求1所述的一种锚杆钻机用智能定位系统，其特征在于：所述预设单元（11）包括输入键盘（111）；输入键盘（111）设置待钻孔的地理位置坐标并在输入键盘（111）的信号输出端输出预设信号。

3.根据权利要求2所述的一种锚杆钻机用智能定位系统，其特征在于：所述定位单元（12）包括GPS接收器（121）；所述GPS接收器（121）响应定位卫星发送的定位信号并在信号输出端输出位置信号。

4.根据权利要求3所述的一种锚杆钻机用智能定位系统，其特征在于：所述控制单元（13）包括主控机（131）和控制器（132）；所述主控机（131）的信号输出端与控制器（132）的信号输入端连接；

所述主控机（131）的信号输入端与输入键盘（111）的信号输出端连接，所述主控机（131）的信号输入端与GPS接收器（121）的信号输出端连接；所述主控机（131）响应预设信号后对预设信号进行存储，所述主控机（131）响应位置信号以后将位置信号与预设信号进行比较，当预设信号的数据与位置信号的数据不同时输出比较信号；控制器（132）响应比较信号以后输出控制信号。

5.根据权利要求4所述的一种锚杆钻机用智能定位系统，其特征在于：所述执行单元（14）包括用于驱动钻机移动的电机（141）和用于对钻杆进行升降的第一电动推杆（142）；所述电机（141）的信号输入端与控制器（132）的信号输出端连接，所述第一电动推杆（142）的信号输入端与控制器（132）的信号输出端连接；

所述电机（141）响应控制信号后转动将钻机移动到预设的水平位置，所述第一电动推杆（142）响应控制信号后将钻杆调整到预设的高度位置。

6.根据权利要求4所述的一种锚杆钻机用智能定位系统，其特征在于：所述定位装置（1）还包括显示单元（15）；

所述显示单元（15）包括显示屏（151），所述显示屏（151）的信号输入端与主控机（131）的信号输出端连接；所述主控机（131）响应预设信号后输出第一显示信号，显示屏（151）响应第一显示信号后对预设的待钻孔位置信息进行显示；

所述主控机（131）响应位置信号后输出第二显示信号，显示屏（151）响应第二显示信号后对钻头所处的实时位置信息进行显示；所述显示屏（151）同屏显示预设位置信息和实时位置信息。

7.根据权利要求4所述的一种锚杆钻机用智能定位系统，其特征在于：所述定位装置（1）还包括调角单元（16）；输入键盘（111）还可输出预设角度信号，所述主控机（131）响应预设角度信号后对预设角度信号进行储存；

所述调角单元（16）包括设在钻杆上的角度传感器（161）；所述角度传感器（161）与主控机（131）连接；

所述角度传感器（161）检测钻杆的轴线与水平面所呈的夹角并输出实时角度信号，所述主控机（131）响应实时角度信号以后对实时角度信号和预设角度信号进行比较并输出角度比较信号，控制器（132）响应角度比较信号以后输出角度调整信号。

8.根据权利要求5所述的一种锚杆钻机用智能定位系统，其特征在于：所述执行单元（14）还包括用于调整钻杆与水平面之间夹角的第二电动推杆（143）；

所述第二电动推杆（143）的信号输入端与控制器（132）的信号输出端连接，所述第二电动推杆（143）响应角度调整信号以后动作并对钻杆相对于水平面的夹角进行调整。

9.根据权利要求6所述的一种锚杆钻机用智能定位系统，其特征在于：所述主控机（131）响应预设角度信号以后输出第三显示信号，所述显示屏（151）响应第三显示信号后将预设角度信息进行显示；所述主控机（131）响应角度调整信号后还输出第四显示信号；所述显示屏（151）响应第四显示信号以后将钻杆与水平面所呈的实时角度信息进行显示；所述预设角度信息和实时角度信息同屏显示。