[发明专利]一种双机械臂与四钻机协作钻锚机器人及其作业方法

说明书

本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种双机械臂与四钻机协作钻锚机器人及其作业方法，该机器人包括机器人机体、自动打钻机构、锚杆及钻杆转运机构；所述机器人机体包括工作平台、履带行走机构、顶锚网机构、侧帮护板；所述自动打钻机构包括顶钻机构和侧帮钻机构，分两排安装于机器人工作平台上；所述锚杆及钻杆转运机构包括两台机械臂、自旋转式锚杆库、自旋转式药卷库及钻杆库；本发明的钻锚机器人可自动完成上下钻杆、安装药卷及锚杆、打钻支护等动作，能够在最短的工时，完成钻锚作业，提高钻锚效率。本发明同样适用于单机械臂双钻机、三机械臂六钻机等系列工况。

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种双机械臂与四钻机协作钻锚机器人及其作业方法。

背景技术

当今矿业研究的热点和难点是具有智能化的快速的井下快速钻锚支护设备。目前，井下支护作业自动化程度低，仍需大量人工辅助完成，安全性低，严重制约了掘进速度的提升，难以满足日益增长的煤矿掘进与综采接替连续高效化作业的需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种双机械臂与四钻机协作钻锚机器人及其作业方法，可自动完成上下钻杆、安装药卷及锚杆、打钻支护等动作，能够在最短的工时，完成钻锚作业，提高钻锚效率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

顶锚网机构采用镂空井字形结构，通过液压油缸安装于工作平台的前端，用于实现顶部锚网对顶板的压紧贴合，且进行过强度校核，满足所需强度；

侧帮护板通过液压油缸对称安装于工作平台前端的两侧，与顶锚网机构处于同一截面内，用于实现侧帮锚网对侧帮的压紧贴合；

所述自动打钻机构包括顶板钻机机构和侧帮钻机机构，分两排安装于工作平台上；

顶板钻机机构包括横向导轨、钻机机架、旋转机构、顶板钻机；顶板钻机机构通过横向导轨安装在工作平台上，钻机机架通过液压油缸安装在横向导轨上，液压油缸带动顶板钻机左右滑动，顶板钻机通过旋转机构安装在钻机机架上，旋转机构带动顶板钻机上下滑动以及旋转运动；

侧帮钻机机构包括横向导轨、钻机机架、旋转机构、侧帮钻机；侧帮钻机机构通过横向导轨安装在工作平台上，钻机机架通过液压油缸安装在横向导轨上，液压油缸带动侧帮钻机左右滑动，侧帮钻机通过旋转机构安装在钻机机架上，旋转机构带动侧帮钻机上下滑动以及旋转运动，从而带动侧帮钻机绕旋转中心旋转，以完成水平方向的打钻作业；

所述锚杆和钻杆转运机构包括两台机械臂、自旋转式锚杆药卷库及钻杆库；

两台机械臂安装在工作平台上，位于顶板钻机机构和侧帮钻机机构之间，且两机械臂处于同一截面上；自旋转式锚杆药卷库通过螺栓安装在工作平台上，处于两台机械臂的两侧，与机械臂处于同一截面；钻杆库集成在自旋转式锚杆药卷库上。

进一步地，所述工作平台上不同位置开设有螺栓孔，可根据实际情况调整机械臂、自旋转式锚杆药卷库及钻杆库的安装位置。

进一步地，所述自旋转式锚杆药卷库内的药卷及锚杆交错布放，方便机械臂抓取。

进一步地，所述钻杆库集成在自旋转式锚杆药卷库两侧，钻杆数量与钻机数量对应，可根据钻机数量调整安装的钻杆数量。

本发明还提供了上述一种双机械臂与四钻机协作钻锚机器人的作业方法，当开始钻锚作业时，机械臂夹取钻杆安装至与机械臂配合的钻机(包括与左侧机械臂配合的钻机为：左侧的一台顶板钻机及一台侧帮钻机；与右侧机械臂配合的钻机为：右侧的一台顶板钻机及一台侧帮钻机)上，钻机完成钻孔作业后由机械臂将钻杆取下并放置钻杆库内，然后由机械臂夹取药卷安装至钻孔内，其后由机械臂将锚杆由自旋转式锚杆库内取出并安装在与机械臂配合的钻机上，由钻机完成锚杆支护作业，一个孔位的任务完成后，钻机移至下一孔位，重复上述步骤直至完成所有空位的钻锚作业。