一种钻孔设备及其自动送杆方法与流程

本发明涉及工程机械设备的技术领域，具体涉及一种钻孔设备及其自动送杆方法。

背景技术：

工程机械在采石场、矿场和挖隧道等地具有广泛的应用；工程机械对于不同的场地、不同的工况或者进行到不同的阶段的时候，需要对工作部件进行更换、添加或拆卸，例如钻孔过程中，对于需要钻较深的孔时，一根钻杆不够长，需要再加钻杆，这时候都需要人工去进行，钻完一根的深度再通过操作员的操作往上再接一根，再继续进行钻孔。

但是，这些场地的工作环境都是很恶劣的，到处是飞扬的沙土，通过人工进行不仅损害操作员的身体健康，而且钻杆比较重，还费时费力。

技术实现要素：

鉴于上述的不足之处，本发明的目的在于提供一种钻孔设备及其自动送杆方法，实现自动操作，无需人工。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种钻孔设备的自动送杆方法，包括步骤：

控制升降装置移动至起始端；

控制传送装置旋转至杆舱的等候位；

控制杆舱自转，将所述杆舱中的钻杆转至所述传送装置中；

控制所述传送装置夹紧所述钻杆，并旋转至对应于所述升降装置的位置；

控制所述升降装置下降与所述钻杆连接固定。

可选的，所述升降装置移动的终点端设置有夹紧装置；

当传送的钻杆为第1根钻杆时，所述控制所述升降装置下降与所述钻杆连接固定之后包括步骤：

控制所述传送装置松开所述钻杆；

控制所述升降装置带动所述钻杆下降，与夹紧于所述夹紧装置的钻头连接固定；

控制所述夹紧装置松开所述钻头；

控制所述升降装置继续下降，进行钻孔。

可选的，所述升降装置移动的终点端设置有夹紧装置；

当传送的钻杆为第2+n(n≥0)根钻杆时，所述控制升降装置动至起始端之前包括步骤：

控制所述夹紧装置夹紧前一根所述钻杆的末端；

控制所述升降装置与前一根所述钻杆分离；

所述控制所述升降装置下降与所述钻杆连接固定之后包括步骤：

控制所述传送装置松开当前所述钻杆；

控制所述升降装置带动当前所述钻杆下降，与夹紧于所述夹紧装置的前一根所述钻杆连接固定；

控制所述夹紧装置松开前一根所述钻杆；

控制所述升降装置继续下降，继续进行钻孔。

可选的，所述控制所述传送装置松开所述钻杆之后包括步骤：

控制所述传送装置回旋至杆舱的等候位等候。

可选的，所述钻杆以圆周阵列的方式设置于所述杆舱内；

所述控制杆舱自转，将所述杆舱中的钻杆转至所述传送装置中的步骤包括：控制所述杆舱自转预设角度。

可选的，所述传送装置为机械手，所述机械手抓紧所述钻杆进行旋转传送。

可选的，所述升降装置和所述钻杆螺纹连接；

所述控制所述升降装置下降与所述钻杆连接固定的步骤包括：

控制所述升降装置在下降的同时进行转动，下降到所述钻杆的螺纹处时自动接合。

可选的，所述钻杆和钻头螺纹连接；

所述控制所述升降装置带动所述钻杆下降，与夹紧于所述夹紧装置的钻头连接固定的步骤包括：

控制所述升降装置带动所述钻杆转动，所述钻杆下降到所述钻头的螺纹处时自动接合。

可选的，所述钻杆与钻杆之间螺纹连接；

所述控制所述升降装置带动当前所述钻杆下降，与夹紧于所述夹紧装置的前一根所述钻杆连接固定的步骤包括：

控制所述升降装置带动当前所述钻杆转动，当前所述钻杆下降到前一根所述钻杆的螺纹处时自动接合。

本发明还提供的技术方案为：一种钻孔设备，用于实施上述自动送杆方法，所述钻孔设备包括：

大梁；

杆舱，固定于所述大梁的一侧；

钻杆，存放于所述杆舱中，用于钻孔；

升降装置，设置于所述大梁上，沿着所述大梁移动，用于带动所述钻杆移动；

传送装置，可转动设置于所述大梁和所述杆舱之间，在所述大梁和所述杆舱之间转动，将所述钻杆在所述大梁和杆舱之间传送。

有益效果：

本发明提供的自动送杆方法，通过先将带动钻杆沿轴线运动的升降装置先移动至起始端，感应到升降装置到位后，传送装置旋转至等候位，杆舱自转将钻杆送至传送装置中，传送装置将钻杆夹紧旋转传送到升降装置对应的位置，升降装置下降与钻杆接合之后传送装置松开即完成送杆动作，衔接流畅，全程自动进行，无需人工操作，从而防止粉尘对操作员身体健康的损害，而且还方便快捷高效，进而提高了钻孔的效率。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明的一实施例的一种钻孔设备的示意图；

图2是本发明的一实施例的一种自动送杆方法的流程示意图；

图3是本发明的一实施例的自动送第1跟钻杆的流程示意图；

图4是本发明的一实施例的自动送第2+n(n≥0)根钻杆的流程示意图。

其中，100、钻孔设备；110、大梁；120、杆舱；130、钻杆；140、升降装置；150、传送装置；160、夹紧装置。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指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，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明实施例公开了一种钻孔设备100，包括大梁110、杆舱120、钻杆130、升降装置140和传送装置150；所述杆舱120固定于所述大梁110的一侧；所述钻杆130存放于所述杆舱120中，用于钻孔；所述升降装置140设置于所述大梁110上，沿着所述大梁110移动，用于带动所述钻杆120移动；所述传送装置150可转动设置于所述大梁110和所述杆舱120之间，在所述大梁110和所述杆舱120之间转动，将所述钻杆130在所述大梁110和杆舱120之间传送。

对于目前的钻孔设备100，都是将钻杆130放在地上，在钻完一个钻杆130的深度之后，操作员需要将升降装置140与这根钻杆130松开，再操作将升降装置140移动到起点端，再将钻杆130扛上去对准升降装置140，再下降升降装置140与钻杆130接合，由于在采石场、矿场和挖隧道等地工作的钻孔设备100都是比较大型的，这些操作还得两个操作员来配合行进，不仅费时费力，还会因为产生的粉尘损害操作员的身体健康；相对于目前的钻孔设备100，本发明实施例的钻孔设备100自带存放钻杆130的杆舱120，通过先将带动钻杆130沿轴线运动的升降装置140先移动至起始端，感应到升降装置140到位后，传送装置150旋转至等候位，杆舱120自转将钻杆130送至传送装置150中，传送装置150将钻杆130夹紧旋转传送到升降装置140对应的位置，升降装置140下降与钻杆130接合之后传送装置150松开即完成送杆动作，衔接流畅，全程自动进行，无需人工操作，从而防止粉尘对操作员身体健康的损害，而且还方便快捷高效，进而提高了钻孔的效率。

其中，所述传送装置150为机械手，所述机械手抓紧所述钻杆130进行旋转传送，所述机械手通过液压控制。机械手结构简单，可以很好的夹紧圆柱形的钻杆130进行传送，液压控制压力大，运动过程更为稳定。

进一步地，所述升降装置140移动的终点端设置有夹紧装置160。在换杆时将钻头或前一根钻杆130夹紧固定，方便于下一个钻杆130与其接合；在完成打孔之后，钻头可以保持固定在夹紧装置160上。

如图2所示，本发明实施例公开了一种应用于上述钻孔设备的自动送杆方法，包括步骤：

s1：控制升降装置移动至起始端；

s2：控制传送装置旋转至杆舱的等候位；

其中，所述传送装置为机械手，所述机械手抓紧所述钻杆进行旋转传送，所述机械手通过液压控制。机械手结构简单，可以很好的夹紧圆柱形的钻杆进行传送，液压控制压力大，运动过程更为稳定。

s3：控制杆舱自转，将所述杆舱中的钻杆转至所述传送装置中；

其中，所述钻杆以圆周阵列的方式设置于所述杆舱内，s3步骤为：控制所述杆舱自转预设角度，将所述杆舱中的钻杆转至所述传送装置中。如此只需设定一个杆舱自转的预设角度即可，每次杆舱转动一个角度就可以将钻杆送入到传送装置中。

s4：控制所述传送装置夹紧所述钻杆，并旋转至对应于所述升降装置的位置；

s5：控制所述升降装置下降与所述钻杆连接固定；

其中，所述升降装置和所述钻杆螺纹连接，s5步骤为：控制所述升降装置在下降的同时进行转动，下降到所述钻杆的螺纹处时自动接合。这样不需要对升降装置的移动距离进行设置，不需要停止移动，在移动过程即可完成接合。当升降装置与钻杆接合稳固之后，升降装置可以带动钻杆在机械手抓紧的状态下转动，用以检测接合完成。

对于目前的钻孔设备，都是将钻杆放在地上，在钻完一个钻杆的深度之后，操作员需要将升降装置与这根钻杆松开，再操作将升降装置移动到起点端，再将钻杆扛上去对准升降装置，再下降升降装置与钻杆接合，由于在采石场、矿场和挖隧道等地工作的钻孔设备都是比较大型的，这些操作还得两个操作员来配合行进，不仅费时费力，还会因为产生的粉尘损害操作员的身体健康；相对于目前的钻孔设备，本发明实施例通过先将带动钻杆沿轴线运动的升降装置先移动至起始端，感应到升降装置到位后，传送装置旋转至等候位，杆舱自转将钻杆送至传送装置中，传送装置将钻杆夹紧旋转传送到升降装置对应的位置，升降装置下降与钻杆接合之后传送装置松开即完成送杆动作，衔接流畅，全程自动进行，无需人工操作，从而防止粉尘对操作员身体健康的损害，而且还方便快捷高效，进而提高了钻孔的效率。

进一步地，如图3所示，当传送的钻杆为第1根钻杆时，所述控制所述升降装置下降与所述钻杆连接固定之后包括步骤：

s6：控制所述传送装置松开所述钻杆；

s7：控制所述传送装置回旋至杆舱的等候位等候；

在传送完之后先行旋转回到杆舱的等候位，等待下一次送杆，这样可以缩短送杆的时间，从而提高钻孔设备的钻孔效率。

s8：控制所述升降装置带动所述钻杆下降，与夹紧于所述夹紧装置的钻头连接固定；

其中，所述钻杆和钻头螺纹连接，s81步骤为：控制所述升降装置带动所述钻杆转动，所述钻杆下降到所述钻头的螺纹处时自动接合。通过钻头一端固定，钻杆边旋转边下降，钻杆一碰上钻头就会自动旋紧，完成接合。

s9：控制所述夹紧装置松开所述钻头；

s10：控制所述升降装置继续下降，进行钻孔。

如图4所示，当传送的钻杆为第2+n(n≥0)根钻杆时，所述控制升降装置动至起始端之前包括步骤：

控制所述夹紧装置夹紧前一根所述钻杆的末端；

控制所述升降装置与前一根所述钻杆分离；

之后进行s1-s5的步骤。

所述控制所述升降装置下降与所述钻杆连接固定之后包括步骤：

s11：控制所述传送装置松开当前所述钻杆；

s12：控制所述传送装置回旋至杆舱的等候位等候；

s13：控制所述升降装置带动当前钻杆下降，与夹紧于所述夹紧装置的前一根所述钻杆连接固定；

其中，所述钻杆与钻杆之间螺纹连接，s82步骤为：控制所述升降装置带动当前所述钻杆转动，当前所述钻杆下降到前一根所述钻杆的螺纹处时自动接合。通过前一根钻杆的一端固定，当前钻杆边旋转边下降，钻杆一碰上钻头就会自动旋紧，完成接合。

s14：控制所述夹紧装置松开前一根所述钻杆；

s15：控制所述升降装置继续下降，继续进行钻孔。

需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本发明的保护范围。

以上内容是结合具体的可选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。