一种自动钻机机械手精确定位装置及定位方法与流程

1.本发明属于机械设计领域，具体涉及一种自动钻机机械手精确定位装置及定位方法。


背景技术：

2.随着煤矿钻探技术的发展以及工人安全意识的提升，越来越多的自动钻进设备被应用到煤矿井下进行自动钻进作业。自动钻机作为一种自动化程度较高的地质勘探设备，具有钻进速度快、工作稳定性强等优点。然而，现有的自动钻机抓取钻杆后，其机械手需旋转一定角度才能完成钻杆输送，但此过程中存在钻机机械手定位精度不足的问题，导致夹持器无法正确夹紧钻杆，从而影响钻进工作及进程。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、实用性强的自动钻机机械手精确定位装置及定位方法，以解决钻机机械手定位精度不理想的问题。
4.为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
5.本发明提供一种包括安装支架，安装支架上设置压板、弹簧和接近开关，压板的一端铰接于安装支架上，且安装支架在距铰接点所定距离通过弹簧作用在压板上，压板上设置与接近开关相适配的感应板。
6.进一步，压板在远离铰接点的上表面设置调节螺栓。
7.进一步，安装支架呈类c型结构，由套装设置的下l型体与上倒l型体组成。
8.进一步，接近开关采用光电开关。
9.本发明基于上述的自动钻机机械手精确定位装置的定位方法，包括：利用弹簧支撑压板向上倾斜所定角度，并使接近开关感应不到感应板；再机械手施压于压板上后，使弹簧受压且压板由倾斜状转水平状过程中，由接近开关感应到感应板后，停止机械手动作，完成机械手精确定位。
10.本发明的有益效果是：本自动钻机机械手精确定位装置结构设计合理，实用性强，装配简单，定位精度高，有效的提高了机械手定位精度，且维修简便。
11.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
12.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
13.图1为本发明的精确定位组件状态一的正面示意图；
14.图2为图1的侧面示意图；
15.图3为本发明的精确定位组件状态二的正面示意图；
16.图4为图3的侧面示意图；
17.图5为本发明的精确定位组件的应用示意图；
18.附图标记说明：保护罩1，压紧螺栓2，弹簧3，安装支架4，接近开关5，感应板6；精确定位组件10，钻杆20，夹持器30，机械手40。
具体实施方式
19.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
20.如图1-5所示，本实施例中提及的自动钻机机械手精确定位装置包括安装支架4，安装支架4上设置压板1、弹簧3和接近开关5，压板1的一端铰接于安装支架4上，且安装支架4在距铰接点所定距离通过弹簧3作用在压板1上，压板1上设置与接近开关5相适配的感应板6。在弹簧未受压下处于自然状态时的本精确定位组件10的状态一(如图1、2)为初态，当压板受压而转动，即弹簧受压之后，形成精确定位组件的状态二(如图3、4)。该接近开关5采用光电开关，具有感应快且感应精度高的点。采用上述方案，本利用压板、弹簧、接近开关和感应板组成的精确定位组件10，能够解决机械手定位精度不理想的问题，从而达到机械手精确定位的目的。
21.在另一实施例中的压板1在远离铰接点的上表面设置调节螺栓2，通过调节螺栓可调节压板的受压高度，从而调整接近开关对感应板的感觉方位。
22.在另一实施例中的安装支架4采用呈类c型结构，由套装设置的下l型体与上倒l型体组成。通过类c型结构可便于安装使用，而套装式结构，则可实现安装支架的高度调节，从而适应于机械手的转动。
23.下面具体阐述一下本自动钻机机械手精确定位装置的定位过程：当精确定位组件10处于状态一时，由于弹簧3的弹力作用，压板向上一定角度，感应板安装在压板一侧，此时，感应板也向上倾斜一定角度，接近开关5感应不到感应板，不输出电信号；在当机械手40抓取钻杆20向下摆动时，机械臂压在精确定位组件10上，此时精确定位组件中的接近开关5输出电信号给plc或程控器，即此时的精确定位组件10处于状态二，弹簧受压，压板倾角减小到0
°
，感应板则也随之向下转动至水平，挡在接近开关5前端，接近开关开始感应输出电信号之后控制机械手停止向下摆动，此刻，钻杆刚好处于夹持器30内，夹持器30夹紧钻杆20，机械手便松开钻杆并向上摆动，动力头开始旋转，通过螺纹与钻杆完成连接。如此，便完成了机械手自动加装钻杆的工作。
24.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种自动钻机机械手精确定位装置，包括安装支架(4)，其特征在于，所述安装支架上设置压板(1)、弹簧(3)和接近开关(5)，所述压板的一端铰接于安装支架上，且安装支架在距铰接点所定距离通过弹簧作用在压板上，所述压板上设置与接近开关相适配的感应板(6)。2.根据权利要求1所述的自动钻机机械手精确定位装置，其特征在于，所述压板在远离铰接点的上表面设置调节螺栓(2)。3.根据权利要求1所述的自动钻机机械手精确定位装置，其特征在于，所述安装支架呈类c型结构，由套装设置的下l型体与上倒l型体组成。4.根据权利要求1所述的自动钻机机械手精确定位装置，其特征在于，所述接近开关采用光电开关。5.基于权利要求1-4所述的自动钻机机械手精确定位装置的定位方法，其特征在于，包括：利用弹簧支撑压板向上倾斜所定角度，并使接近开关感应不到感应板；再机械手施压于压板上后，使弹簧受压且压板由倾斜状转水平状过程中，由接近开关感应到感应板后，停止机械手动作，完成机械手精确定位。

技术总结
本发明属于机械设计领域，公开了一种自动钻机机械手精确定位装置，包括安装支架，安装支架上设置压板、弹簧和接近开关，压板的一端铰接于安装支架上，且安装支架在距铰接点所定距离通过弹簧作用在压板上，压板上设置与接近开关相适配的感应板。本发明利用压板、弹簧、接近开关和感应板组成的精确定位组件，能够解决机械手定位精度不理想的问题。本发明还提供一种自动钻机机械手精确定位方法，能够达到机械手精确定位的目的。手精确定位的目的。手精确定位的目的。


技术研发人员：马振纲 辛德忠 唐敏 蒲剑 秦怡 陈航 王清峰 万军 刘小华 吕晋军 张始斋 窦鑫 万园 陈柯宇 周富佳 鲁石平 王兴 王伟 雷万年 杜渔舟 陈龙
受保护的技术使用者：中煤科工集团重庆研究院有限公司
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/6/28