[发明专利]一种自动化钻机及钻孔作业方法

权利要求书

1.一种自动化钻机，用于在岩层上进行钻孔作业，其特征在于，包括：

第一移动底盘，所述第一移动底盘上设有固定支架；

第二移动底盘，与所述第一移动底盘柔性连接，且与所述第一移动底盘随动；

主钻部，安装于所述固定支架上，能够填装钻杆，并将所述钻杆钻入所述岩层的预设位置，或者，将完成所述钻孔作业的钻杆从所述岩层中退出；

钻杆库，柔性连接于所述第二移动底盘上，能够存放多根所述钻杆；

机械臂，安装于所述第一移动底盘和所述第二移动底盘上，能够将所述钻杆库中存放的所述钻杆移动至所述主钻部进行填装；或者，将所述主钻部上完成所述钻孔作业的钻杆进行退卸，并移动至所述钻杆库中进行存放；其中，所述机械臂包括：第一机械臂和第二机械臂；

所述第一机械臂，活动安装于所述固定支架上，能够沿所述固定支架的轴线方向移动，以及绕所述固定支架的轴线转动，用于将所述钻杆移动至所述主钻部上进行填装；或者，将所述主钻部上进行所述钻孔作业的钻杆进行退卸；其中，所述第一机械臂包括：机械抓手基座、第一连接部件、第二连接部件和第一机械抓手；所述机械抓手基座活动安装于所述固定支架上，且位于所述主钻部的上方，能够沿所述固定支架的轴向移动，以及绕所述固定支架的轴线转动；所述第一连接部件固定连接于所述机械抓手基座上；所述第二连接部件与所述第一连接部件转动连接，且所述第二连接部件与所述第一连接部件转动连接的轴线与所述固定支架的轴线垂直；所述第一机械抓手与所述第二连接部件固定连接，用于抓取所述主钻部上退卸的所述钻杆并传递给所述第二机械臂，或者，抓取所述第二机械臂传递的所述钻杆并移动至所述主钻部上进行填装；

所述第二机械臂，安装于所述第二移动底盘上，能够将所述钻杆库中存放的所述钻杆取出，并传递给所述第一机械臂；或者，接收所述第一机械臂传递的从所述主钻部上退卸下来的钻杆，并在所述钻杆库中进行存放；其中，所述第二机械臂包括：伸缩滑台和第二机械抓手；所述伸缩滑台滑动安装于所述第二移动底盘上，能够在所述第二移动底盘上伸缩移动；所述第二机械抓手转动安装于所述伸缩滑台上，能够随着所述伸缩滑台的移动而移动，用于抓取所述钻杆库中的所述钻杆并传递给所述第一机械臂，或者，接收所述第一机械臂传递的从所述主钻部上退卸下来的钻杆，并在所述钻杆库中进行存放。

2.根据权利要求1所述的自动化钻机，其特征在于，所述钻杆在所述钻杆库中的放置方向与所述钻杆在所述主钻部上的安装方向相反。

3.根据权利要求1所述的自动化钻机，其特征在于，所述伸缩滑台包括：

第一滑轨，固定安装于所述钻杆库的顶面；

第一伸缩部，所述第一伸缩部上相对的两面分别设有第一滑槽和第二滑轨，其中，所述第一滑槽与所述第一滑轨相适配，能够沿所述第一滑轨伸缩移动；

第二伸缩部，所述第二伸缩部的底面设有第二滑槽，与所述第二滑槽相对的顶面转动连接所述第二机械抓手，其中，所述第二滑槽与所述第二滑轨相适配，能够沿所述第二滑轨伸缩移动。

4.根据权利要求1所述的自动化钻机，其特征在于，所述第一机械抓手转动至与所述第二机械抓手的相同侧，以与所述第二机械抓住相配合进行所述钻杆的传递；其中，所述第一机械抓手与所述主钻部分别位于所述固定支架的两侧。

5.根据权利要求1所述的自动化钻机，其特征在于，所述第一移动底盘上设有多个定位柱，对应的，所述第二移动底盘上设有多个定位孔，多个所述定位孔与多个所述定位柱一一对应。

6.根据权利要求1-5任一所述的自动化钻机，其特征在于，所述钻杆库通过多个缓冲弹簧与所述第二移动底盘柔性连接，多个所述缓冲弹簧沿所述钻杆库的周向布设。

7.一种钻孔作业方法，其特征在于，通过权利要求1-6任一所述的自动化钻机在岩层上进行钻孔作业，包括：

调整所述的自动化钻机到达钻孔作业的预设钻位，并固定所述自动化钻机；

所述自动化钻机的主钻部将填装完成的钻杆钻入所述岩层后，与钻入所述岩层的钻杆脱离；

所述自动化钻机的机械臂将所述自动化钻机的钻杆库中存放的钻杆移动至所述主钻部上进行填装，以由所述主钻部继续执行钻进操作，直至钻入所述岩层的预设位置；

所述机械臂将所述主钻部上完成所述钻孔作业的钻杆进行退卸，并移动至所述钻杆库中进行存放。