[发明专利]锚杆钻机

说明书

一种用于执行钻孔和锚固作业的钻孔和锚杆钻机。该钻孔和锚杆钻机包括用于储存耗材的储料盒、支撑钻头以用于相对于工作表面移动的馈送器、以及被配置为从储料盒中取出耗材并将耗材装载到钻头中的装载器。装载器包括可操作以接合耗材的臂。该臂被支撑用于旋转运动和平移运动。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年10月1日提交的共同未决的美国临时专利申请第63/086,392号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及钻机，并且更具体地涉及地下钻机。

在地下采矿和建筑中，钻机执行钻孔和锚固作业。钻机的一个常见用途是用加固构件(例如，钢筋锚杆)加固屋顶或墙壁区段。为了执行钻孔作业，钻机需要耗材的供应。

发明内容

在一方面，本公开提供了一种用于执行钻孔和锚固作业的钻孔和锚杆钻机。该钻孔和锚杆钻机包括：储料盒(magazine)，用于储存耗材；馈送器(feed)，所述馈送器支撑钻头以用于相对于工作表面移动；以及装载器，所述装载器被配置为从所述储料盒中取出所述耗材并将所述耗材装载到所述钻头中。装载器包括可操作以接合耗材的臂。该臂被支撑用于旋转运动和平移运动。

在一些方面，耗材为多种耗材中的至少一种，并且多种耗材包括钻尖(drillbit)、树脂筒、树脂注射器、第一锚杆、第二锚杆、适配器和延伸杆中的至少两种。

在一些方面，储料盒包括可绕第一轴线旋转的转盘(carousel)，以选择性地将所述耗材放置到装载位置中，在所述装载位置中，所述耗材能够被装载器取出，并且所述转盘可响应于第一致动器绕所述第一轴线旋转。

在一些方面，所述装载器包括可绕第二轴线旋转的装载臂，所述第二轴线相对于所述第一轴线偏移，并且所述装载臂被配置为从所述转盘上的所述装载位置移除耗材，并移动所述耗材以将所述耗材的一端位于钻头中。

在一些方面，所述馈送器可沿着相对于所述第一轴线和所述第二轴线中的至少一个平行定向的钻机轴线延伸。

在一些方面，驱动单元可操作以将所需的耗材施加到所述工作表面，并且所述装载臂可绕所述第二轴线旋转以从所述钻头取出所述耗材。

在一些方面，储料盒包括可绕轴线旋转的转盘，并且所述钻头和所述装载臂的旋转轴线之间的距离等于所述装载臂的所述旋转轴线和所述转盘绕其旋转的轴线之间的距离。

在一些方面，所述转盘的旋转由控制器实现自动化，以限定钻孔循环的至少一部分，在所述钻孔循环中，通过将其他耗材旋转到所述装载位置，从所述转盘上的所述装载位置取出的所述耗材被替换为另一种耗材。

在一些方面，所述装载臂的旋转由所述控制器实现自动化，并且选择性地用另一种耗材替换一种耗材。

在一些方面，所述一种耗材包括钻尖，并且所述另一种耗材包括树脂筒。

在一些方面，其他耗材包括锚杆，并且所述装载臂由所述控制器实现自动化，以将所述锚杆传送至所述驱动单元，所述驱动单元在锚杆循环中将所述锚杆插入到所述工作表面中的树脂中。

在一些方面，所述钻孔循环、所述树脂循环和所述锚杆循环由所述控制器实现自动化，使得对于地下采矿和建筑钻机的作业无需人类操作者的手动交互。

在一些方面，所述转盘在预定位置处支撑所述多种耗材中的每一种，并且所述转盘包括与所述多种耗材中的一种对齐的特征，当所述多种耗材中的一个与所述装载臂对齐时，所述特征接合旁路致动器以修改所述装载臂的移动路径。

在一些方面，所述特征是位于所述转盘的一部分上的突起，并且所述旁路致动器被连接到阀，所述阀的致动使得流体流绕过与所述装载臂的延伸部相关联的液压回路。