[實用新型]一種隧道鉆孔機器人

有效

• 申請號: 201920033145.X
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN209413854U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 湯永凱;王磊;盛曉東;劉思延;趙紀元
• 申請（專利權）人: 西安增材制造國家研究院有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B7/04;E21B15/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

1.一種隧道鉆孔機器人，其特征在于：包括控制系統、自動行走定位系統、n組鋼筋自動檢測補償系統、n組鉆孔系統及電源系統，其中n大于等于1；

所述自動行走定位系統包括行走車架、設置在行走車架下方的行走輪、設置在行走車架上的行走同步伺服驅動系統；行走同步伺服驅動系統根據控制系統指令控制行走輪移動；

所述鋼筋自動檢測補償系統包括伺服激光定位儀、鋼筋檢測儀、鋼筋避讓支架及鋼筋避讓支架驅動器；所述鋼筋檢測儀、鋼筋避讓支架及鋼筋避讓支架驅動器均設置在行走車架上，所述鋼筋檢測儀用于對伺服激光定位儀定位點的鋼筋進行檢測，并將檢測數據發送至控制系統，控制系統根據接收的鋼筋檢測儀數據控制鋼筋避讓支架驅動器驅動鋼筋避讓支架移動；

所述鉆孔系統包括設置在鋼筋避讓支架上的鉆孔支架、固定在鉆孔支架上的軸向鉆孔系統，所述軸向鉆孔系統包括m個鉆孔機構，m個鉆孔機構沿隧道軸向及周向排布；伺服激光定位儀與m個鉆孔機構一一對應；其中m大于等1；

所述電源系統固定在行走車架。

2.根據權利要求1所述的隧道鉆孔機器人，其特征在于：所述軸向鉆孔系統還包括基座及調節各鉆孔機構的鉆頭角度的調節驅動機構；

所述基座固定在鉆孔支架上；m個鉆孔機構設置在基座上；

所述鉆孔機構包括液壓推進器、電錘及設置在液壓推進器與電錘之間的過載保護機構；

所述過載保護機構包括過載保護下底板、過載保護上底板、設置在過載保護下底板與過載保護上底板之間的過載導向桿、套裝在過載導向桿上的過載彈簧及固定在過載保護上底板上的過載保護限位開關及鉆孔啟動限位開關；所述過載保護限位開關用于控制液壓推進器啟停，鉆孔啟動限位開關用于控制電錘啟停；

所述液壓推進器包括活塞桿，所述活塞桿的端部與過載保護上底板固連；

所述電錘固定在過載保護下底板上，電錘上安裝有限位開關支架，所述限位開關支架沿鉆頭軸向方向距鉆孔啟動限位開關的距離小于距過載保護限位開關的距離。

3.根據權利要求2所述的隧道鉆孔機器人，其特征在于：所述液壓推進器還包括用于固定液壓缸的液壓推進盤；所述鉆頭角度調節驅動機構包括蝸輪蝸桿調節系統，所述蝸輪蝸桿調節系統通過連接座固定在基座上，蝸桿穿過基座前后側壁，蝸輪位于基座內，所述液壓推進盤上設有與液壓推進盤固連的旋轉軸，旋轉軸由外至內穿過基座左右側壁與位于基座內的蝸輪軸連接。

4.根據權利要求3所述的隧道鉆孔機器人，其特征在于：所述過載保護上底板開有導向孔；所述鉆孔機構還包括與活塞桿平行設置的進給導向桿，所述進給導向桿的一端與液壓缸外壁固連，另一端穿過過載保護上底板的導向孔且能夠沿導向孔做直線運動。

5.根據權利要求2所述的隧道鉆孔機器人，其特征在于：所述鉆孔機構還包括除塵防護系統；所述除塵防護系統包括固定在電錘上的除塵導向管及除塵固定管，除塵導向管開口端與鉆頭尖端平齊，所述除塵導向管嵌套入除塵固定管內，同時該除塵導向管在除塵固定管內上下可移動，除塵固定管通過除塵排屑管接抽氣裝置，抽氣裝置固定在行走車架上。

6.根據權利要求1所述的隧道鉆孔機器人，其特征在于：還包括設置在鋼筋避讓支架與鉆孔支架之間的托盤系統；所述托盤系統包括上托盤與下托盤，下托盤與鋼筋避讓支架固連，上托盤與下托盤通過轉軸連接；鉆孔支架固定在上托盤上。

7.根據權利要求6所述的隧道鉆孔機器人，其特征在于：還包括與行走車架可拆卸連接的防護欄，所述防護欄上安裝有激光定位燈，所述激光定位燈的數量和位置與鉆孔支架上安裝布置的軸向鉆孔系統等數量且等間距；

所述防護欄上還安裝有警示燈裝置、三色燈裝置。

8.根據權利要求1所述的隧道鉆孔機器人，其特征在于：行走輪包括主前進車輪與輔助支承車輪，行走同步伺服驅動系統根據控制系統指令控制主前進車輪移動。

9.根據權利要求1所述的隧道鉆孔機器人，其特征在于：所述自動行走定位系統還包括鎖緊裝置；通過控制系統實現鎖緊；

所述鉆孔系統還包括設置在基座上液壓定位器，用于輔助定位。