本公开涉及一种杆装卸系统，该杆装卸系统包括杆仓和杆夹持组件。本公开进一步涉及一种由杆装卸系统执行的方法和一种用于控制杆装卸系统的操作的方法。
背景技术：
1、钻杆对于在采矿或建筑工地中钻出钻孔是必要的。钻杆可以具有若干米的长度。
2、不时地，需要连接两个或更多个钻杆以形成钻柱，以便获得所具有的深度大于每个单独钻杆的长度的钻孔。例如，操作者可以开始用第一钻杆钻出钻孔，并且此后在第一钻杆仍在钻孔的同时将第二钻杆连接到第一钻杆。用连接的第一钻杆和第二钻杆进一步钻出钻孔将获得大致对应于第一钻杆和第二钻杆的总长度的深度。该工艺可以用多个钻杆重复，直到获得具有期望深度的钻孔。
3、已经开发如wo2019108119或wo201638252中描述的杆装卸系统，以便于钻杆的储存和机械装卸。杆装卸系统可以包括用于储存多个钻杆的基本上圆柱形的杆仓，其中杆仓被布置以围绕其纵向轴线旋转。杆装卸系统可以进一步包括夹持设备，该夹持设备被配置以将钻杆从杆仓移除，并且将钻杆放置在钻轴线上或放回到杆仓中。
4、现有技术中的夹持设备通常由复杂的致动系统调节，这对于自动化可能是具有挑战性的。致动系统通常包括需要昂贵的维护和维修的多个移动部件。夹持设备可以由如cn212716483u中描述的常规缸装置致动，其中两个单位置液压缸被组合以致动夹持设备。夹持设备也可以由单位置液压缸和旋转开关的组合来致动。总的来说，用于致动夹持设备的缸装置体积庞大且笨重。
5、采矿是本质上有风险的职业。采矿环境对人类健康有害，危险范围从岩石坍塌到吸入有毒颗粒。应始终优先使人员暴露于有害采矿环境的程度最小化。因此，优选具有杆装卸的机械化操作，其可以从操作者受到保护的舱室进行控制。机械化操作也减少操作者的手动工作量，从而提高工作效率和生产率。工作效率和生产率可以通过机械化操作的自动控制进一步提高。
技术实现思路
1、因此，鉴于以上，本公开的一个目的是在杆装卸的操作期间减少现场人员的手动工作量和风险。
2、本公开的另一目的是提高工作效率和生产率。
3、本公开的又一目的是提供一种用于杆装卸的新颖且有利的解决方案。
4、本公开的又一目的是提供一种用于杆装卸的稳健且可靠的解决方案。
5、本公开的又一目的是提供一种用于杆装卸的精简且有经济高效的解决方案。
6、本公开的又一个目的是提供一种用于杆装卸的替代解决方案。
7、本公开的又一个目的是改进杆装卸的机械化和自动化。
8、根据本公开的第一方面，以上提及的目的通过一种杆装卸系统来实现，该杆装卸系统包括：用于储存多个杆的基本上圆柱形的杆仓，其中杆仓被布置以围绕其纵向轴线旋转；以及杆夹持组件，包括至少一个铰接臂和布置以致动至少一个铰接臂的缸装置，其中缸装置包括固定串联连接的至少两个缸，并且其中缸装置能调节到至少三个端位置，该至少三个端位置包括：使铰接臂能够执行到停放位置的第一端位置、使铰接臂能够执行到自由位置的第二端位置以及使铰接臂能够执行到进入位置的第三端位置。
9、根据本公开的杆装卸系统解决为杆装卸系统提供轻质且简单的致动机构的问题。该问题通过采用参与致动至少一个铰接臂的多位置缸装置来解决，其中多位置缸装置包括固定串联连接的至少两个缸。与常规的单位置缸装置相比，多位置缸装置紧凑且重量轻。与常规的单位置缸装置相比，多位置缸装置也提供不太复杂的致动机构。
10、根据本公开的杆装卸系统具有减轻重量的优点，从而减少用于杆装卸的能量消耗和操作成本。根据本公开的杆装卸系统具有精简设计的进一步优点，从而降低制造和维护成本。由于多位置缸装置，根据本公开的杆装卸系统也可以包括较少的移动部件，这进一步降低制造和维护成本。根据本公开的杆装卸系统具有提供简单且经济的致动机构而不需要精细的电子控制的进一步优点，这便于杆装卸工艺的自动化。
11、在如以上描述的杆装卸系统中，至少两个缸可以背对背连接或成直线连接。优选地，至少两个缸背对背连接，以用于更灵活地提供至少三个端位置。
12、在如以上描述的杆装卸系统中，缸装置可以包括具有相同直径或不同直径的两个缸。优选地，缸装置的两个缸具有相同直径，以用于降低制造和维护成本。
13、在如以上描述的杆装卸系统中，缸装置可以包括具有不同行程长度的两个缸。具有不同行程长度的两个缸的缸装置能够实现四个端位置。
14、在如以上描述的杆装卸系统中，缸装置可以包括具有相同行程长度的两个缸。具有相同行程长度的两个缸的缸装置能够实现三个端位置。
15、在如以上描述的杆装卸系统中，杆夹持组件可以进一步包括移位设备，其中铰接臂被可移除地安装在移位设备上。不时地，需要使用两个或更多个铰接臂来确保杆夹持的安全性。在一些实施例中，两个或更多个铰接臂可以被可移除地安装在移位设备上，由此铰接臂可以通过致动移位设备同时致动。
16、在如以上描述的杆装卸系统中，移位设备可以可围绕与基本上圆柱形杆仓的纵向轴线平行的轴线旋转。在一些实施例中，由缸装置产生的线性运动产生可旋转移位设备的圆周运动，这使铰接臂能够执行到停放位置、自由位置或进入位置。
17、在如以上描述的杆装卸系统中，杆夹持组件可以进一步包括支撑臂，并且其中移位设备经由支撑臂连接到缸装置。在一些实施例中，由缸装置产生的线性运动产生支撑臂的圆周运动，从而产生可旋转移位设备的圆周运动，这使铰接臂能够执行到停放位置、自由位置或进入位置。
18、在如以上描述的杆装卸系统中，停放位置和进入位置可以至少部分地重叠。在一些实施例中，铰接臂可以至少部分地停放在杆仓内，这可能需要扩大杆仓。因此，用于杆仓外部的铰接臂的单独且独立的停放位置具有有利于杆装卸系统的精简且轻质设计的优点。
19、根据本公开的第二方面，通过包括如以上描述的杆装卸系统的钻机来实现以上提及的目的。
20、根据本公开的钻机具有以上结合如以上描述的杆装卸系统描述的所有优点。
21、在一些实施例中，如以上描述的钻机可以进一步包括承载件和悬臂，其中悬臂在末端处连接到承载件，并且在相对的末端处连接到安装设备，并且其中杆装卸系统被布置在安装设备上。在一些实施例中，安装设备可以包括进给设备，该进给设备被配置以使杆装卸系统往返。
22、根据本公开的第三方面，一种用于由如以上描述的杆装卸系统执行的杆装卸的方法实现以上提及的目的，其中该方法包括以下步骤：
23、-将缸装置调节到
24、第一端位置，使铰接臂能够执行到停放位置，或者第二端位置，使铰接臂能够执行到自由位置，或者第三端位置，使铰接臂能够执行到进入位置；
25、-在自由位置，借助于铰接臂将杆与钻孔轴线对准；
26、-在进入位置，借助于铰接臂将杆放置到杆仓或将杆从杆仓移除；以及
27、-旋转杆仓以用于接纳杆或将杆从杆仓移除。
28、用于由根据本公开的杆装卸系统执行的杆装卸的方法具有以上结合杆装卸系统描述的所有优点。
29、根据本公开的第四方面，一种由控制单元或连接到控制单元的计算机执行的方法实现以上提及的目的，用于控制如以上描述的杆装卸系统的操作以用于杆装卸，其中该方法包括以下动作：
30、获得(101)数据，
31、控制(102)杆夹持组件的操作，以及
32、控制(103)杆仓(7)的旋转。
33、由控制单元或连接到控制单元的计算机执行的用于控制杆装卸系统的操作的以上提及的方法具有至少部分地将用于根据本公开并且由如以上描述的杆装卸系统执行的杆装卸的方法自动化的优点。
34、由控制单元或连接到控制单元的计算机执行的用于控制杆装卸系统的操作的以上提及方法具有以上结合用于由以上描述的杆装卸系统执行的杆装卸的方法描述的所有优点。
35、根据本公开的第五方面，一种包括指令的计算机程序产品实现以上提及的目的，该指令当在至少一个处理器上执行时使该至少一个处理器执行由控制单元或连接到控制单元的计算机执行的用于控制杆装卸系统的操作以用于杆装卸的方法。
36、该计算机程序产品提供以上结合如以上描述的用于控制杆装卸系统的操作以用于杆装卸的方法描述的所有优点。
37、根据本公开的又一方面，一种存储计算机程序产品的计算机可读存储介质实现以上提及的目的，该计算机程序产品包括指令，该指令当在至少一个处理器上执行时使该至少一个处理器执行如以上描述的用于控制杆装卸系统的操作以用于杆装卸的方法。
38、计算机可读存储介质具有以上结合计算机程序产品描述的所有优点。
1.一种杆装卸系统(6)，包括：用于储存多个杆(16)的基本上圆柱形的杆仓(7)，其中所述杆仓(7)被布置以围绕其纵向轴线(a1)旋转；以及杆夹持组件，包括至少一个铰接臂(9)和布置以致动所述至少一个铰接臂(9)的缸装置(10)，
2.根据权利要求1所述的杆装卸系统(6)，其中所述至少两个缸(11，12)背对背连接或成直线连接。
3.根据权利要求1或2所述的杆装卸系统(6)，其中所述缸装置(10)包括具有相同直径的两个缸(11，12)。
4.根据权利要求3所述的杆装卸系统(6)，其中所述缸装置(10)包括具有不同行程长度的两个缸(11，12)。
5.根据权利要求3所述的杆装卸系统(6)，其中所述缸装置(10)包括具有相同行程长度的两个缸(11，12)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的杆装卸系统(6)，其中所述杆夹持组件进一步包括移位设备(8)，其中所述铰接臂(9)被能移除地安装在所述移位设备(8)上。
7.根据权利要求6所述的杆装卸系统(6)，其中所述移位设备(8)能围绕与所述杆仓(7)的所述纵向轴线(a1)平行的轴线(a2)旋转。
8.根据权利要求6或7所述的杆装卸系统(6)，其中所述杆夹持组件进一步包括支撑臂(14)，并且其中所述移位设备(8)经由所述支撑臂(14)连接到所述缸装置(10)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的杆装卸系统(6)，其中所述停放位置和所述进入位置至少部分地重叠。
10.一种钻机(1)，包括根据前述权利要求中任一项所述的杆装卸系统(6)。
11.根据权利要求10所述的钻机(1)，包括承载件(2)和悬臂(4)，其中所述悬臂(4)在末端处连接到所述承载件(2)，并且在相对的末端处连接到安装设备(3)，并且其中所述杆装卸系统(6)被布置在所述安装设备(3)上。
12.一种用于由根据权利要求1至9中任一项所述的杆装卸系统(6)执行的杆装卸的方法，其中所述方法包括以下步骤：
13.一种由控制单元(20)或连接到所述控制单元(20)的计算机执行的方法，用于控制根据权利要求1至9中任一项所述的杆装卸系统(6)的操作以用于杆装卸，其中所述方法包括以下动作：
14.一种包括指令的计算机程序产品，所述指令当在至少一个处理器(21)上执行时使所述至少一个处理器(21)执行根据权利要求13所述的方法。
