[發明專利]一種盾構機機器人換刀實驗裝置

有效

• 申請號: 201911055358.3
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110685706B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 卓興建;譚順輝;姜禮杰;歐陽凱;楊航;文勇亮;陳敬舉
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087;E21D9/093;B25J9/04;B25J5/02;B25J15/08;B23P19/06
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 高園

1.一種盾構機機器人換刀實驗裝置，其特征在于：包括模擬土倉（6）和模擬式換刀機器人（4），模擬土倉（6）上連接有泥水加注裝置（12）和加壓裝置（13），模擬土倉（6）的下部設有排污裝置（14），模擬土倉（6）內設有可擺動式滾刀系統（7），模擬土倉（6）的一側設有機器人倉（5），模擬式換刀機器人（4）位于機器人倉（5）中且與可擺動式滾刀系統（7）相對應；

所述模擬式換刀機器人（4）包括換刀機器人本體（402），換刀機器人本體（402）的前端設有末端執行機構（401），所述機器人倉（5）內設有地軌（403），換刀機器人本體（402）與地軌（403）滑動連接；

所述末端執行機構（401）包括滑移座（401-1）、支撐座（401-2）和夾爪機構（401-3），夾爪機構（401-3）設置在支撐座（401-2）上，支撐座（401-2）通過萬向節（401-4）與滑移座（401-1）相連接，且滑移座（401-1）與支撐座（401-2）之間設有偏航油缸（401-5）和俯仰油缸（401-6）；

所述夾爪機構（401-3）包括夾爪本體（3-1）和螺栓松緊機構，支撐座（401-2）為中空狀，支撐座（401-2）內設有夾爪滑軌（3-2），夾爪本體（3-1）與夾爪滑軌（3-2）相配合，且通過移動油缸（3-3）與支撐座（401-2）相連接，螺栓松緊機構設置在夾爪滑軌（3-2）外端一側；

所述可擺動式滾刀系統（7）包括刀梁本體（701）、支撐座（702）和新型滾刀組件（8），新型滾刀組件（8）通過螺栓安裝在刀梁本體（701）上，支撐座（702）設置在模擬土倉（6）底部內側，刀梁本體（701）的一端與支撐座（702）鉸接，刀梁本體（701）的下部設有俯仰油缸（703），俯仰油缸（703）的一端與刀梁本體（701）鉸接、另一端與支撐座（702）連接。

2.根據權利要求1所述的盾構機機器人換刀實驗裝置，其特征在于：所述模擬土倉（6）的底部固定設有連接座（9），支撐座（702）與連接座（9）可滑動連接。

3.根據權利要求1或2所述的盾構機機器人換刀實驗裝置，其特征在于：所述換刀機器人本體（402）包括第一支撐臂（402-1）和第二支撐臂（402-5），第一支撐臂（402-1）內滑動設有第一伸縮臂（402-2），第二支撐臂（402-5）內滑動設有第二伸縮臂（402-6），第二支撐臂（402-5）通過第一回轉關節（402-3）與第一伸縮臂（402-2）相連接，第二伸縮臂（402-6）的前端通過第二回轉關節（402-7）與末端執行機構（401）相連接。

4.根據權利要求3所述的盾構機機器人換刀實驗裝置，其特征在于：所述第一支撐臂（402-1）的底部固定設有滑移座（402-10），滑移座（402-10）位于地軌（403）內，滑移座（402-10）通過驅動伸縮件與地軌（403）相連接。

5.根據權利要求1或4所述的盾構機機器人換刀實驗裝置，其特征在于：所述螺栓松緊機構包括伸縮油缸（3-4）和對稱設置的螺母套筒（3-5），螺母套筒（3-5）向下穿過支撐座（401-2），螺母套筒（3-5）的上部設有液壓扳手（3-6），液壓扳手（3-6）的一端與螺母套筒（3-5）固定連接、另一端通過連桿（3-7）與伸縮油缸（3-4）鉸接。

6.根據權利要求1所述的盾構機機器人換刀實驗裝置，其特征在于：所述模擬土倉（6）的倉壁上設置至少一個攝像頭（11），攝像頭（11）與后臺控制系統的顯示器相連接；所述機器人倉（5）與模擬土倉（6）之間設有密封閘門（10）。

7.根據權利要求1或2或4或6所述的盾構機機器人換刀實驗裝置，其特征在于：所述模擬土倉（6）為扇形殼體，扇形殼體上部的軸向平面上設有泥水加注口（1）和加壓口（2），扇形殼體下部的軸向平面上設有排污口（3），泥水加注裝置（12）與泥水加注口（1）密封連接，加壓裝置（13）與加壓口（2）密封連接，排污裝置（14）與排污口（3）密封連接。