[發明專利]用于地鐵管片的新型收面機器人結構

在審

• 申請號: 202011578152.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112571605A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 劉玉輝;武保華;席睿;白寶強;趙鑫;張祎;蔡偉;王丹;侯立國
• 申請（專利權）人: 中交第一航務工程局有限公司;中交一航局城市交通工程有限公司;上海銀田機電工程有限公司
• 主分類號: B28B11/08
• 分類號: B28B11/08;B28B17/00;E21D11/08
• 代理公司: 天津市新天方專利代理有限責任公司 12104
• 代理人: 孔珍

本發明是用于地鐵管片的新型收面機器人結構，包括：平移機構，平移機構包括縱向軌道，縱向軌道上設有橫向軌道，橫向軌道上設有倒掛底座；多自由度機器人，多自由度機器人頂部與倒掛底座相連；多種抹平工具，多自由度機器人底部通過快換連接機構與多種抹平工具中的一個相連；工具存放架，用于存放閑置的抹平工具。六自由度機器人配合可雙向平移的平移機構，自由度高且使用靈活；自動化的機械收面方式可實現管片收面的最佳軌跡，提高了收面效率和收面質量；采用多種抹平工具進行收面，進一步提升收面的一致性和質量；采用位移檢測機構確定工件實際位置，調整六自由度機器人底部執行機構的運行軌跡，進一步提高了抹平精度。

技術領域

本發明涉及地鐵管片收面設備技術領域，尤其涉及用于地鐵管片的新型收面機器人結構。

背景技術

現階段地鐵管片收面采用人工收面的形式，收面過程分三道工序，分別為粗抹平、中抹平和精抹平：

1、初抹平，在鋼模移出振搗房，鋼模蓋板打開后進行，使用槽鋼壓尺刮掉多余混凝土，填補凹陷處，進行粗抹。

2、中抹平，待混凝土收水后并開始初凝，用鐵抹子進行抹光面，使管片外弧面平整、光滑。

3、精抹平，初凝后由作業人員使用鐵抹子進行精抹平，力求表面無抹痕，之后對混凝土表面進行全面和最終的處理，以便消除外弧面上的氣孔等缺陷，增加管片的抗滲性能，同時提高管片的外觀質量。

人工收面存在以下缺陷：勞動強度大，人工成本高；管片表面為弧面，人工收面質量和一致性較差；使用工具較為原始，收面效率較低。

發明內容

本發明旨在解決現有技術的不足，而提供用于地鐵管片的新型收面機器人結構。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：

用于地鐵管片的新型收面機器人結構，包括：

平移機構，平移機構包括縱向軌道，縱向軌道沿管片輸送線設置且架設在其上方，縱向軌道上設有橫向軌道，橫向軌道可沿縱向軌道滑動且可停留在多個位置，橫向軌道上設有倒掛底座，倒掛底座可沿橫向軌道滑動且可停留在多個位置；

多自由度機器人，多自由度機器人頂部與倒掛底座相連；

多種抹平工具，多自由度機器人底部通過快換連接機構與多種抹平工具中的一個相連；

工具存放架，用于存放閑置的抹平工具，工具存放架位于縱向軌道下方的一端。

進一步的，橫向軌道和倒掛底座作為活動件分別由一個平移電機驅動沿相應軌道滑動，平移電機位于活動件上，平移電機的輸出軸連有齒輪，齒輪與沿相應軌道設置的齒條嚙合。

進一步的，多自由度機器人為六自由度機器人。

進一步的，抹平工具包括抹盤式工具，抹盤式工具包括恒力浮動裝置，恒力浮動裝置頂部與多自由度機器人底部相連，恒力浮動裝置底部連有轉接法蘭，轉接法蘭上固設有抹盤電機，抹盤電機的輸出軸連有抹盤。

進一步的，抹平工具還包括滾筒式工具，滾筒式工具包括彈簧阻尼裝置，彈簧阻尼裝置頂部與多自由度機器人底部相連，彈簧阻尼裝置底部固設有支架，支架底部轉動設有滾筒，滾筒由滾筒電機驅動轉動，滾筒電機通過皮帶傳動機構與滾筒相連，支架遠離滾筒電機的一端設有配重塊。

進一步的，快換連接機構包括快換連接母頭和快換連接公頭，快換連接母頭位于多自由度機器人上，快換連接公頭位于抹平工具上，快換連接公頭為環狀，快換連接母頭底部插入快換連接公頭內，快換連接母頭與快換連接公頭的接觸面配合設有用于定位的定位銷和定位孔，快換連接母頭插入快換連接公頭的部分側壁上可伸縮的設有滾珠，快換連接公頭內側壁與滾珠配合設有滾珠槽。