[實用新型]一種機器人三維掃描工作站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202023223077.5
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN214323378U
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 李小林;郭帥;朱維金;宋揚;孫喜勝
• 申請（專利權）人: 天津新松機器人自動化有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J19/00;G01B11/24
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本實用新型涉及盾構管片的測量技術領域，特別涉及一種機器人三維掃描工作站。包括縱向移動機構、龍門框架、二維驅動機構Ⅰ、二維驅動機構Ⅱ、機械臂、掃描儀、掃描儀數據接收端及曲面支承座，其中龍門框架橫跨于曲面支承座的兩側，龍門框架的兩端底部與縱向移動機構連接，縱向移動機構可驅動龍門框架沿縱向移動；二維驅動機構Ⅰ和二維驅動機構Ⅱ設置于龍門框架的頂部兩側，機械臂安裝在二維驅動機構Ⅰ上，掃描儀設置于機械臂的執(zhí)行末端，用于對放置于曲面支承座上的待測件進行掃描；掃描儀數據接收端設置于二維驅動機構Ⅱ上，用于接收掃描儀發(fā)送的掃描信息。本實用新型實現對盾構管片在兩個位置進行自動掃描，運行精度高、速度快，提高工作效率。

技術領域

本實用新型涉及盾構管片的測量技術領域，特別涉及一種機器人三維掃描工作站。

背景技術

盾構隧道施工中，襯砌結構管片模具精度要求達到±0.4mm，混凝土管片精度要求達到±1mm，隧道拼裝結構精度要求達到±3mm，盾構管片的精度決定了盾構隧道拼裝的質量。而在大直徑盾構隧道管片生產中，盾構管片弧長變得更長，使鋼板材質要求提高，加工精度難度增大，主要原因是：第一，弧長增加，鋼板柔性大，如增加鋼板厚度來保證精度，但會降低混凝土的振搗效果，如要保證混凝土振搗效果而加大振搗力，會對鋼結構的壽命造成影響，因此需要提高鋼板的材質要求；第二，尺寸變大，鋼板加工累計誤差加大，對鋼板加工的工業(yè)數控設備要求也隨之提高，加大了制造難度。

大直徑盾構隧道的管片由于精度達不到要求，會發(fā)生隧道拼裝時產生開裂，掉角等問題，對隧道結構防水體系產生威脅，迫切需要對管片的生產精度進行控制，從而避免此類問題的發(fā)生。

管片生產基本采用內徑千分尺的人工物理測量方式，人工只能檢查寬度、厚度，弧長無法準確測量，很難做到尺寸全檢查；目前，也有采用激光跟蹤儀(人工方式，進口設備)對模具、管片成品進行全尺寸檢查，但測量一塊管片需要1小時左右，同時測量費用較高，無法實現全檢。盾構管片的光學自動測量方面，幾乎沒有可借鑒的成熟經驗。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種機器人三維掃描工作站，以解決現有盾構管片測量方式無法達到全面檢測，且測量費用較高的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種機器人三維掃描工作站，包括縱向移動機構、龍門框架、二維驅動機構Ⅰ、二維驅動機構Ⅱ、機械臂、掃描儀、掃描儀數據接收端及曲面支承座，其中龍門框架橫跨于曲面支承座的兩側，所述龍門框架的兩端底部與縱向移動機構連接，所述縱向移動機構可驅動所述龍門框架沿縱向移動；

所述二維驅動機構Ⅰ和二維驅動機構Ⅱ分別設置于所述龍門框架的頂部兩側，所述機械臂安裝在所述二維驅動機構Ⅰ上，所述掃描儀設置于所述機械臂的執(zhí)行末端，用于對放置于所述曲面支承座上的待測件進行掃描；

所述掃描儀數據接收端設置于所述二維驅動機構Ⅱ上，用于接收所述掃描儀發(fā)送的掃描信息。

所述縱向移動機構包括第一導軌、第二導軌、第一直線驅動機構、第二直線驅動機構及兩個縱向驅動板，其中第一導軌和第二導軌平行設置于所述曲面支承座的兩側，兩個縱向驅動板分別與第一導軌和第二導軌滑動連接，所述龍門框架的兩側底部分別與兩個縱向驅動板連接；

所述第一直線驅動機構設置于所述第一導軌和一縱向驅動板之間，所述第二直線驅動機構設置于第二導軌與另一縱向驅動板之間；所述第一直線驅動機構和所述第二直線驅動機構同步驅動所述龍門框架沿第一導軌和第二導軌滑動。

所述龍門框架包括兩個立柱及連接在兩個立柱頂部的橫梁；所述二維驅動機構Ⅰ和所述二維驅動機構Ⅱ分別設置于所述橫梁的兩側。

所述二維驅動機構Ⅰ包括橫向直線移動模組Ⅰ和升降模組Ⅰ，其中橫向移動模組Ⅰ設置于所述橫梁上，所述升降模組Ⅰ與所述橫向直線移動模組Ⅰ連接，所述機械臂安裝在所述升降模組Ⅰ的下端。