【技术实现步骤摘要】
盾构机用高效换刀机器人
本专利技术涉及盾构换刀模拟装置
，特别是指一种盾构机用高效换刀机器人。
技术介绍
全断面掘进机施工过程中刀具消耗大、更换频繁，刀具检测及换刀作业时间占隧道施工周期的10%以上，现有刀具检测与换刀工作主要依赖人工作业，大埋深、高水压等施工环境下作业安全隐患大，易出现人员伤亡等重大安全事故。据统计，国内近70%的隧道施工安全事故都与人工换刀作业直接相关，“检测难、换刀险”的国际性行业难题已成为制约复杂地质条件下隧道施工安全与效率的瓶颈。但是现阶段对换刀机器人的研究较少，而且，整台盾构机体积庞大造价高昂，所以对换刀机器人的研究要充分考虑与整台盾构机的配合度，还要充分考虑换刀的精确定位及换刀效率和换刀安全性，为此，设计一种与现有盾构机配合度高、换刀效率高的盾构机换刀机器人很有必要。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种盾构机用高效换刀机器人，解决了现有技术中盾构换刀机器人工作效率低的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种盾构机用高效换刀机器...
【技术保护点】
1.一种盾构机用高效换刀机器人，包括换刀机器人本体（2），换刀机器人本体（2）的前端设有末端执行机构（1），换刀机器人本体（201）滑动设置在滑移轨道上，其特征在于：所述换刀机器人本体（2）包括移动大臂（201）和伸缩小臂（202），伸缩小臂（202）通过第一回转机构（203）与移动大臂（201）相连接，末端执行机构（1）通过第二回转机构（204）与伸缩小臂（202）相连接；所述末端执行机构（1）包括运动调节机构（1-5），运动调节机构（1-5）上设有夹爪组件（1-1）、图像采集机构（1-2）、螺栓松紧机构（1-4）和高压清洗机构（1-3）。/n
【技术特征摘要】
1.一种盾构机用高效换刀机器人，包括换刀机器人本体（2），换刀机器人本体（2）的前端设有末端执行机构（1），换刀机器人本体（201）滑动设置在滑移轨道上，其特征在于：所述换刀机器人本体（2）包括移动大臂（201）和伸缩小臂（202），伸缩小臂（202）通过第一回转机构（203）与移动大臂（201）相连接，末端执行机构（1）通过第二回转机构（204）与伸缩小臂（202）相连接；所述末端执行机构（1）包括运动调节机构（1-5），运动调节机构（1-5）上设有夹爪组件（1-1）、图像采集机构（1-2）、螺栓松紧机构（1-4）和高压清洗机构（1-3）。
2.根据权利要求1所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述移动大臂（201）包括第一支撑臂（201-1），第一支撑臂（201-1）内滑动设有第一伸缩臂（201-2），第一伸缩臂（201-2）通过伸缩驱动结构沿第一支撑臂（201-1）滑动，第一回转机构（203）设置在第一伸缩臂（201-2）的前端。
3.根据权利要求2所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述伸缩小臂（202）包括第二支撑臂（201-5），第二支撑臂（201-5）内滑动设有第二伸缩臂（201-6），第二伸缩臂（201-6）通过伸缩驱动结构沿第二支撑臂（201-5）滑动，第二支撑臂（201-5）通过第一回转机构（203）与第一伸缩臂（201-2）相连接。
4.根据权利要求3所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述第一回转机构（203）包括径面回转件（203-1）和轴面回转盘（203-2），径面回转件（203-1）的一端与第一支撑臂（201-1）相连接、另一端与轴面回转盘（203-2）连接，轴面回转盘（203-2）与第二支撑臂（201-5）相连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述所述运动调节机构（1-5）包括十字运动座（501）和连接箱体（502），连接箱体（502）通过第一旋转机构（503）与十字运动座（501）相连接，夹爪组件（1）设置在连接箱体（502）上，且通过滑移驱动机构与连接箱体（502）滑动连接。
6.根据权利要求5所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述十字运动座（501）包括下板座（501-1）、中板座（501-2）和上板座（501-3），下板座（501-1）通过纵向滑动机构与中板座（501-2）相连接，中板座（501-2）通过横向滑移机构与上板座（501-3）相连接。
7.根据权利要求5或6所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述第一旋转机构（503）包括万向节（3-1）和两个旋转油缸（3-2），两个旋转油缸（3-2）位于万向节（3-1）的外周侧；两个旋转油缸（3-2）的伸缩方向垂直，旋转油缸（3-2）的一端与上板座（501-3）铰接、另一端与连接箱体（502）铰接。
8.根据权利要求7所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述夹爪组件（1-1）包括固定爪（101）和移动爪（102），移动爪（102）与固定爪（101）铰接且通过夹紧油缸（108）实现开合，固定爪（101）的顶部与滑移驱动机构连接。
9.根据权利要求7所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述滑移驱动机构包括导轨（105），导轨（105）固定在连接箱体（502）内，导轨（105）上滑动设有滑块（103），滑块（103）与固定爪（101）固定连接，滑块（103）上铰接有移动油缸（106），移动油缸（106）推动滑块（103）沿导轨（105）移动。
10.根据权利要求7所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述固定爪（101）和移动爪（102）均为具有弧度的U形夹爪，移动爪（102）通过销轴（104）与固定爪（102）连接；固定爪（101）的夹持端与移动爪（102）的夹持端呈抱合状态，且固定爪（101）夹持端的内壁与移动爪（102）夹持端的内壁上均设有卡紧槽（109）。
11.根据权利要求7所述的盾构机用高效换刀机器人，其特征在于：所述图像采集机构（1-2）包括摄像机（1-2-1）和多自由度调节平台（1-2-2），多自由度调节平台（1-2-2）位于连接箱体（502）内且向上...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾连辉，姜礼杰，杜孟超，赵梦媛，文勇亮，钱豪，张树祺，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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