【技术实现步骤摘要】
一种用于地铁隧道管片钻孔的机器人及施工方法
[0001]本专利技术涉及钻孔设备领域，尤其涉及一种用于地铁隧道管片钻孔的机器人施工领域。
技术介绍
[0002]随着我国城市轨道交通建设的快速发展，地铁隧道占比越来越多，地铁隧道受电接触网、侧壁电缆、管道以及紧急输送平台等机电安装需要在管片上钻大量的安装孔。地铁隧道钻孔面临钻孔数量大幅增加、隧道类型多种多样、施工周期日益紧张、施工要求逐年提高的现状。传统的钻孔工作利用一些工装设备代替人工作业，但自动化与智能化程度不足。
[0003]针对上述问题，对于隧道支架的安装孔钻取，中国专利技术专利CN 106401940120 B公开了一种地铁隧道悬挂自动打孔台车，该台车适用于盾构法形成的圆形隧道断面和明挖法形成的矩形隧道断面，能在隧道壁的不同位置同时自动打多组孔，但无法解决钻孔间距的控制、角度调整问题；技术专利CN 209277808 U公开了一种采用履带式底盘的隧道自动钻孔机，该设备主油缸绕横轴转动角度即工作断面范围为240
°
，但存在两个主要问题：一方面由于...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于地铁隧道管片钻孔的机器人及施工方法，主要包括：行走轨道车（1）、电控系统（2）、柴油发电机（3）、液压站（4）、伺服液压系统（5）、横移机构（6）、折臂系统（7）、钻孔系统（8）以及若干传感器；行走轨道车（1）的车辆平台（11）上前侧布置电控柜、柴油发电机（3）、液压站（4）和伺服液压系统（5），后侧布置横移机构（6）；横移机构（6）上安装折臂系统（7），折臂系统（7）的末端为钻孔系统（8）；伺服液压系统（5）按控制系统的指令驱动各相关液压元器件按序运转，并收集运转过程中的相关数据反馈至电控系统（2）；电控系统（2）安装在电控柜内，是以PLC为核心的控制系统，在人工标定初始施工点后，由电控系统（2）控制伺服液压系统（5），机器人按标定点位自动进行重复施工。2.如权利要求1所述的一种用于地铁隧道管片钻孔的机器人及施工方法，其特征在于：行走轨道车（1）是伺服驱动的轨道RGV台车，包括车辆平台（11）、驱动轮（12）和拖行轮，用于实现机器人沿轨道行驶、纵向方向的精确进给；车辆平台（11）底部设有四个驱动轮（12），驱动轮（12）上安装电磁刹车装置；前侧额外增加了一对可垂直升降的拖行轮便于高速拖行运输，电控系统能实现驱动轮与拖行轮的自动切换。3.如权利要求1所述的一种用于地铁隧道管片钻孔的机器人及施工方法，其特征在于：横移机构（6）包括横移底座（61）和横移滑座（62）；横移底座（61）固定在车辆平台（11）上，其上安装两条直线导轨，并在中间焊接一条型材安装齿条；横移滑座（62）下方安装导向滑块，沿横移底座（61）上的直线导轨运动；折臂系统（7）的底座（71）安装在横移滑座（62）上；横移滑座（62）下方还安装一个齿轮，通过伺服电机驱动齿轮齿条运动，横移滑座（62）带动折臂系统（7）实现横向移动。4.如权利要求1所述的一种用于地铁隧道管片钻孔的机器人及施工方法，其特征在于：折臂系统（7）主要包括底座（71）、折臂回转机构（72）、主支撑臂（73）、仰角调节液压缸（74）、伸缩主臂（75）、两级液压缸（76）、一级伸缩臂（77）、二级伸缩臂（78）。5.如权利要求4所述的一种用于地铁隧道管片钻孔的机器人及施工方法，其特征在于：折臂回转机构（72）安装在底座（71）上，转动范围为360
°
；主支撑臂（73）用于支撑伸缩主臂（75）和仰角调节液压缸（74）；仰角调节液压缸（74）上安装角度传感器，通过伺服液压系统（5）和电控系统（2）调节仰角调节液压缸（74）的伸缩量，实现伸缩主臂（75）的角度控制：伸缩主臂（75）与水平面的夹角调节范围为-65
°
～90
°
；两级液压缸（76）为伸缩式液压缸，加装拉线式位移传感器，用于实现一级伸缩臂（77）和二级伸缩臂（78）的逐级伸缩；折臂系统（7）满足了最高施工点与最低施工点相差6650mm、侧面最近...
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