一种管片自动化吊运系统技术方案

本实用新型专利技术公开了盾构机技术领域的一种盾构机管片自动化吊运系统，包括识别检测控制单元、无线通信装置和运载装置，识别检测控制单元可以检测管片空间姿态信息，用于吊运装置姿态调整和动作逻辑控制。无线通信装置可以实现管片吊装设备和管片运载设备的通信，该装置可以自动完成盾构机管片的吊运，缩短了人工吊运周期，节约了盾构机施工成本，该管片自动化吊运系统能够有效检测吊运管片姿态信息，吊运装置与装载装置建立无线通信链路，实时传递管片状态信息，更高效安全地进行自动化吊运工作，能够解决操作施工安全和吊运风险问题。能够解决操作施工安全和吊运风险问题。能够解决操作施工安全和吊运风险问题。

【技术实现步骤摘要】
一种管片自动化吊运系统


[0001]本技术涉及盾构机
，具体为一种管片自动化吊运系统。

技术介绍

[0002]传统盾构施工过程中，管片吊运由现场工人遥控操作，对操作工熟练度要求较高。管片吊运工艺具有重复、苛刻等特点，可进行自动化工艺替代，提高施工效率。
[0003]隧道外管片运输车将管片运送到隧道内，人工操作管片吊装设备将管片抓取，抓取后的管片起吊运送至喂片机区域，将吊运管片准确放置在喂片机末端，再由人工操作喂片机装载，运载管片到拼装机区域，完成一块管片的吊运操作。目前管片吊装一般采用机械式定位销式抓取方式，人员操作进行管片抓取需精准调整吊装装置的姿态位置，控制精度要求较高，对人员操作熟练度要求也很高，容易出现操作上的失误。基于此，本技术设计了一种管片自动化吊运系统，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种盾构机管片自动吊运系统，该管片自动化吊运系统能够有效检测吊运管片姿态信息，吊运装置与装载装置建立无线通信链路，实时传递管片状态信息，更高效安全地进行自动化吊运工作，能够解决操作施工安全和吊运风险问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种管片自动化吊运系统，包括识别检测控制单元、无线通信装置和运载装置，所述识别检测控制单元用于检测管片空间姿态信息，对吊运姿态进行调整和动作逻辑控制；所述无线通信装置实现管片吊装设备和管片运载设备的通信，检测管片吊装设备和管片运载设备的运动状态；所述运载装置通过安装在拖拉机构和顶升机构上的限位检测装置判断运载管片的状态位置，将管片运载至拼装机区域，管片到位信号通过无线通信装置发送至吊装设备可进行下一块管片的吊运。
[0006]优选的，所述识别检测控制单元为管片吊具和智能相机，所述管片吊具上布置安装两个智能相机分别动态识别管片上的定位圆孔，解析当前管片空间坐标，所述管片吊具可对吊运装置姿态进行电驱调整，所述管片吊具通过调整左右两侧定位销，精确定位抓取管片。
[0007]优选的，所述智能相机包括管片图像识别模块以及图像降噪模块，提供管片空间位置坐标，通过上位机端对智能相机解析坐标进行分析处理发送动作指令和动作距离并发送信息至PLC逻辑控制器，控制管片吊具执行机构动作。
[0008]优选的，所述无线通信装置安装在管片吊具上进行设备通信，发送抓取完成动作信号。
[0009]优选的，所述运载装置为喂片机，所述喂片机的端部署无线信号接收装置，所述无线信号接收装置远程接收无线通信装置的信号，传递到喂片机并通过拖拉机构和顶升机构进行自动装载动作，运载管片至拼装区域。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术自动完成盾构机管片的
吊运，缩短了人工吊运周期，节约了盾构机施工成本。该管片自动化吊运系统通过智能相机解析当前管片空间坐标，能够有效检测吊运管片姿态信息，吊运装置与装载装置建立无线通信链路，实时传递管片状态信息，更高效安全地进行自动化吊运工作，能够解决操作施工安全和吊运风险问题。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本技术管片自动化吊运设备安装示意图；
[0013]图2为本技术管片自动化吊运逻辑图。
[0014]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0015]1‑
管片吊具，2
‑
智能相机，3
‑
无线通信装置，4
‑
定位销，5
‑
定位圆孔。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0017]请参阅图1
‑
2，本技术提供一种技术方案：一种管片自动化吊运系统，包括识别检测控制单元、无线通信装置3和运载装置；
[0018]识别检测控制单元用于检测管片空间姿态信息，对吊运姿态进行调整和动作逻辑控制，具体的，识别检测控制单元为管片吊具1和智能相机2，管片吊具1上布置安装两个智能相机2分别动态识别管片上的定位圆孔5，解析当前管片空间坐标，管片吊具1可对吊运装置姿态进行电驱调整，管片吊具1通过调整左右两侧定位销4，精确定位抓取管片。
[0019]智能相机2包括管片图像识别模块以及图像降噪模块，提供管片空间位置坐标，通过上位机端对智能相机2解析坐标进行分析处理发送动作指令和动作距离并发送信息至PLC逻辑控制器，控制管片吊具1执行机构动作。
[0020]无线通信装置3实现管片吊装设备和管片运载设备的通信，检测管片吊装设备和管片运载设备的运动状态，无线通信装置3安装在管片吊具1上进行设备通信，发送抓取完成动作信号。
[0021]运载装置通过安装在拖拉机构和顶升机构上的限位检测装置判断运载管片的状态位置，将管片运载至拼装机区域，管片到位信号通过无线通信装置3至吊装设备可进行下一块管片的吊运。具体的，运载装置为喂片机，喂片机的端部署无线信号接收装置，无线信号接收装置远程接收无线通信装置3的信号，传递到喂片机并通过拖拉机构和顶升机构进行自动装载动作，运载管片至拼装区域。
[0022]如图1所示，管片吊具1依靠定位销4精确定位抓取管片，管片吊具1布置两个智能相机2分别调整左右两侧定位销4，动态识别定位圆孔5，解析当前管片空间坐标，精确调整
管片吊具1姿态完成管片抓取动作。
[0023]当管片抓取动作完成，通过无线通信装置3进行设备通信，发送抓取完成动作信号，喂片机端部署无线信号接收装置，接收到信号进行喂片机自动化动作初始化。管片吊具1释放完成喂片机进行自动装载动作，运载管片至拼装区域。管片释放信号通过无线通信装置3发送至管片吊具1，管片吊具1可进行下一块管片吊运动作。
[0024]如图2所示，为管片自动化吊运逻辑，智能相机2可识别待抓取管片类型，依据管片类型选取合适的图像预处理方法，利用Huogh变换识别预处理后图像标示，在处理器端利用管片类型、定位孔间距以及定位孔和注浆孔在同一直线等先验信息判断定位圆孔5位置，根据定位置信息和当前定位圆孔5位置信息计算管片吊具1动作方向和距离，上位机端发送动作信息至PLC逻辑控制器，控制管片吊具1执行机构动作。
[0025]管片运输车装载管片放置于指定区域，管片吊具1安装的智能相机2识别管片定位孔标志，通过图像降噪算法处理剔除图像干扰因素，提取管片定位标志有效信息。图像标志进行模糊化、二值化处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管片自动化吊运系统，其特征在于，包括识别检测控制单元、无线通信装置（3）和运载装置，所述识别检测控制单元用于检测管片空间姿态信息，对吊运姿态进行调整和动作逻辑控制；所述无线通信装置（3）实现管片吊装设备和管片运载设备的通信，检测管片吊装设备和管片运载设备的运动状态；所述运载装置通过安装在拖拉机构和顶升机构上的限位检测装置判断运载管片的状态位置，将管片运载至拼装机区域，管片到位信号通过无线通信装置（3）发送至吊装设备可进行下一块管片的吊运。2.根据权利要求1所述的一种管片自动化吊运系统，其特征在于：所述识别检测控制单元为管片吊具（1）和智能相机（2），所述管片吊具（1）上布置安装两个智能相机（2）分别动态识别管片上的定位圆孔（5），解析当前管片空间坐标，所述管片吊具（1）可对吊运装置姿态进行电驱调整，所述管片吊...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭素阳，吴志洋，刘玲玉，杨正凡，朱景山，
申请(专利权)人：中交天和机械设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：