[发明专利]盾构机刀盘系统及其换刀方法

权利要求书

1.一种盾构机刀盘系统，包括刀盘以及依次设置在所述刀盘后的泥水仓、气垫仓以及人孔仓，其特征在于，还包括自动换刀装置，所述自动换刀装置包括：

滑轨移动平台，包括固定部与活动部，所述活动部相对所述固定部可直线运动；

六自由度机械臂，与所述活动部连接；

末端执行器，可转动地与所述六自由度机械臂末端连接；以及，

电气柜，用于控制所述滑轨移动平台、六自由度机械臂以及所述末端执行器的运动；

其中，所述人孔仓包括彼此相隔设置的人工工作区、机器人工作区以及工具区，所述人工工作区与所述工具区之间设置有第一舱门，所述机器人工作区与所述工具区之间设置有第二舱门，所述工具区与刀盘系统后侧空间之间具有可连通的后侧通道，所述后侧通道由第三舱门封闭。

2.如权利要求1所述的盾构机刀盘系统，其特征在于，所述机器人工作区与所述气垫仓之间设置有第一舱孔，以使所述机器人工作区与所述气垫仓的一侧能够连通成为机器人通道；所述人工工作区与所述气垫仓之间设置有第二舱孔，以使所述工具区、所述人工工作区与所述气垫仓的另一侧能够依次连通成为人工通道；

其中，所述自动换刀装置在所述机器人通道中工作。

3.如权利要求2所述的盾构机刀盘系统，其特征在于，所述机器人通道与所述泥水仓之间设置有电动土舱门，所述人工通道与所述泥水仓之间设置有手动土舱门。

4.如权利要求3所述的盾构机刀盘系统，其特征在于，所述电动土舱门具有电动压块，所述电动压块实现对所述电动土舱门的紧固。

5.如权利要求3所述的盾构机刀盘系统，其特征在于，所述人孔仓与所述气垫仓之间由法兰连接，所述法兰具有所述第一舱孔以及所述第二舱孔。

6.如权利要求1所述的盾构机刀盘系统，其特征在于，所述固定部上设置有直线滑轨，所述活动部具有滑槽，所述滑槽与所述直线滑轨配合连接。

7.如权利要求1所述的盾构机刀盘系统，其特征在于，所述末端执行器可设置有摄像头、水枪、水刀和照明灯。

8.如权利要求1所述的盾构机刀盘系统，其特征在于，所述气垫仓内还设置有与所述自动换刀装置配合的盾构机刀具刀箱总成，刀具设置于所述盾构机刀具刀箱总成中。

9.如权利要求1所述的盾构机刀盘系统，其特征在于，所述人工工作区与所述工具区的顶部分别设置有第一辅助吊具以及第二辅助吊具，所述第一辅助吊具、所述第二辅助吊具能够将刀具运送至所述人孔仓外部。

10.一种盾构机刀盘系统的换刀方法，其特征在于，其采用如权利要求1至9中任一项所述的盾构机刀盘系统，所述盾构机刀盘系统的换刀方法包括：

所述电气柜控制所述活动部在所述固定部上直线运动，以使所述六自由度机械臂进入所述泥水仓，并控制调节所述末端执行器至所述刀盘表面需要进行拆卸刀具的相应位置；

所述电气柜控制所述末端执行器自所述刀盘上卸下；

所述电气柜控制所述六自由度机械臂恢复至初始状态，并控制所述活动部在所述固定部上直线运动，以使所述末端执行器回到所述气垫仓内，并将刀具放置于刀具支撑架上；

操作人员进入自工具区进入所述人工工作区后，进入所述气垫仓，并替换所述刀具支撑架上的刀具；

所述电气柜控制所述末端执行器运动至所述刀具支撑架处，并抓取所述刀具后，以相反的方式重复以上步骤，使控制调节所述末端执行器至所述相应位置安装刀具；

所述电气柜控制所述六自由度机械臂恢复至初始状态，等待下一次换刀操作。