[发明专利]一种具备机器人换刀功能的盾构机

权利要求书

1.一种具备机器人换刀功能的盾构机，包括刀盘（1）、主机（2）和后配套，其特征在于：所述主机（2）与刀盘（1）之间设有土仓（3），主机（2）内部的上方设有机器人仓（4）和刀库（5），刀库（5）位于机器人仓（4）内，机器人仓（4）位于土仓（3）后方，土仓（3）舱壁上设有换刀闸门（7），机器人仓（4）内设有换刀机器人（6），刀盘（1）上设有适于换刀机器人（6）换刀的新型刀具（8）；

所述换刀机器人（6）包括换刀机器人本体（6-2）和末端执行机构（6-1）；所述末端执行机构（6-1）包括运动调节机构（6-1-5），运动调节机构（6-1-5）上设有螺栓松紧机构（6-1-4）；

所述运动调节机构（6-1-5）上设有夹爪组件（6-1-1）、图像采集机构（6-1-2）、螺栓松紧机构（6-1-4）和高压清洗机构（6-1-3），夹爪组件（6-1-1）、图像采集机构（6-1-2）、螺栓松紧机构（6-1-4）和高压清洗机构（6-1-3）位于运动调节机构（6-1-5）的同一板面上；

所述螺栓松紧机构（6-1-4）包括扭矩驱动件（401）、扭矩扳手（404）和柔性末端机构（406），扭矩驱动件（401）通过连杆机构（402）与扭矩扳手（404）相连接，扭矩驱动件（401）、连杆机构（402）和扭矩扳手（404）位于连接箱体（502）内，柔性末端机构（406）伸出连接箱体（502），扭矩扳手（404）的一端与柔性末端机构（406）连接，扭矩驱动件（401）通过连杆机构（402）和扭矩扳手（404）带动柔性末端机构（406）转动。

2.根据权利要求1所述的具备机器人换刀功能的盾构机，其特征在于：所述换刀机器人本体（6-2）与设置在机器人仓（4）中的地轨（6-3）滑动连接，末端执行机构（6-1）活动设置在换刀机器人本体（6-2）的前端。

3.根据权利要求2所述的具备机器人换刀功能的盾构机，其特征在于：所述换刀机器人本体（6-2）包括移动大臂（6-2-1）和伸缩小臂（6-2-2），伸缩小臂（6-2-2）通过第一回转机构（6-2-3）与移动大臂（6-2-1）相连接，末端执行机构（6-1）通过第二回转机构（6-2-4）与伸缩小臂（6-2-2）相连接。

4.根据权利要求3所述的具备机器人换刀功能的盾构机，其特征在于：所述第一回转机构（6-2-3 ）包括径面回转件（203-1）和轴面回转盘（203-2），径面回转件（203-1）的一端与移动大臂（6-2-1）的伸缩端相连接、另一端与轴面回转盘（203-2）连接，轴面回转盘（203-2）与伸缩小臂（6-2-2）的固定端相连接。

5.根据权利要求2或3或4所述的具备机器人换刀功能的盾构机，其特征在于：所述运动调节机构（6-1-5）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（6-1-1 ）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所述的具备机器人换刀功能的盾构机，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6所述的具备机器人换刀功能的盾构机，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1或7所述的具备机器人换刀功能的盾构机，其特征在于：所述夹爪组件（6-1-1）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。