[发明专利]适用于盾构换刀机器人的储存舱

说明书

本发明提供了一种适用于盾构换刀机器人的储存舱，包括舱体，所述换刀机器人设置在所述舱体内，所述换刀机器人可以沿所述舱体移动，所述舱体内设置有一转接机构和一运送滚刀的载具，所述转接机构以及所述载具均能在所述舱体内活动，所述转接机构将所述滚刀在所述换刀机器人与所述载具之间转移，所述载具将旧的所述滚刀运送至所述舱体外，将新的所述滚刀运送至所述舱体内。本发明储存舱内的横梁、平移座、滚刀托台和滚刀放置座结构设计合理，相互之间衔接配合紧凑，能全自动化地将滚刀在换刀机器人的夹持机械手与舱体外之间搬运，有效提升了盾构换刀作业的效率和质量，保障了盾构施工的安全性。

技术领域

本发明涉及盾构施工设备领域，特别涉及一种适用于盾构换刀机器人的储存舱。

背景技术

盘形滚刀在盾构机施工过程中消耗量大、更换频繁，换刀作业是盾构施工过程中不可避免的一道工序。在大埋深、高水压、狭窄空间下人工作业是目前盾构机内换刀仍主要采用的方式，其作业难度大、技术要求高、耗时长，换刀作业时间占隧道施工周期10％以上，同时风险性大，甚至会造成人员伤亡等重大事故，国内近70％的隧道施工安全事故均与人工换刀有联系，因此盾构机换刀作业成为盾构机安全高效施工的短板。

现有技术中已经存在一些换刀机器人系统，可以实现机器的自动换刀，能有效提高换刀效率和减小人工施工风险，也能提高盾构机整体施工的自动化程度和施工效率。其中，用于存放换刀机器人的储存舱与刀盘的相对位置会直接影响换刀机器人的初始位置以及换刀作业路径，同时在储存舱内部还需要实现夹持机械手新刀和旧刀的更换作业，因此储存舱的设计，将会直接影响换刀机器人的整体作业效率和综合性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，解决换刀机器人的夹持机械手对旧刀与新刀的更换动作规划，以及旧、新滚刀的搬运路径优化，以提高盾构换刀作业的自动化程度、效率和安全性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种适用于盾构换刀机器人的储存舱，包括舱体，所述换刀机器人设置在所述舱体内，所述换刀机器人可以沿所述舱体移动，所述舱体内设置有一转接机构和一运送滚刀的载具，所述转接机构以及所述载具均能在所述舱体内活动，所述转接机构将所述滚刀在所述换刀机器人与所述载具之间转移，所述载具将旧的所述滚刀运送至所述舱体外，将新的所述滚刀运送至所述舱体内。

进一步地，所述转接机构包括活动设置在所述舱体上层的横梁、活动设置在所述横梁下表面的平移座、以及活动设置在所述平移座上的滚刀托台，所述横梁能沿所述舱体前后滑动，所述平移座能沿所述横梁左右滑动，所述滚刀托台能沿所述平移座竖直滑动。

进一步地，所述舱体的上层两侧分别设置有两条平行的上层凹槽，所述横梁的两端均设置有凸台，所述凸台滑动设置在对应的所述上层凹槽内，所述横梁的下表面设置有沿所述舱体左右分布的T型凹槽，所述平移座的上表面设置有T型凸台，所述T型凸台滑动设置在所述T型凹槽内；所述舱体的下层两侧也分别设置有两条平行的下层凹槽，用于活动安装所述换刀机器人的滑动底座。

进一步地，所述平移座包括平移板和固定设置在所述平移板下表面的立柱，所述T型凸台设置在所述平移板的上表面，所述立柱均沿竖直方向设置；所述平移座相对设置有2个，每个所述平移座的下表面安装2根所述立柱。

进一步地，所述滚刀托台包括相对设置的两组直角座和伸缩框架，所述直角座滑动设置在所述立柱上，主要由一体连接的、竖直方向的滑动框架和水平方向的伸缩安装框架组成，所述滑动框架可滑动地设置在同一侧的所述立柱上，所述伸缩框架活动设置在所述伸缩安装框架上。

进一步地，所述载具为一滚刀放置座，所述滚刀放置座滑动设置在所述舱体的底部，包括与所述舱体滑动接触的底板、架设在所述底板上的两个支撑框架，所述支撑框架与两个所述滑动框架位置错开。

进一步地，两个所述支撑框架相对的内侧均成型有一半径与所述滚刀阶梯截面直径相同的圆形凹槽。

进一步地，其中一个所述支撑框架相对于所述底板活动设置。