[发明专利]一种盾构刀盘滚刀自动布置方法

说明书

本发明公开了一种盾构刀盘滚刀自动布置方法，包括以模型库的形式存储滚刀刀具模型，通过程序实现滚刀刀具模型调用，通过用户需求，以滚刀轨迹图为牵引，基于坐标变换，通过算法实现刀具的自动布置，基于数据驱动的刀具布局修改，在刀盘刀具全局配置自动化基础上，对部分有特定功能或位置要求的刀具提供交互修改功能，针对现有技术中缺少对刀具的布置规律的研究，未能将刀盘模型与刀具参数化布局关联起来的问题，本发明提供一种盾构刀盘滚刀自动布置方法，其目的在于：以解决现有盾构刀盘上的滚刀配置效率低，间距不可调的问题。

技术领域

本发明涉及盾构刀盘领域，尤其涉及一种盾构刀盘滚刀自动布置方法。

背景技术

随着社会经济的发展，轨道交通在城市中的应用极大地缓解了交通拥堵的问题，其中，地铁的发展就是极为重要的一部分，地铁已成为市民出行不可或缺的交通工具。随着国内铁路，城市地铁，市政等重大基建项目的开展，盾构技术成为研发人员讨论的热点，盾构技术的使用很大程度上降低了地下工程难度。

用盾构法的机械进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理，在盾构机的结构当中，盾构刀盘是盾构机中最主要的掘进部件，刀具的型式以及刀具的配置直接影响盾构施工掘进的效率。在新产品的研制过程中，70％～80％的研发费用耗费于设计阶段。因此，如何开发和研究先进的设计方法与工具，以提高产品设计的效率就显得至关重要。

目前针对盾构刀盘的研究重点集中在结构分析优化方面，国内有人提出利用PRO/TOOLKI T、VC++和Access 2003为支撑的开发体系，创建盾构刀具参数化模型库和数据库，实现刀具参数化设计，但是缺少对刀具的布置规律的研究开发，未能将刀盘模型与刀具参数化布局关联起来。因此本发明针对这种缺陷提出盾构刀盘滚刀自动布置方法，实现了刀盘刀具的自动配置。

发明内容

针对现有技术中缺少对刀具的布置规律的研究开发，未能将刀盘模型与刀具参数化布局关联起来的问题，本发明提供一种盾构刀盘滚刀自动布置方法，其目的在于：以解决现有盾构刀盘上的滚刀配置效率低，间距不可调的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种盾构刀盘滚刀自动布置方法，包括：

A:将滚刀模型和刀箱模型做为一个子装配模型，建立各种类型的滚刀刀具模型，以模型库的形式存储滚刀刀具模型，存储刀具模型时将刀具信息保存于数据库中。

B：通过用户配置滚刀数据部分，结合刀盘结构，生成滚刀轨迹图，通过布局算法与滚刀轨迹图结合，基于刀盘的坐标，实现滚刀刀具模型的定位，根据每把滚刀刀具模型的位置信息调出数据库中相应的滚刀刀具模型，实现滚刀刀具模型的自动布置。采用该方案，本发明将滚刀模型和刀箱模型看作一个子装配，建立刀具的模型库，以模型规格作为标识进行调用，通过判断不同的刀盘结构形式，调用不同的滚刀轨迹图生成方法，根据用户需要配置不同的刀具布局。实现滚刀的自动布置，并且可调节刀具间距。

较优的，还包括步骤C基于数据驱动的滚刀刀具布局修改：在滚刀刀具全局配置自动化基础上，对有特定功能或位置要求对刀具布局提供修改功能，采用该优选方案，本发明装配后的刀盘模型进行预览，设置修改窗口，可以对刀具整体布局或者部分特定功能刀具进行位置调整。

较优的，在步骤A中，所述滚刀刀具模型包括中心双刃滚刀、主梁单刃滚刀和面板单刃滚刀，所述刀具信息包括刀具种类、刀具型号、刀具高度、刀具宽度和模型地址，通过模型地址调用对应的滚刀刀具模型进行装配。采用该优选方案，本发明不同滚刀或者不同刀箱尺寸以不同规格处理，每次建立新的模型将刀具的规格名称存储于数据库内，系统通过数据库调用对应的刀具装配体。