[发明专利]预衬砌设备自动行走和定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种预衬砌设备自动行走和定位装置，还涉及一种预衬砌设备自动行走和定位方法。

背景技术

软弱围岩的隧道施工通常需要进行超前支护即预衬砌，在进行隧道预衬砌施工过程中需使用预衬砌设备进行施工，因设备体积较大、运动部件较多，在设备行走、定位时需要多人进行测算、调整，影响施工效率、并且要在设备行走时人机交叉作业，安全系数较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种预衬砌设备自动行走和定位装置，以解决预衬砌设备在移动、定位时需要多人进行测算、调整以及人工作业时安全系数较低的技术问题。

为实现以上发明目的，本发明提供一种预衬砌设备自动行走和定位装置，包括显示输入模块、四个距离传感器、四个行程传感器、四个执行装置以及控制装置；

所述显示输入模块，用于显示当前预衬砌设备行走状态以及输入所需行走距离；

所述四个距离传感器，用于测量预衬砌设备的四组底盘与构筑物的距离；

所述四个行程传感器，用于测量预衬砌设备的四组底盘行的行走距离；

所述四个执行装置，用于控制预衬砌设备四组底盘中的升降油缸以及行走油缸；

所述控制装置，用于控制执行装置驱使预衬砌设备自动行走和定位；

所述四个距离传感器分别安装于预衬砌设备四组底盘外侧；所述四个行程传感器分别安装于预衬砌设备四组底盘中，并与行走油缸连接；所述四个执行装置分别安装于预衬砌设备四组底盘上，并与升降油缸以及行走油缸连接；所述控制装置分别与四个距离传感器、四个行程传感器、四个执行装置以及显示输入装置连接。

进一步地，所述距离传感器是激光距离传感器。

另一方面，本发明还提供了一种预衬砌设备自动行走和定位方法，该方法运用于预衬砌设备自动行走和定位装置上，具体步骤如下：

步骤S1：通过显示输入装置预设预衬砌设备自动行走距离；

步骤S2：控制装置控制执行装置以及所有传感器启动；

步骤S3：控制装置通过执行装置控制预衬砌设备正常行走，并通过行程传感器数据计算行走距离；

步骤S4：控制装置并判断预衬砌设备是否行走完设定距离；

若行走完成时，则执行步骤S401；

若行走未完成时，则执行步骤S402；

步骤S401：完成预衬砌设备自动行走和定位，控制装置控制执行装置以及所有传感器停止运行；

步骤S402：控制装置实时获取距离传感器数据，并判断预衬砌设备行走方向是否偏离；

若未发生偏离时，则执行步骤S4；

若发生偏离时，则控制装置通过执行装置控制预衬砌设备四组底盘以预定方式升降以及行走，以此修正偏离，直至偏离消除,并执行步骤S4。

进一步地，所述步骤S3中控制装置通过行程传感器数据计算行走距离的方法包括如下步骤：

若未发生偏离行走时，则控制装置通过行程传感器获取行走油缸行走距离，并将此行走距离计入总行走距离；

若发生偏离行走时，则控制控制装置通过行程传感器获取行走油缸行走距离，并将行走距离/2计入总行走距离。

进一步地，所述步骤S402中判断预衬砌设备行走方向是否偏离的方法包括；判断行走方向前部相对的两个距离传感器之间数据是否相同；

若左侧数据小于右侧数据时，则判断预衬砌设备行走方向向左偏移；

若右侧数据小于左侧数据时，则判断预衬砌设备行走方向向右偏移；

若左侧数据等于右侧数据时，则判断预衬砌设备行走方向未偏移。

进一步地，所述步骤S402中控制装置通过执行装置控制预衬砌设备四组底盘以预定方式升降以及行走，以此修正偏离的方法包括如下步骤：

步骤S40201：控制装置判断预衬砌设备行走的偏离方向；

若向左偏离时，则控制装置通过执行装置控制右前侧预衬砌设备底盘升起，控制右后侧底盘停止行走，控制左前侧和左后侧两组底盘继续行走，并执行步骤S402。

若向右偏离时，则控制装置通过执行装置控制左前侧预衬砌设备底盘升起，控制左后侧底盘停止行走，控制右前侧和右后侧两组底盘继续行走，并执行步骤S402。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.运用控制装置通过传感器获取预衬砌设备行走状态的技术方案，获得无需人工实时测算行走距离、判断行走方式的技术效果；