[发明专利]一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置及其使用方法

权利要求书

1.一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置的使用方法，所述泥水平衡盾构机辅助换刀装置，用于辅助泥水平衡盾构机进行换刀作业，所述泥水平衡盾构机最前端为刀盘，所述刀盘后面顺次布置有开挖舱、气垫舱及人闸舱，所述气垫舱位于开挖舱后，所述人闸舱位于气垫舱后，且所述开挖舱后部开设有第一舱门，通过所述第一舱门与气垫舱连通，所述气垫舱后部开设有第二舱门，通过所述第二舱门与人闸舱连通，所述人闸舱后部开设有第三舱门，作业人员通过所述第三舱门进入所述人闸舱，所述辅助换刀装置包括：所述气垫舱上部固接的第一滑轨，嵌装在所述第一滑轨上的移动滑台，所述移动滑台可沿所述第一滑轨滑动，机器人固接于所述移动滑台；所述机器人包括第一螺旋摆动缸，所述第一螺旋摆动缸上端固接于移动滑台，其下端固接机器人大臂，可带动机器人大臂沿第一螺旋摆动缸的中心轴转动，所述机器人大臂下端为开口设置，所述开口端之间设置有第二螺旋摆动缸，所述第二螺旋摆动缸的缸体一侧固接有机器人中臂一端，可带动机器人中臂沿第二螺旋摆动缸的中心轴转动，所述机器人中臂另一端固接第三螺旋摆动缸的缸体一侧，所述第三螺旋摆动缸的缸体两端固接有机器人前臂，可带动机器人前臂沿第三螺旋摆动缸的中心轴转动，机器人前臂远离第三螺旋摆动缸的一端固接第一安装座，所述人闸舱下部安装有第二滑轨，运送架架设在所述第二滑轨上，运送架可沿所述第二滑轨滑动，运送架上端设置有第二安装座，换刀机械臂安装在所述第二安装座上，换刀机械臂的前端安装有照明和摄像装置，其特征在于：具体步骤如下：

第一步：在需要进行换刀时，关闭驱动刀盘转动的电机，使刀盘停止转动，排出开挖舱及气垫舱内的泥浆，并注入压缩空气至工作压力；

第二步：打开第三舱门，作业人员携带新刀具通过第三舱门进入所述人闸舱，关闭第三舱门，舱内升压至工作压力；

第三步：打开第二舱门，机器人在移动滑台上移动，同时机器人转动一定角度，将机器人前臂运动至第二舱门处，运送架带动换刀机械臂在第二滑轨上滑动，将换刀机械臂运送至第二舱门处，作业人员将换刀机械臂推送至第一安装座上，并进行安装；

第四步：完成安装后，机器人带动换刀机械臂运动至气垫舱中，作业人员也通过第二舱门进入气垫舱中，将第一舱门打开，然后返回至人闸舱中，将第二舱门关闭；

第五步：机器人在移动滑台上移动，同时机器人转动一定角度，将换刀机械臂通过第一舱门运送入开挖舱中，进行换刀作业。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第五步中换刀作业的具体步骤如下：

①由换刀机械臂上的照明及摄像装置对刀盘上滚刀的磨损情况进行检查，由换刀机械臂末端的换刀头将需要更换的旧滚刀从刀盘的刀箱内解锁并提取出来；

②在机器人的作用下，换刀机械臂携带旧滚刀按进舱路线原路返回到气垫舱内，作业人员将第二舱门打开，并将运送架推至舱门附近；

③换刀机械臂将旧滚刀放到运送架上，作业人员将旧滚刀从运送架上取下，并通过运送架将新滚刀置于换刀头上；

④在机器人的作用下，换刀机械臂沿原路线返回至开挖舱中，并将新刀具插入刀盘的滚刀箱内，并进行锁紧，完成换刀作业；

⑤重复上述滚刀更换作业，将刀盘上的其他滚刀进行检查更换。