[发明专利]一种盾构机表面三维检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种盾构机表面三维检测方法及系统，所述盾构机表面三维检测方法包括基于盾构机的待检测部件的类型确定对应的数据采集机构的类型；通过所确定的所述数据采集机构采集相应所述待检测部件的表面三维数据；以及基于所述表面三维数据生成所述待检测部件的表面特征数据。本发明通过数据采集机构进行盾构机表面三维数据的采集过程，从而能够避免通过人工测量的方式进行测量。

技术领域

本发明涉及三维测量领域，进一步地涉及一种盾构机表面三维检测方法及系统。

背景技术

随着科技的发展，隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM，又名盾构机）得到了极大的发展，被广泛地应用于城市地铁施工、煤矿巷道掘进等施工领域。利用隧道掘进机进行煤矿巷道掘进施工是煤矿采掘领域的一种新型工程建设技术，相比其他传统机械设备具有自动化程度高、节省人力、施工质量高以及施工速度快等优势。一般地，在隧道轴线较长，埋深较大的情况下，采用隧道掘进机采掘更为经济合理。特别是面对地下硬岩时，采用隧道掘进机进行掘进的优势会更加明显。

在盾构机的生产过程中，需要测量盾构机的表面三维尺寸，以使得盾构机的出厂尺寸能够达到精度要求。传统的测量方式通常是采用人工测量的方式进行测量，比如在盾构机生产企业中主要采用直尺、卷尺等方式对盾构机进行测量。采用人工测量不仅耗费巨大的人力资源，而且测量效率低，耗时长，精度低。

综上所述，需要对传统盾构机的表面三维尺寸的测量方式进行改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种盾构机表面三维检测方法及系统，所述三维检测系统结构简单，便于操作，而且测量精度高，测量时间少成本低。

为了实现上述目的，本发明提供一种盾构机表面三维检测方法，包括：

基于盾构机的待检测部件的类型确定对应的数据采集机构的类型；

通过所确定的所述数据采集机构采集相应所述待检测部件的表面三维数据；以及

基于所述表面三维数据生成所述待检测部件的表面特征数据。

在本发明的一些优选实施例中，所述基于盾构机的待检测部件的类型确定对应的数据采集机构的类型包括：

当所述待检测部件的测量精度小于预设精度时，通过所述数据采集机构的关节臂采集所述表面三维数据；

当所述待检测部件的测量精度大于或等于所述预设精度时，通过所述数据采集机构的全站仪采集所述表面三维数据。

在本发明的一些优选实施例中，所述通过所确定的所述数据采集机构采集相应所述待检测部件的表面三维数据步骤中，所述数据采集机构所输出的所述表面三维数据位于同一坐标系。

在本发明的一些优选实施例中，在所述基于所述表面三维数据生成所述待检测部件的表面特征数据步骤之后还包括：

将所获得的所述待检测部件的所述表面特征数据与标准表面特征数据相比较，以确定所述待检测部件是否达到标准，其中所述标准表面特征数据包括盾壳的半径、螺旋轴旋叶的半径、刀盘的最大开挖半径、驱动箱的分度、驱动箱的垂直度、驱动箱的平行度以及拼装机两个平面的平行度；和

将所获得的所述待检测部件的所述表面特征数据传输至移动式交互设备进行显示。

在本发明的一些优选实施例中，当所述盾构机的所述待检测部件是盾壳时：

所述通过所确定的所述数据采集机构采集相应所述待检测部件的表面三维数据，包括：

确定所述盾壳的多个圆截面，其中一个截面为法兰圆截面，将所述法兰圆截面作为基准面，在另外每个截面，每隔预设的角度选取一个点，以选取预设数量的点；