[发明专利]适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统及方法

权利要求书

1.一种适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统，其特征在于，包括控制机构，及与其分别相连的震动筛分机构、岩样就位机构、视觉处理机构和加载机构；

所述震动筛分机构用于对从岩渣皮带机上获取的岩渣进行岩渣震动筛分；

所述岩样就位机构用于将筛分得到的岩渣进行姿态调整及自动定位；

所述视觉处理机构用于采集姿态调整及自动定位后的岩渣图像，识别岩渣试样宽度以确定出点荷载的加载点位置，并将所述加载点位置传送至控制机构；

所述加载机构用于在接收控制机构传来的加载点位置处进行负荷加载；

所述视觉处理机构还用于采集负荷加载后的岩渣试样图像，判断当前在线点荷载强度试验是否为有效试验，并将判断结果传送至控制机构；

所述岩样就位机构包括滑板结构、转盘结构和光圈结构；

所述滑板结构用于将不同岩渣彼此分离，使得每块岩渣的表面上最大平面面积的平面处于朝下的姿态；所述滑板结构包括激振器和滑板，所述激振器用于以设定频率及振幅大小的信号带动滑板振动，所述滑板预先有设定大小的倾斜角度；

所述转盘结构用于保证只有一块岩渣进入点荷载强度试验环节；所述转盘结构包括承载台、拨动圈和传感组件，所述传感组件用于感知岩渣滑入，并将感知信号传送至控制机构，由控制机构控制激振器停止震动及控制拨动圈转动将岩渣试样送到承载台上；

所述光圈结构用于定位进入点荷载强度试验环节的岩渣；所述光圈结构包括基础光圈和驱动机构，所述基础光圈可自动开合运动，且在驱动机构的驱动下可沿垂直于实验平面方向上下移动。

2.如权利要求1所述的适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统，其特征在于，所述适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统还包括真空吸取机构，所述真空吸取机构用于真空吸取岩渣皮带机上的岩渣。

3.如权利要求2所述的适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统，其特征在于，所述真空吸取机构还用于将真空吸取的岩渣经传送机构传送至震动筛分机构。

4.如权利要求1所述的适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统，其特征在于，所述震动筛分机构包括与岩渣的粒径级匹配的分层振动筛，所述分层振动筛包括若干层振动筛，每层振动筛的网格大小不同，且从上到下依次变小。

5.如权利要求4所述的适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统，其特征在于，不同层振动筛与不同出口相连，预先选择设定出口与岩样就位机构相连通，其他出口引流回至岩渣皮带机上。

6.如权利要求1所述的适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统，其特征在于，所述加载机构包括对顶油缸，所述对顶油缸用于对岩渣试样进行点荷载的稳定施加，当油压突然下降时即为试件破坏，记录施加的最大点荷载。

7.一种适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试方法，其特征在于，基于权利要求1-6任一所述的适用于TBM搭载的渣片点荷载强度自动测试系统，包括：

对从岩渣皮带机上获取的岩渣进行岩渣筛分；

将筛分得到的岩渣进行姿态调整及自动定位；

采集姿态调整及自动定位后的岩渣图像，识别岩渣试样宽度以确定出点荷载的加载点位置；

在加载点位置处进行负荷加载；

采集负荷加载后的岩渣试样图像，判断当前在线点荷载强度试验是否为有效试验。