[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

摘要

本发明一种泥水平衡盾构机辅助换刀装置及其使用方法，所述泥水平衡盾构机最前端为刀盘，刀盘后面顺次布置有开挖舱、气垫舱及人闸舱；所述辅助换刀装置包括气垫舱上部固接的第一滑轨，嵌装在第一滑轨上的移动滑台，机器人固接于移动滑台，人闸舱下部安装有第二滑轨，运送架架设在第二滑轨上，运送架上端设置有第二安装座，换刀机械臂安装在第二安装座上，换刀机械臂的前端安装有照明和摄像装置。在不改变原有盾构机舱门及空间结构的基础上，增加的辅助换刀装置，可有效提高换刀效率、降低换刀成本、保障操作人员的安全，完成刀具的磨损检测及更换，提高了泥水平衡盾构机换刀作业的自动化水平，实现合理、安全、高效的换刀作业。

主权项

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。