CN109630141B - 串并联形式的盾构机拼装机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种串并联形式的盾构机拼装机，其包括底座、竖立设置的回转盘，以及连接于底座与回转盘之间的油缸组，油缸组包括对称于回转盘的竖向中心线设置的多对油缸体，每个油缸体的第一端固定连接于回转盘，每个油缸体的第二端固定连接于底座。本发明中回转盘和底座之间通过油缸组连接，回转盘、油缸组和底座构成一个串联结构；油缸组中采用多对并联连接在回转盘和底座之间的油缸体，构成并联结构，从而构成串并联相结合的盾构机拼装机，由油缸组的作动带动回转盘完成各个自由度上的运动，实现盾构管片全方位的拼装，将串联和并联两种结构结合在一起，取长补短，就可以得到一种在一定需求的范围内完全运动的高精度结构。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机械技术领域，尤其涉及一种串并联形式的盾构机拼装机。
背景技术
现在的盾构机拼装机的机构形式都是串联式的，串联式的机构有着可运行的空间范围大的优点，但是其结构上的误差从起始端到末端是累积的，结构尺寸越大，制造工差就越大，导致其控制精度的下降。
目前串联式的盾构机拼装机主要存在如下缺点：
1、控制精度差：串联结构由于每个串联结构的误差，导致了末端的累积误差，这种误差在控制上是很难避免的；
2、结构复杂：对于每个自由度，都需要一个串联式的结构相对应，自由度越高，结构越复杂；
3、受力效果差：每个串联结构上受的力都是末端物体的总重力，导致了设计上必须对每个结构都加强设计到足够强壮，使每个结构都可以承受末端物体的总重力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种串并联形式的盾构机拼装机，达到缩小拼装机控制误差的目的。
实现上述目的的技术方案是：一种串并联形式的盾构机拼装机，其包括底座、竖立设置的回转盘，以及连接于所述底座与所述回转盘之间的油缸组，所述油缸组包括对称于所述回转盘的竖向中心线设置的多对油缸体，每个所述油缸体的第一端固定连接于所述回转盘，每个所述油缸体的第二端固定连接于所述底座。
本发明的有益效果是：回转盘和底座之间通过油缸组连接，回转盘、油缸组和底座构成一个串联结构；油缸组中采用多对并联连接在回转盘和底座之间的油缸体，每根油缸都以回转盘为根基，构成一个并联结构，从而构成本发明的串并联相结合的盾构机拼装机，由油缸组的作动带动回转盘完成各个自由度上的运动，实现盾构管片全方位的拼装。采用并联结构的油缸组，很好地解决了串联结构带来的误差，同时，串联结构的存在也能够解决并联结构带来的运动空间狭隘的问题。本发明将串联和并联两种结构结合在一起，取长补短，就可以得到一种在一定需求的范围内完全运动的高精度结构。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，所述油缸体的第一端为固定端，所述油缸体的第二端为伸缩端。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，所述回转盘的背面设有用于固定连接所述油缸体的第一端的连接臂。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，所述连接臂的数量为两个，两个所述连接臂对称于所述回转盘的竖向中心线设置。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，两个所述连接臂分别位于所述回转盘的左右象限点位置且垂直于所述回转盘的背面而向后延伸成形。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，多对所述油缸体中部分的所述油缸体的第一端连接于对应侧的所述连接臂，部分的所述油缸体的第一端连接于所述回转盘的背面。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，所述油缸组包括三对所述油缸体，其中两对连接于所述底座的上表面与所述连接臂的下表面之间，另外一对连接于所述底座的上表面与所述回转盘的背面之间。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，所述油缸体倾斜设置，且所述油缸体的第一端位于所述回转盘的象限点位置。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，每对对称设置的所述油缸体呈V字型或倒V字型布置。
本发明串并联形式的盾构机拼装机的一些实施例中，多对所述油缸体的第二端之间的最大距离小于所述回转盘的外径尺寸。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中串并联形式的盾构机拼装机的立体示意图。
图2为本发明实施例中串并联形式的盾构机拼装机的正面示意图。
图3为本发明实施例中串并联形式的盾构机拼装机的侧面示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
现在的盾构机拼装机的机构形式都是串联式的，串联式的机构有着可运行的空间范围大的优点，但是其结构上的误差从起始端到末端是累积的，结构尺寸越到，制造工差就越大，导致其控制精度的下降，所以对于今后的拼装机智能化设计有一定的影响。而并联式结构则有着结构简单，误差小的优点，但其运动的空间相对于串联式结构而言是比较小的。
为此，本发明提供了一种串并联形式的盾构机拼装机，其结构上兼具串联结构的部分和并联结构的部分，性能上可以取长补短，既解决了纯串联结构导致的误差问题，也解决了纯并联结构导致的运动空间狭隘的问题。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1～3所示，图中显示了本发明实施例的串并联形式的盾构机拼装机的立体及平面结构。该串并联形式的盾构机拼装机主要由底座11、回转盘 12和油缸组13三个部分构成，其中，底座11可采用移动式底座或者回转式底座，或者为既可移动又可转动的底座，实现在水平面上各个方向的移动和转动，提升拼装机的便利性和拼装范围。其中移动式底座可通过设置滚轮等已知形式来实现，回转式底座可通过设置转盘、转轴等已知形式实现，以此类推，在此不赘。
如图1所示，底座11水平放置，回转盘12竖立设置，回转盘12采用形状匹配于成环管片形状的圆环形回转盘，油缸组13整体连接于底座11和回转盘12之间，以油缸组13的作动，带动回转盘12相对于底座11在各个自由度上做回转或移动等运动，从而实现拼装机各个角度上的管片拼装。回转盘 12、油缸组13和底座11三者依次连接在一起，构成一个大的串联结构，满足一定空间范围内的盾构管片的拼装需求，克服纯并联结构的拼装机存在的运动空间狭隘的问题。
另一方面，油缸组13中具有多对油缸体131，每对油缸体131对称设置于圆环形的回转盘12的竖向中心线的两侧。每个油缸体131的第一端固定连接于回转盘12，每个油缸体131的第二端固定连接于底座11。油缸体131采用推杆油缸，油缸体131的第一端为固定端，即缸体部分，油缸体131的第二端为伸缩端，即推杆部分，由油缸体131的推杆部分推出带动与之连接的回转盘12的相应位置相对于底座运动，不同油缸体131的推出程度不同，从而可以引起回转盘12在不同角度上的转动，达到不同角度上的盾构管片的拼装要求，实现拼装机的管片拼装功能。其中，油缸组中的每个油缸体131 都以回转盘12为根基，并联连接在回转盘12和底座11之前，构成并联结构，并联结构误差小，不会引起误差累积，克服了纯串联结构的盾构机拼装机中误差大的问题。
本发明将回转盘和底座之间通过油缸组连接，使回转盘、油缸组和底座构成一个串联结构；油缸组中采用多对并联连接在回转盘和底座之间的油缸体，每根油缸都以回转盘为根基，构成一个并联结构，从而构成本发明的串并联相结合的盾构机拼装机，由油缸组的作动带动回转盘完成各个自由度上的运动，实现盾构管片全方位的拼装。采用并联结构的油缸组，很好地解决了串联结构带来的误差，同时，串联结构的存在也能够解决并联结构带来的运动空间狭隘的问题。因此，本发明采用了将串联和并联两种结构结合在一起，取长补短，就可以得到一种在一定需求的范围内完全运动的高精度结构。
较佳地，在回转盘12的背面设有连接臂14，用于固定连接油缸体131 的第一端，即油缸体131可通过连接臂14连接至回转盘12的背面。在本实施例中，连接臂14的数量为两个，两个连接臂14对称设置于回转盘12的竖向中心线的两侧，并且，左右两个连接臂14分别位于回转盘12的左右象限点位置且垂直于回转盘12的背面而向后延伸成形。多对油缸体131中部分的油缸体131的第一端通过连接对应侧的连接臂14而与回转盘12固定在一起，多对油缸体131中部分的油缸体131的第一端则直接连接于回转盘12的背面。
配合图1～3所示，本实施例中，油缸组包括三对油缸体131，其中两对油缸体131连接于底座11的上表面与连接臂14的下表面之间，另外一对油缸体131连接于底座11的上表面与回转盘12的背面之间。多根油缸体131均呈微微倾斜的形式，且油缸体131的第一端均位于回转盘12的象限点位置，例如连接于回转盘左右象限点位置的连接臂14上，以及直接连接于回转盘下象限点位置的一对油缸体。将油缸体131的第一端连接于回转盘的象限点位置，有利于提升油缸体控制回转盘的稳定性。较佳地，油缸组中的每对对称设置的油缸体131均呈V字型或倒V字型布置。如图1～3所示，本实施例中的三对油缸体131中，两对呈V字型布置，一对呈倒V字型布置，其中两对呈V字型布置的油缸体131均连接于连接臂14与底座11之间，而一对呈倒V 字型布置的油缸体131则连接于回转盘12的底部象限点与底座11的上表面之间，如此布置，如图2所示，三对油缸体131在空间上呈现出首尾相连的形态，其中，多对油缸体131的第二端之间的最大距离小于回转盘12的外径尺寸，如此设计，可以令油缸组对回转盘的施力更加集中、稳定和对称，提高拼装机的精准度，充分实现并联结构的各大优势。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种串并联形式的盾构机拼装机，其特征在于：包括底座、竖立设置的回转盘，以及连接于所述底座与所述回转盘之间的油缸组，所述油缸组包括三对油缸体，每对所述油缸体包括两两对称于所述回转盘的竖向中心线设置的两个油缸体，每个所述油缸体的第一端固定连接于所述回转盘，每个所述油缸体的第二端固定连接于所述底座，所述回转盘的背面设有用于固定连接所述油缸体的第一端的连接臂，三对所述油缸体中的其中两对呈V字型布置且连接于所述底座的上表面与所述连接臂的下表面之间，另外一对呈倒V字型布置且连接于所述底座的上表面与所述回转盘的背面之间，三对所述油缸体在空间上呈现出首尾相连的形态。
2.如权利要求1所述的串并联形式的盾构机拼装机，其特征在于：所述油缸体的第一端为固定端，所述油缸体的第二端为伸缩端。
3.如权利要求1或2所述的串并联形式的盾构机拼装机，其特征在于：所述连接臂的数量为两个，两个所述连接臂对称于所述回转盘的竖向中心线设置。
4.如权利要求3所述的串并联形式的盾构机拼装机，其特征在于：两个所述连接臂分别位于所述回转盘的左右象限点位置且垂直于所述回转盘的背面而向后延伸成形。
5.如权利要求1所述的串并联形式的盾构机拼装机，其特征在于：所述油缸体倾斜设置，且所述油缸体的第一端位于所述回转盘的象限点位置。
6.如权利要求1所述的串并联形式的盾构机拼装机，其特征在于：三对所述油缸体的第二端之间的最大距离小于所述回转盘的外径尺寸。
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