CN214925465U - 一种管片外弧面收面机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管片外弧面收面机器人，属于施工设备领域，一种管片外弧面收面机器人，包括盾构片，所述盾构片的外侧架设有支撑架，所述支撑架的底部设置有驱动机构，所述支撑架的内部设有等距离排列的连接吊接机构，所述吊接机构的底端固定连接有固定架。该实用新型通过将盾构片依次倒扣在地面上露出外表面，然后通过PLC控制器启动驱动机构同步运转，驱动机构带动支撑架右盾构片的一侧相另一侧，在支撑架移动的过程中，吊接机构带动固定架上的重力辊对盾构片的外表面进行收面操作，从而实现了装置具备节省人力，降低人工劳动强度，施工效率高，并且可以控制减小收面误差的优点。

Description

一种管片外弧面收面机器人

技术领域

本实用新型涉及施工设备领域，更具体地说，涉及一种管片外弧面收面机器人。

背景技术

盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用，而在进行盾构管片的浇筑时为了保证浇筑外弧面的平整，在浇筑后要对其成型的外弧面进行收面。

传统的收面都是人工借助工具进行收面操作，劳动强度大，施工效率低下，并且传统人工施工收面误差不易控制，因此我们提出一种管片外弧面收面机器人用以解决以上问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种管片外弧面收面机器人，以解决现有技术中都是人工借助工具进行收面操作，劳动强度大，施工效率低下，并且传统人工施工收面误差不易控制的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种管片外弧面收面机器人，包括盾构片，所述盾构片的外侧架设有支撑架，所述支撑架的底部设置有驱动机构，所述支撑架的内部设有等距离排列的连接吊接机构，所述吊接机构的底端固定连接有固定架，所述固定架的内部转动连接有重力辊，所述支撑架的右侧固定连接有PLC控制器。

作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动机构包括承重架、从动轮，伺服电机和主动轮，所述承重架的顶部固定连接至支撑架的底部，所述承重架两端固定连接至从动轮的外侧，所述伺服电机的顶部固定连接至承重架的一侧，所述主动轮的外侧固定连接至承重架的底部，所述伺服电机的输出端通过联轴器贯穿并固定连接至主动轮的一侧。

作为上述技术方案的进一步描述：所述吊接机构包括连接筒、电动汽缸、拉力弹簧、连接块和连接杆，所述连接筒的顶部固定连接至支撑架的底部，所述电动汽缸的顶端固定连接至连接筒的内部，所述电动汽缸的输出端固定连接至拉力弹簧的顶端，所述拉力弹簧的底端固定连接至连接块的顶部，所述连接块的外侧滑动连接至连接筒的内部，所述连接块的底部固定连接至连接杆的底端固定连接至固定架的顶部。

作为上述技术方案的进一步描述：所述固定架的顶部固定连接有两个加强杆，两个所述加强杆相对的一端均固定连接至连接杆的外侧。

作为上述技术方案的进一步描述：所述连接块的内部设置有压力传感器，所述压力传感器的输出端与PLC控制器的输入端电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：所述支撑架的内部固定连接有两个激光测距仪，两个所述激光测距仪相背的一侧分别固定连接至支撑架内部的左右两侧。

作为上述技术方案的进一步描述：所述重力辊的内部设置有空腔，所述空腔的内部设置有滚动的重力球。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案通过将盾构片依次倒扣在地面上露出外表面，然后通过PLC控制器启动驱动机构同步运转，驱动机构带动支撑架右盾构片的一侧相另一侧，在支撑架移动的过程中，吊接机构带动固定架上的重力辊对盾构片的外表面进行收面操作，在收面的过程中吊接机构始终保持重力辊与盾构片外表面的压力在一定范围内部以减小收面的光滑度减小误差，从而实现了装置具备节省人力，降低人工劳动强度，施工效率高，并且可以控制减小收面误差的优点，解决了现有技术中都是人工借助工具进行收面操作，劳动强度大，施工效率低下，并且传统人工施工收面误差不易控制的问题。

(2)本方案通过承重架、从动轮，伺服电机和主动轮的配合使用，伺服电机带动主动轮转动，主动轮推动承重架和从动轮同步运动，从而使得装置可以实现自动化移动运行，节省人力，降低劳动强度，并可以实现反复收面，使得收面效果更好。

(3)本方案通过连接筒、电动汽缸、拉力弹簧、连接块、连接杆的配合使用，当重力辊接触盾构片外表面时，由于支撑架不断移动，重力辊沿着斜面运动，连接杆被固定架挤压向连接筒内部滑动，连接杆推动连接块向上滑动挤压拉力弹簧，从而使得装置可以使得多个重力辊始终沿着外表面弧线运动以保证收面效果。

(4)本方案通过加强杆可以使得固定架与连接杆的连接更加稳固，使得装置运行更加稳定。

(5)本方案通过压力传感器可以实时监测重力辊与盾构片表面之间的压力值，并且压力传感器将压力值实时传输至PLC控制器的内部，PLC控制器根据通过启动电动汽缸对拉力弹簧进行调节，从而使得装置可以始终保持恒定的压力进行收面操作，从而减小收面误差。

(6)本方案通过激光测距仪进行实时检测支撑架与盾构片之间的距离，防止支撑架的运行出现偏差和倾斜，PLC控制器对激光测距仪的数值进行实时检测，并通过及时调整两个伺服电机以保证装置的前进方向保持直线。

(7)本方案通过空腔内部的重力球可以方便重力辊相对盾构片的外表面发生滑动，使其收面过程中始终保持转动姿态，以保证收面的平整减小收面误差。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为图1中A部结构放大示意图；

图3为本实用新型的侧视结构示意图；

图4为本实用新型的重力辊侧视剖面结构示意图；

图5为本实用新型的吊接机构侧视立体结构示意图。

图中标号说明：

1、盾构片；2、支撑架；21、激光测距仪；3、驱动机构；31、承重架；32、从动轮；33、伺服电机；34、主动轮；4、吊接机构；41、连接筒；42、电动汽缸；43、拉力弹簧；44、连接块；45、连接杆；441、压力传感器；5、固定架；51、加强杆；6、重力辊；61、空腔；62、重力球；7、PLC控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；

请参阅图1～5，本实用新型中，一种管片外弧面收面机器人，包括盾构片1，盾构片1的外侧架设有支撑架2，支撑架2的底部设置有驱动机构3，支撑架2的内部设有等距离排列的连接吊接机构4，吊接机构4的底端固定连接有固定架5，固定架5的内部转动连接有重力辊6，支撑架2的右侧固定连接有PLC控制器7。

本实用新型中，通过将盾构片1依次倒扣在地面上露出外表面，然后通过PLC控制器7启动驱动机构3同步运转，驱动机构3带动支撑架2右盾构片1的一侧相另一侧，在支撑架2移动的过程中，吊接机构4带动固定架5上的重力辊6对盾构片1的外表面进行收面操作，在收面的过程中吊接机构4始终保持重力辊6与盾构片1外表面的压力在一定范围内部以减小收面的光滑度减小误差，从而实现了装置具备节省人力，降低人工劳动强度，施工效率高，并且可以控制减小收面误差的优点，解决了现有技术中都是人工借助工具进行收面操作，劳动强度大，施工效率低下，并且传统人工施工收面误差不易控制的问题。

请参阅图1与图3，其中：驱动机构3包括承重架31、从动轮32，伺服电机33和主动轮34，承重架31的顶部固定连接至支撑架2的底部，承重架31两端固定连接至从动轮32的外侧，伺服电机33的顶部固定连接至承重架31的一侧，主动轮34的外侧固定连接至承重架31的底部，伺服电机33的输出端通过联轴器贯穿并固定连接至主动轮34的一侧。

本实用新型中，通过承重架31、从动轮32，伺服电机33和主动轮34的配合使用，伺服电机33带动主动轮34转动，主动轮34推动承重架31和从动轮32同步运动，从而使得装置可以实现自动化移动运行，节省人力，降低劳动强度，并可以实现反复收面，使得收面效果更好。

请参阅图1、图2与图3，其中：吊接机构4包括连接筒41、电动汽缸42、拉力弹簧43、连接块44和连接杆45，连接筒41的顶部固定连接至支撑架2的底部，电动汽缸42的顶端固定连接至连接筒41的内部，电动汽缸42的输出端固定连接至拉力弹簧43的顶端，拉力弹簧43的底端固定连接至连接块44的顶部，连接块44的外侧滑动连接至连接筒41的内部，连接块44的底部固定连接至连接杆45的底端固定连接至固定架5的顶部。

本实用新型中，通过连接筒41、电动汽缸42、拉力弹簧43、连接块44、连接杆45的配合使用，当重力辊6接触盾构片1外表面时，由于支撑架2不断移动，重力辊6沿着斜面运动，连接杆45被固定架5挤压向连接筒41内部滑动，连接杆45推动连接块44向上滑动挤压拉力弹簧43，从而使得装置可以使得多个重力辊6始终沿着外表面弧线运动以保证收面效果。

请参阅图1，其中：固定架5的顶部固定连接有两个加强杆51，两个加强杆51相对的一端均固定连接至连接杆45的外侧。

本实用新型中，通过加强杆51可以使得固定架5与连接杆45的连接更加稳固，使得装置运行更加稳定。

请参阅图2，其中：连接块44的内部设置有压力传感器441，压力传感器441的输出端与PLC控制器7的输入端电性连接。

本实用新型中，通过压力传感器441可以实时监测重力辊6与盾构片1表面之间的压力值，并且压力传感器441将压力值实时传输至PLC控制器7的内部，PLC控制器7根据通过启动电动汽缸42对拉力弹簧43进行调节，从而使得装置可以始终保持恒定的压力进行收面操作，从而减小收面误差。

请参阅图1，其中：支撑架2的内部固定连接有两个激光测距仪21，两个激光测距仪21相背的一侧分别固定连接至支撑架2内部的左右两侧。

本实用新型中，通过激光测距仪21进行实时检测支撑架2与盾构片1之间的距离，防止支撑架2的运行出现偏差和倾斜，PLC控制器7对激光测距仪21的数值进行实时检测，并通过及时调整两个伺服电机33以保证装置的前进方向保持直线。

请参阅图4，其中：重力辊6的内部设置有空腔61，空腔61的内部设置有滚动的重力球62。

本实用新型中，通过空腔61内部的重力球62可以方便重力辊6相对盾构片1的外表面发生滑动，使其收面过程中始终保持转动姿态，以保证收面的平整减小收面误差。

工作原理：使用时，首先将盾构片1依次倒扣在地面上露出外表面，然后通过PLC控制器7启动驱动机构3同步运转，伺服电机33带动主动轮34转动，主动轮34推动承重架31和从动轮32同步运动带动支撑架2右盾构片1的一侧相另一侧，在支撑架2移动的过程中，吊接机构4带动固定架5上的重力辊6对盾构片1的外表面进行收面操作，当重力辊6接触盾构片1外表面时，由于支撑架2不断移动，重力辊6沿着斜面运动，连接杆45被固定架5挤压向连接筒41内部滑动，连接杆45推动连接块44向上滑动挤压拉力弹簧43，从而始终保持重力辊6与盾构片1外表面的压力在一定范围内部以减小收面的光滑度减小误差，从而实现了装置具备节省人力，降低人工劳动强度，施工效率高，并且可以控制减小收面误差的优点，解决了现有技术中都是人工借助工具进行收面操作，劳动强度大，施工效率低下，并且传统人工施工收面误差不易控制的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种管片外弧面收面机器人，包括盾构片(1)，其特征在于：所述盾构片(1)的外侧架设有支撑架(2)，所述支撑架(2)的底部设置有驱动机构(3)，所述支撑架(2)的内部设有等距离排列的连接吊接机构(4)，所述吊接机构(4)的底端固定连接有固定架(5)，所述固定架(5)的内部转动连接有重力辊(6)，所述支撑架(2)的右侧固定连接有PLC控制器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种管片外弧面收面机器人，其特征在于：所述驱动机构(3)包括承重架(31)、从动轮(32)，伺服电机(33)和主动轮(34)，所述承重架(31)的顶部固定连接至支撑架(2)的底部，所述承重架(31)两端固定连接至从动轮(32)的外侧，所述伺服电机(33)的顶部固定连接至承重架(31)的一侧，所述主动轮(34)的外侧固定连接至承重架(31)的底部，所述伺服电机(33)的输出端通过联轴器贯穿并固定连接至主动轮(34)的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种管片外弧面收面机器人，其特征在于：所述吊接机构(4)包括连接筒(41)、电动汽缸(42)、拉力弹簧(43)、连接块(44)和连接杆(45)，所述连接筒(41)的顶部固定连接至支撑架(2)的底部，所述电动汽缸(42)的顶端固定连接至连接筒(41)的内部，所述电动汽缸(42)的输出端固定连接至拉力弹簧(43)的顶端，所述拉力弹簧(43)的底端固定连接至连接块(44)的顶部，所述连接块(44)的外侧滑动连接至连接筒(41)的内部，所述连接块(44)的底部固定连接至连接杆(45)的底端固定连接至固定架(5)的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种管片外弧面收面机器人，其特征在于：所述固定架(5)的顶部固定连接有两个加强杆(51)，两个所述加强杆(51)相对的一端均固定连接至连接杆(45)的外侧。

5.根据权利要求3所述的一种管片外弧面收面机器人，其特征在于：所述连接块(44)的内部设置有压力传感器(441)，所述压力传感器(441)的输出端与PLC控制器(7)的输入端电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种管片外弧面收面机器人，其特征在于：所述支撑架(2)的内部固定连接有两个激光测距仪(21)，两个所述激光测距仪(21)相背的一侧分别固定连接至支撑架(2)内部的左右两侧。

7.根据权利要求1所述的一种管片外弧面收面机器人，其特征在于：所述重力辊(6)的内部设置有空腔(61)，所述空腔(61)的内部设置有滚动的重力球(62)。

Images