[实用新型]一种盾构管片拼装机六自由度全自动控制系统

权利要求书

1.一种盾构管片拼装机六自由度全自动控制系统，其特征在于，包括成像设备、图像处理设备、计算机、PLC、控制芯片、电磁阀、液压执行元件和传感器；成像设备、图像处理设备、计算机、PLC和控制芯片依次相连；

所述成像设备，用于对待拼装管片的内表面区域和待拼装管片与已拼装管片相接触区域进行摄像，在待拼装管片内表面区域至少获取一个点P₃的位置信息、在待拼装管片与已拼装管片相接触区域至少获取两个点P₁和P₂的位置信息，并将所述P₁、P₂和P₃的位置信息发送给图像处理设备；

所述图像处理设备，在接收到所述P₁、P₂和P₃的位置信息后，分析所述P₁、P₂和P₃和已拼装管片棱边的间隙（Δl_a、Δl_b、Δl_c）和高差（Δh_a、Δh_b、Δh_c），并将所述间隙（Δl_a、Δl_b、Δl_c）和高差（Δh_a、Δh_b、Δh_c）发送给所述计算机；

所述传感器，用于对所述液压执行元件的运动量和液压执行元件在盾构机中的位置信息进行检测，并将所述液压执行元件在盾构机中的位置信息反馈给所述控制芯片；

所述计算机，用于预先存储管片拼装机所处位置的盾构机三维结构图、传感器依次通过所述控制芯片和PLC反馈的液压执行元件在盾构机中的位置信息、图像处理设备发送的间隙（Δl_a、Δl_b、Δl_c）和高差（Δh_a、Δh_b、Δh_c）与传感器再次通过所述控制芯片和PLC反馈的液压执行元件粗调后在盾构机中的位置信息；

所述PLC，接受所述传感器反馈的液压执行元件在盾构机中的位置信息、粗调运动的轨迹规划信息、传感器反馈的液压执行元件粗调后在盾构机在的位置信息和液压执行元件的运动量并发送出；

所述电磁阀，用于驱动所述液压执行元件；

所述控制芯片与所述传感器和PLC通讯连接。

2.根据权利要求1所述的盾构管片拼装机六自由度全自动控制系统，其特征在于，所述液压执行元件包括第一轴向运动液压缸、第二轴向运动液压缸、第一周向运动液压马达、第二周向运动液压马达、第一径向运动液压油缸、第二径向运动液压液压油缸、侧倾液压油缸和摆动液压油缸。

3.根据权利要求2所述的盾构管片拼装机六自由度全自动控制系统，其特征在于，所述电磁阀包括用于驱动所述第一轴向运动液压缸的第一电磁阀和第二电磁阀、用于驱动所述第二轴向运动液压缸的第三电磁阀和第四电磁阀、用于驱动所述第一轴向运动液压马达的第五电磁阀和第六电磁阀、用于驱动所述第二周向运动液压马达的第七电磁阀和第八电磁阀、用于驱动所述第一径向运动液压油缸的第九电磁阀和第十电磁阀、用于驱动所述第二径向运动液压油缸的第十一电磁阀和第十二电磁阀、用于驱动所述侧倾液压油缸的第十三电磁阀和第十四电磁阀以及用于驱动所述摆动液压油缸的第十五电磁阀和第十六电磁阀。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的盾构管片拼装机六自由度全自动控制系统，其特征在于，所述传感器包括第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、第五位移传感器和第六位移传感器；所述第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、第五位移传感器和第六位移传感器分别用于检测所述第一轴向运动液压缸、第二轴向运动液压缸、第一径向运动液压油缸、第二径向运动液压油缸、侧倾液压油缸和摆动液压油缸的伸缩量，所述角度传感器用于检测所述第一轴向运动液压马达和第二轴向运动液压马达的旋转角度。

5.根据权利要求1所述的盾构管片拼装机六自由度全自动控制系统，其特征在于，所述成像设备包括2台摄像机。

6.根据权利要求1所述的盾构管片拼装机六自由度全自动控制系统，其特征在于，所述图像处理设备和PLC中均设置有时钟电路模块。