[发明专利]一种智能化钢拱架拼装机器人

权利要求书

1.一种智能化钢拱架拼装机器人，其特征在于：包括运输系统（1）、拼装系统（2）、安装系统（3）和清渣系统（4），清渣系统（4）安装在TBM主梁的下端面；所述运输系统（1）包括运输小车和运输轨道，运输轨道固定在TBM主梁的上端面，运输小车在运输轨道上往返运动将拼装环片运输到拼装系统（2）的拼装环道（2-1）内，拼装环道（2-1）安装在支撑环上的支撑座上，且拼装环道（2-1）在支撑座（2-3）上转动，支撑环（2-4）安装在TBM主梁的侧端；安装系统（3）的机械臂（6）与拼装环道（2-1）上的拼装环片相配合，将拼装环片组装在一起；且机械臂（6）通过底座（6-1）滚动安装在安装轨道（3-1）上，安装轨道（3-1）固定在TBM主梁的侧端并与拼装环道（2-1）平行；

所述运输系统（1），包括第一运输车（1-1）、第二运输车（1-2）、第一运输轨道（1-3）和第二运输轨道（1-4），第二运输车（1-2）安装在第二运输轨道（1-4）上并在第二运输轨道（1-4）上往返移动，第二运输轨道（1-4）安装在TBM主梁的上端面，在第二运输轨道（1-4）之间的TBM主梁上安装有第一运输轨道（1-3），第一运输车（1-1）在第一运输轨道（1-3）上往返移动并将第二运输车（1-2）上的拼装环片取下；所述第一运输车（1-1）上竖直安装有液压缸Ⅰ（1-1-1），液压缸Ⅰ（1-1-1）的活塞杆顶部设置有转运板（1-1-2），转运板（1-1-2）用于转运拼装环片；

支撑环（2-4）通过顶出组件（2-6）固定在TBM主梁侧端；且顶出组件（2-6）与拼装环道（2-1）内的拼装环片相对应将拼装环片顶出到隧道壁上，在拼装环道（2-1）上间隔安装有若干承载板组（2-2）；在支撑环（2-4）的下端均安装有减震组件（2-8）；

所述安装系统（3），包括半圆环形的安装轨道（3-1）和机械臂（6），安装轨道（3-1）对称固定在TBM主梁两侧端，在每个安装轨道（3-1）上均安装有机械臂（6）；机械臂（6）能伸到两承载板组之间的间隔处连接拼接环片，并将各拼接环片拼接在一起。

2.根据权利要求1所述的智能化钢拱架拼装机器人，其特征在于：所述拼装系统（2），包括拼装环道（2-1）、承载板组（2-2）、支撑座（2-3）、支撑环（2-4）、夹紧组件、顶出组件（2-6）和滚动组件（2-7）；拼装环道（2-1）通过滚动组件（2-7）安装在支撑座（2-3）上，支撑座（2-3）与支撑环（2-4）固定连接，在拼装环道（2-1）上间隔安装有若干承载板组（2-2），在承载板组（2-2）之间的拼装环道（2-1）上安装有夹紧组件，夹紧组件将拼装环道（2-1）内的拼装环片夹紧。

3.根据权利要求2所述的智能化钢拱架拼装机器人，其特征在于：所述顶出组件（2-6）包括两组顶出驱动件（2-6-1），每组顶出驱动件均包括一个竖直驱动件和水平驱动件，两组顶出驱动件（2-6-1）对称设置在TBM主梁两侧，且每个顶出驱动件（2-6-1）的壳体固定在TBM主梁侧端，顶出驱动件（2-6-1）的伸缩件与拼装环片相对应；且在每组竖直驱动件的壳体和水平驱动件的壳体之间均固定有一个支撑环（2-4），每个支撑环（2-4）的上部均设置有一个支撑座（2-3），支撑座（2-3）上安装有滚动组件。

4.根据权利要求3所述的智能化钢拱架拼装机器人，其特征在于：每个顶出驱动件均通过一个滑块滑动安装在TBM主梁侧端的一个轨道内，且每个滑块的一端与一个顶出驱动件的伸缩件连接，每个顶出驱动件固定在TBM主梁侧端并拉动相应的滑块在轨道槽内移动。

5.根据权利要求1或3或4所述的智能化钢拱架拼装机器人，其特征在于：所述减震组件（2-8），包括减震器（2-8-1）、减震轮（2-8-2）和减震杆（2-8-3），减震杆（2-8-3）的一端铰接在支撑环（2-4）的下端，减震杆（2-8-3）的另一端与减震轮（2-8-2）铰接，减震轮（2-8-2）与拼装环道（2-1）的侧端滚动接触，减震器（2-8-1）的一端铰接在支撑环（2-4）上，另一端铰接在减震杆（2-8-3）上。