[发明专利]一种管片拼装机及拼装方法

说明书

本发明提供了一种管片拼装机及拼装方法，包括回转机构、平移机构、举升机构、抓举机构和PLC控制器，所述平移机构与回转机构连接，所述平移机构为两个且沿回转机构的轴线对称设置，所述举升机构与平移机构一一对应且垂直连接，所述抓举机构与其中一个举升机构垂直连接，所述平移机构、举升机构和抓举机构互相垂直；所述回转机构包括回转步进电机，所述平移机构包括平移步进电机，所述举升机构包括举升步进电机，所述抓举机构包括微调步进电机。本发明通过各步进电机分别与PLC控制器输出接口相连接，使得管片拼装的对中和就位精准，同时自动化的操作大大降低了劳动强度，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种管片拼装机及拼装方法。

背景技术

管片拼装机的作用就是将管片快速准确地安装到刚开挖的隧道表面，以支护隧道表面、防止地下水土的渗透和地表沉降，管片承担着盾构前进的推进反力。盾构管片拼装机是一种典型的复杂机电液产品，是盾构成套装备系统的关键子系统之一，管片拼装机的功能直接影响到管片拼装质量和隧道施工的效率。

目前，盾构施工过程中实现了管片拼装的机械化，但是管片的对中、就位、拼装等仍是靠人工作业完成，存在劳动强度大，管片拼装精度差、效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管片拼装机，克服现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种管片拼装方法，管片拼装的对中和就位精准，工作效率高。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种管片拼装机，包括回转机构、平移机构、举升机构和抓举机构，所述平移机构与回转机构连接，所述平移机构为两个且沿回转机构的轴线对称设置，所述举升机构与平移机构一一对应且垂直连接，所述抓举机构与其中一个举升机构垂直连接，所述平移机构、举升机构和抓举机构互相垂直；

所述回转机构包括回转步进电机，所述平移机构包括平移步进电机，所述举升机构包括举升步进电机，所述抓举机构包括微调步进电机。

还包括PLC控制器，所述回转步进电机、平移步进电机、举升步进电机、微调步进电机均与PLC控制器电连接。

所述回转机构包括固定环、转动环、回转步进电机、齿轮和连接基座，所述固定环设于转动环外，所述齿轮设于固定环和转动环之间，所述固定环和转动环通过齿轮转动连接，所述齿轮连接回转步进电机，所述转动环内侧沿轴向对称固定连接有两个稳固板和两个连接基座，所述回转机构和平移机构通过连接基座连接。

所述平移机构包括基板，所述基板与回转机构连接，所述基板一侧设有平移步进电机，另一侧设有支撑基座和固定横梁；

所述支撑基座和固定横梁沿水平方向并排设置，所述支撑基座连接有平移支撑，所述平移支撑与举升机构连接，所述平移步进电机连接有平移丝杠，所述平移丝杠的另一端贯穿基板与举升机构连接。

所述举升机构包括举升连接件、举升支撑和举升丝杠，所述举升支撑和举升丝杠均竖直设置且贯穿举升连接件，举升丝杠连接有举升步进电机，举升丝杠外侧套接有举升套筒，所述平移机构与举升连接件连接。

所述抓举机构包括抓举基座、机械臂托梁、微动支撑和微调丝杠，所述机械臂托梁设于抓举基座上方，所述机械臂托梁的两端分别与两个举升机构的端部垂直连接；

所述微动支撑和微调丝杠在水平面上平行设置，所述微动支撑贯穿抓举基座和机械臂托梁，所述微调丝杠一端与抓举基座相连，另一端连接有微调步进电机，所述抓举基座上设置有抓举头，所述抓举头与微动支撑平行设置，所述微调丝杠外侧套接有微动套筒。

还包括设于转动环内侧的稳固板，所述稳固板为两个，分别沿转动环轴向对称设置。

所述平移丝杠外侧套接有平移套筒。