[实用新型]一种用于安装在机器人上作业的开槽装置

说明书

本实用新型涉及工业机器人工具技术领域，一种用于安装在机器人上作业的开槽装置，包括刀具装置和行程开关，所述刀具装置连接于安装支架，所述安装支架用于与机器人连接，所述刀具装置连接有恒力浮动装置，所述恒力浮动装置连接有控制系统，所述控制系统能够根据所述刀具装置运动变化控制所述恒力浮动装置带动所述刀具装置沿开槽深度方向浮动，用于保持开槽深度的一致性，所述行程开关用于对所述刀具装置限位。所述恒力浮动装置保证开槽深度的一致性，通过更改开槽方向和改变所述刀具装置与作业面法线方向的夹角，可满足切矩形槽、倒梯形槽等多种形状的凹槽。开槽过程可全自动进行，具有智能化程度高和开槽质量稳定且可靠的优点。

技术领域

本实用新型涉及工业机器人工具技术领域，特别是一种安装在工业机器人上用于隧道开槽的开槽工具。

背景技术

对于铁路隧道内部的渗漏水问题，目前通常采用堵排结合的方法进行处理。除了钻孔进行注浆封堵之外，还采用在渗水区开设排水槽，开设排水槽多数采用人工开凿的方法。由于隧道穹顶较高，需要借助脚手架才能进行施工，而铁路还肩负着日常运输任务，所以施工时间非常受限，再加之人工开槽速度慢，所以施工效率非常低，无法满足作业需求。另一方面开槽作业环境恶劣，粉尘污染严重，作业危险性高，对作业人员的人身健康存在一定的危害。采用工业机器人替代人工进行隧道开槽作业，具有方便高效、经济适用、智能化程度高以及开槽质量稳定可靠的优点，但现有的开槽工具多为人工手持工具，并不适用于机器人安装。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中隧道排水槽开槽工具不适用于安装在机器人上进行施工的不足，提供一种用于安装在机器人上作业的开槽装置。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种用于安装在机器人上作业的开槽装置，包括刀具装置和行程开关，所述刀具装置连接于安装支架，所述安装支架用于与机器人连接，所述刀具装置连接有恒力浮动装置，所述恒力浮动装置连接有控制系统，所述控制系统能够根据所述刀具装置运动变化控制所述恒力浮动装置带动所述刀具装置沿开槽深度方向浮动，所述刀具装置沿开槽深度方向的浮动用于保持开槽深度的一致性，所述行程开关用于对所述刀具装置限位。

所述恒力浮动装置的作用是平衡所述刀具装置沿开槽深度方向受开槽作业面的反作用力，使得所述刀具装置不发生偏移，保证开槽深度的一致性。所述恒力浮动装置内设置有动力装置，如油缸、气缸、直线模组等，则所述恒力浮动装置即可沿直线运动，且可通过设置轨道的约束将所述直线运动方向约束在沿开槽深度方向。所述刀具装置与所述恒力浮动装置连接，则所述恒力浮动装置能够带动所述刀具装置沿开槽深度方向浮动。将所述刀具装置与电机传动连接，就可使所述刀具装置转动，对作业面进行开槽。所述安装支架与机器人连接，所述机器人如一种工业机械臂，带动本实用新型开槽装置翻转或沿预定轨迹运动。

所述机器人按照预定的轨迹带动所述刀具装置进行深度方向的开槽，当到达预定深度后，所述行程开关动作，反馈信号给所述控制系统，如所述机器人的所述控制系统，所述机器人不再带动所述刀具装置加深开槽深度，转而沿着预定的长度方向的轨迹进行开槽。如果在作业过程中，遇到开槽面凸起或硬度变高的情况，所述刀具装置受开槽作业面的反作用力压力变大，将发生回退，同时所述电机电流增大，将所述电机电流增大的信号输入至所述控制系统，所述控制系统根据增大的电机电流信号控制所述动力装置加压，恒力浮动装置带动所述刀具装置沿加深开槽深度方向前进，避免所述刀具装置发生回退。反之，如若遇到开槽面凹陷或硬度变低的情况，所述刀具装置受开槽作业面的反作用力压力变小，将加深开槽深度，同时所述电机电流减小，将所述电机电流减小的信号输入至所述控制系统，所述控制系统根据减小的电机电流信号控制所述动力装置减压，恒力浮动装置带动所述刀具装置沿加深开槽深度方向回退，避免所述刀具装置继续前进，如此反馈调节保证开槽深度的一致性。相较于现有技术中采用力传感器反馈调节以保持恒力，所述恒力浮动装置通过电流信号的变化反馈调节以保持恒力，具有反应迅速，准确的特点。