[发明专利]一种隧道自动开槽系统及应急处理方法

说明书

本发明涉及隧道开槽技术领域，本发明公开了一种隧道自动开槽系统及应急处理方法，包括平板车、发电机、机器人固定装置、工业机器人、开槽装置、控制子系统；所述开槽装置包括支架，所述支架连接于工业机器人的自由端，所述支架上滑动连接有滑台，所述滑台上连接有开槽电机，所述开槽电机上连接有开槽刀具，所述滑台能够带动开槽电机将开槽刀具从槽内抽离；所述控制子系统包括上位机控制系统、电气控制系统和机器人控制系统；所述上位机控制系统分别连接电气控制系统与机器人控制系统，所述上位机控制系统用于显示所述用户控制界面和实现人机交互用于处理应急信号，所述应急处理方法用于系统断电或设备故障可能引起铁路运行中断的紧急情况。

技术领域

本发明涉及隧道施工设备及方法技术领域，特别是一种隧道自动开槽系统及应急处理方法。

背景技术

对于铁路隧道内部渗漏水的治理问题，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倒梯形槽，在其中埋设PVC透水盲管并固定。目前在铁路施工中，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。

采用机器人代替人工进行隧道排水槽开槽，能够有效减轻工人劳动强度，经济效益突出，实用性强，但是在隧道开槽过程中往往会遇到各种意外情况导致开槽不能继续，若发电机故障导致系统断电或机器人故障，造成机器人臂及开槽刀具无法回收到停机状态，达不到平板车及机器人运行需保持的安全限界，导致机器人开槽系统连同平板车无法在规定时间内移动到车站等限定位置，引起铁路正常运行中断的严重后果，对此，目前还没有专门的应急处理方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的出现停电及机器人故障情况时，开槽刀具及机器人臂无法从已开的槽内退出，造成机器人臂及开槽刀具无法回收到停机状态，达不到平板车及机器人运行需保持的安全限界，导致机器人开槽系统连同平板车无法在规定时间内移动到车站等限定位置，引起铁路正常运行中断的严重后果，提供一种隧道自动开槽系统及应急处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种隧道自动开槽系统，包括平板车、发电机、机器人固定装置、工业机器人、开槽装置、控制子系统，所述发电机、机器人固定装置与控制子系统均固定连接在所述平板车上；

所述控制子系统包括上位机控制系统、电气控制系统和机器人控制系统；所述上位机控制系统分别连接所述电气控制系统与所述机器人控制系统，所述机器人控制系统的信号输出端为所述控制子系统的第一控制信号输出端，所述电气控制系统的控制信号输出端为所述控制子系统的第二控制信号输出端；所述控制子系统的第一控制信号输出端连接所述工业机器人的信号输入端，所述控制子系统的第二控制信号输出端与所述开槽电机的信号输入端连接；

所述工业机器人上安装有扫描装置，所述扫描装置的信号输入端与电气控制系统的信号输出端连接，所述扫描装置的信号输出端与电气控制系统的信号输入端连接，所述扫描装置用于扫描作业面得到扫描信息；所述扫描信息包括工作面的凸起物尺寸；

所述开槽装置包括支架，所述支架连接于工业机器人的自由端，所述支架上滑动连接有滑台，所述滑台上连接有开槽电机，所述开槽电机上连接有开槽刀具，所述滑台能够带动开槽刀具从已开的槽内抽离。