一种管片混凝土自动抹面装置的制作方法

1.本实用新型属于混凝土管片施工领域，具体为一种管片混凝土自动抹面装置。


背景技术：

2.盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用,盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。在混凝土管片生产过程中，需要进行收面工序。
3.目前，通常是人工对管片进行收面工作，工人劳动强度高，用人多，而且人工通常是采用抹子进行收面，而抹子的长度较短，需要抹面面积较大，使得收面的效率较低，且该工序对施工人员要求较高，需要经验丰富、责任心强的人员才能保证抹面质量，而曲面抹平工艺增大了自动化抹面的难度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种管片混凝土自动抹面装置，以解决上述技术问题。
5.为此，本实用新型提供一种管片混凝土自动抹面装置，包括：
6.工作平台；
7.机械臂，连接在工作平台的顶部；
8.精抹抛光机构，连接在机械臂的末端；
9.接近传感器，连接在机械臂的末端；
10.控制系统，与机械臂、精抹抛光机构和接近传感器电连接。
11.优选地，所述工作平台的顶部还连接有滑台，所述滑台的驱动电机与控制系统电连接，所述机械臂的底部连接在滑台的顶部。
12.优选地，所述工作平台包括外部轴、滑块和减速箱和缆线，所述滑块和减速箱与外部轴滑动连接，所述滑台设置在滑块和减速箱的顶部，所述缆线将外部轴、滑块和减速箱连接。
13.优选地，所述外部轴的底部还设有钢结构。
14.优选地，所述精抹抛光机构包括压力传感器和抛光抹盘，所述压力传感器连接在机械臂的末端，所述抛光抹盘与压力传感器的末端连接，所述压力传感器与控制系统电连接。
15.优选地，所述抛光抹盘为法兰盘。
16.与现有技术相比，本实用新型的特点和有益效果为：本实用新型设计了一种管片混凝土自动抹面装置，通过设置机器人工作平台，规划机器人抛光抹盘行走路线，实现管片外弧面自动精抹抛光处理，实现抹面标准化，提升抹面质量。通过机器人进行抹面抛光加快生产节拍，减少施工人员数量。使用时，已经完成粗抹面的管片模具运送至机器人作业区，
接近传感器检测到工件的位置及型号，机器人自动调用该型号模具的程序对处于工作区域的模具进行抹面抛光处理，采用法兰盘在压力传感器控制下，以一定的力对于模具内管片外弧面进行抹面。当整个管片抹面完成后，机器人手臂收回至安全区域并返回初始位置等待，已经完成的模具则运送至下一个工作位置进行作业，机器人系统则等待下一个模具的到位。
附图说明
17.图1为管片混凝土自动抹面装置的示意图。
18.图2为精抹抛光机构的示意图。
19.图3为接近传感器的示意图。
20.附图标注：1
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机械臂、2
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工作平台、21
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缆线、22
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滑块和减速箱、23
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外部轴、3
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钢结构、4
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精抹抛光机构、41
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压力传感器、42
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抛光抹盘、5
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接近传感器、6
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滑台。
具体实施方式
21.为使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步说明。
22.在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如图1
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3所示，一种管片混凝土自动抹面装置包括工作平台2、机械臂1、精抹抛光机构4、接近传感器5和控制系统。控制系统与机械臂1、精抹抛光机构4和接近传感器5电连接。
26.工作平台2设立目的在于扩大机械臂1的清理和喷涂作业范围。工作平台2包括外部轴23、滑块和减速箱22和缆线21，滑块和减速箱22与外部轴23滑动连接，工作平台2的顶部还连接有滑台6，机械臂1的底部连接在滑台6的顶部。滑台6的驱动电机与控制系统电连接。滑台6设置在滑块和减速箱22的顶部，缆线21将外部轴23、滑块和减速箱22连接。外部轴23的底部还设有钢结构3，主要作用为增加工作平台2的高度。
27.机械臂1连接在工作平台2的顶部。精抹抛光机构4连接在机械臂1的末端。精抹抛光机构4包括压力传感器41和抛光抹盘42，压力传感器41连接在机械臂1的末端，抛光抹盘42与压力传感器41的末端连接，压力传感器41与控制系统电连接。通过压力传感器41控制抛光抹盘42的作业力度。抛光抹盘42为法兰盘。抛光抹盘42设计较窄边缘面，保证强度同时保证抛光效果，最终实现系统精抹抛光的效果。接近传感器5连接在机械臂1的末端。控制系统由触摸屏、plc、伺服控制单元、操控按钮、电气元件等构成，负责实现与现有设备连锁保护并各设备的协调控制实现对机器人、设备开关动作、设备的切换、连锁保护及逻辑控制、功能设定、程序号选择、统运行故障显示报警功能。
28.上述管片混凝土自动抹面装置的工作原理为：已经完成粗抹面的模具运送至机器人作业区，接近传感器5检测到工件的位置及型号，机械臂1自动调用该型号模具的程序，对处于工作区域的模具进行抹面抛光处理，采用抛光抹盘42在压力传感器41的控制下，以一定的力对于模具内管片外弧面进行抹面。当整个管片抹面完成后，机械臂1收回至安全区域并返回初始位置等待，已经完成的模具则运送至下一个工作位置进行作业，机械臂1则等待下一个模具的到位。
29.该管片混凝土自动抹面装置包括自动模式、手动模式和维修模式三种模式。处于自动模式时，工件到位后，自动判断模具的种类并开始进行精抹抛光环节，作业完成后返回等待位置等待下一个模具的到位，生产过程中主要应用该模式。处于手动模式时，主要功能包括手动操作设备，调试工件；调试工件，机器人调试；手动再现对模具的工作过程，调整不合适的地方。维修模式时，对各个位置根据需要进行动作，对各个驱动进行手动控制，检测各个动力机构是否能够正常运动，确认检测系统中各个元器件是否正常工作。
30.具体以某管片混凝土自动抹面装置为例，工作平台2由机械结构、滑台、齿轮齿条、减速箱、导轨、滑块、润滑系统等构成。工作平台2的外部轴23与减速箱连接形成机械臂1的第七轴，携带机械臂1直线运动从而确保机械臂1可以对整个模具进行打磨与喷涂。工作平台2运动控制由机器人系统控制，与机器人其它6轴通过示教控制达到作业要求。
31.钢结构3根据不同管片直径长度可设计为5000
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9000mm，宽度为700
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1200mm，高度为800
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1500mm。钢结构3由高强度方管、钢板与工字钢焊接而成。
32.以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。