隧道打孔机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种隧道打孔机器人，包括支撑平台、钻孔机构、钢筋探测机构、吹吸尘机构、机械臂、升降机构、水平伸缩机构、行走机构和控制机构，钻孔机构、钢筋探测机构和吹吸尘机构固定在机械臂的末端，钢筋探测机构用于探测隧道墙壁内是否存在钢筋，钻孔机构用于在隧道墙壁上无钢筋处打孔，吹吸尘机构用于吹出孔内的灰尘并吸走，机械臂的底部固定在升降机构上，升降机构固定在水平伸缩机构上，水平伸缩机构固定在支撑平台上，行走机构固定在支撑平台下方，控制机构分别与钻孔机构、钢筋探测机构、吹吸尘机构、机械臂、升降机构、水平伸缩机构和行走机构电连接。本发明专利技术的隧道打孔机器人，能进行智能打孔，提高了施工效率以及安全性。提高了施工效率以及安全性。提高了施工效率以及安全性。

【技术实现步骤摘要】
隧道打孔机器人


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，更加具体来说，本专利技术涉及一种隧道打孔机器人。

技术介绍

[0002]铁路及地铁施工时，通常需要在隧道内进行漏缆打孔作业，从而实现专网漏缆挂设或公网漏缆挂设。通常，专网漏缆挂设高度为距轨面4.5m～4.8m、公网漏缆则为2m～2.6m，打孔时眼孔保持1m间距。
[0003]传统施工方法为先搭设二层脚手架，施工人员攀爬上去后再进行画线定位和打孔作业，移动脚手架时下面需要4至6人，1小时只能打80m眼孔，不仅施工效率低下，而且高空作业危险性较大。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术创新地提供了一种隧道打孔机器人，能进行智能打孔，能在隧道内行走，避免人工搬运仪器，能水平伸缩保证能在隧道墙面上打孔，能控制打孔的竖直高度，且保证在无钢筋处打孔，减少钻孔机构的损坏，打孔后能及时清理孔内的灰尘，提高后续漏网挂设效率，实现作业的连贯性和智能化，提高了施工效率以及安全性。
[0005]为实现上述的技术目的，本专利技术公开了一种隧道打孔机器人，包括支撑平台、钻孔机构、钢筋探测机构、吹吸尘机构、机械臂、升降机构、水平伸缩机构、行走机构和控制机构，
[0006]所述钻孔机构、所述钢筋探测机构和所述吹吸尘机构固定在所述机械臂的末端，所述钢筋探测机构用于探测隧道墙壁内是否存在钢筋，所述钻孔机构用于在隧道墙壁上无钢筋处打孔，所述吹吸尘机构用于吹出孔内的灰尘并吸走，所述机械臂的底部固定在所述升降机构上，
[0007]所述升降机构固定在所述水平伸缩机构上，所述升降机构用于携带所述机械臂升降，
[0008]所述水平伸缩机构固定在所述支撑平台上，所述水平伸缩机构用于沿垂直于轨道的方向水平伸缩，
[0009]所述行走机构固定在所述支撑平台下方，所述行走机构用于带动隧道打孔机器人沿隧道内轨道运动至指定位置，
[0010]所述控制机构分别与钻孔机构、钢筋探测机构、吹吸尘机构、机械臂、升降机构、水平伸缩机构和行走机构电连接，用于控制各机构执行相应的动作。
[0011]进一步地，所述钻孔机构、所述钢筋探测机构和所述吹吸尘机构通过固定架固定在所述机械臂的末端，所述机械臂末端与所述固定架固定连接，所述钻孔机构固定在所述固定架上，所述钻孔机构的钻头延伸出所述固定架的外部，所述钢筋探测机构和所述吹吸尘机构均与所述固定架滑动连接，所述钢筋探测机构和所述吹吸尘机构均处于所述固定架的外部，所述钢筋探测机构、所述钻孔机构的钻头和吹吸尘机构处于所述固定架远离所述机械臂的一侧，所述钢筋探测机构和所述吹吸尘机构的滑动方向平行于所述钻孔机构的钻
头长度方向。
[0012]进一步地，所述吹吸尘机构包括吹尘管、第一吸尘管、第一防尘罩、吹尘装置和第一吸尘装置，所述第一吸尘管为三通管，所述吹尘管为一端封闭的三通管，所述第一防尘罩与所述第一吸尘管的其中一个管口连接，所述第一防尘罩和所述第一吸尘管套设在所述吹尘管的外部，所述第一吸尘管远离所述第一防尘罩的管口与所述吹尘管密封连接，所述吹尘管的其中一个管口靠近所述第一防尘罩，所述吹尘管的另一个管口延伸出所述第一防尘罩或所述第一吸尘管外并与所述吹尘装置连接，所述吹尘管的封闭管口远离所述第一防尘罩并靠近所述固定架，所述第一吸尘管的第三个管口与所述第一吸尘装置连接。
[0013]进一步地，所述钻孔机构的钻头外部套设有连通的第二防尘罩和第二吸尘管，所述第二吸尘管为一端封闭的三通管，所述第二吸尘管的其中一个管口与所述第二防尘罩连接，所述第二吸尘管的封闭管口与所述固定架固定连接，所述第二吸尘管的第三个管口连接有第二吸尘装置。
[0014]进一步地，还包括吸尘机构，所述吸尘机构固定在所述机械臂上，所述吸尘机构包括负压装置、四通管和吸尘换向机构，所述负压装置设有吸尘口和出尘口，所述四通管的其中两个管口相对设置，所述四通管的另外两个管口作为吸气口，两个所述吸气口之间呈预设夹角，所述四通管的相对管口中的其中一个与所述负压装置的吸尘口连接，所述吸尘换向机构密封连接在所述四通管的相对管口的另一个管口处且切换两个吸气口与外界的连通状态，至少一个吸气口与外界连通。
[0015]进一步地，所述吸尘换向机构包括用于封闭吸气口的换向挡块、用于密封所述四通管远离所述负压装置的管口的密封活塞和旋转驱动机构，所述换向挡块和所述密封活塞套设在所述四通管的两个相对管口所在的管道内，所述换向挡块远离所述负压装置的一端与所述密封活塞固定连接，所述旋转驱动机构与所述密封活塞固定连接，所述旋转驱动机构驱动所述换向挡块和所述密封活塞相对所述四通管转动使得吸气口被所述换向挡块封闭或打开，至少其中一个吸气口与外界连通。
[0016]进一步地，所述吸尘换向机构包括用于封闭吸气口的换向挡块、用于密封所述四通管远离所述负压装置的管口的密封活塞和旋转驱动机构，所述换向挡块和所述密封活塞套设在所述四通管的两个相对管口所在的管道内，所述密封活塞处于所述换向挡块远离所述负压装置的一侧且与所述四通管固定连接，所述旋转驱动机构穿过所述密封活塞与所述换向挡块固定连接，所述旋转驱动机构驱动所述换向挡块相对所述四通管转动使得吸气口被所述换向挡块封闭或打开，至少其中一个吸气口与外界连通。
[0017]进一步地，还包括止行夹轨机构，所述止行夹轨机构固定在所述支撑平台的下方，所述止行夹轨机构包括第一驱动电机、双向丝杠、第一丝杠螺母块、第二丝杠螺母块、第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪相对设置，所述第一夹爪与所述第一丝杠螺母块固定连接，所述第二夹爪与所述第二丝杠螺母块固定连接，所述双向丝杠上设有正丝螺纹和反丝螺纹，所述第一丝杠螺母块螺纹连接在双向丝杠的正丝螺纹处，所述第二丝杠螺母块螺纹连接在双向丝杠的反丝螺纹处，所述支撑平台底面设有与所述第一丝杠螺母块和第二丝杠螺母块滑动连接的滑槽，所述滑槽平行于所述双向丝杠，所述第一驱动电机驱动所述双向丝杠转动。
[0018]进一步地，所述行走单元包括前行走轮、后行走轮、第二驱动电机和链轮链条传动
机构，两个前行走轮之间通过连接轴连接，两个后行走轮之间通过连接轴连接，两个所述连接轴均与所述支撑平台转动连接，所述第二驱动电机通过所述链轮链条传动机构驱动所述连接轴转动从而带动前行走轮和后行走轮沿隧道内的轨道滚动。
[0019]本专利技术的有益效果为：
[0020]本专利技术的隧道打孔机器人能进行智能打孔，能在隧道内行走，避免人工搬运仪器，能水平伸缩保证能在隧道墙面上打孔，能控制打孔的竖直高度，且保证在无钢筋处打孔，减少钻孔机构的损坏，打孔后能及时清理孔内的灰尘，提高后续漏网挂设效率，实现作业的连贯性和智能化，提高了施工效率以及安全性。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例的隧道打孔机器人的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例的隧道打孔机器人沿隧道行走的示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例的隧道打孔机器人打孔时的状态图；
[0024]图4是专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道打孔机器人，其特征在于，包括支撑平台(1)、钻孔机构(2)、钢筋探测机构(3)、吹吸尘机构(4)、机械臂(5)、升降机构(6)、水平伸缩机构(7)、行走机构(8)和控制机构，所述钻孔机构(2)、所述钢筋探测机构(3)和所述吹吸尘机构(4)固定在所述机械臂(5)的末端，所述钢筋探测机构(3)用于探测隧道墙壁内是否存在钢筋，所述钻孔机构(2)用于在隧道墙壁上无钢筋处打孔，所述吹吸尘机构(4)用于吹出孔内的灰尘并吸走，所述机械臂(5)的底部固定在所述升降机构(6)上，所述升降机构(6)固定在所述水平伸缩机构(7)上，所述升降机构(6)用于携带所述机械臂(5)升降，所述水平伸缩机构(7)固定在所述支撑平台(1)上，所述水平伸缩机构(7)用于沿垂直于轨道(13)的方向水平伸缩，所述行走机构(8)固定在所述支撑平台(1)下方，所述行走机构(8)用于带动隧道打孔机器人沿隧道内轨道(13)运动至指定位置，所述控制机构分别与钻孔机构(2)、钢筋探测机构(3)、吹吸尘机构(4)、机械臂(5)、升降机构(6)、水平伸缩机构(7)和行走机构(8)电连接，用于控制各机构执行相应的动作。2.根据权利要求1所述的隧道打孔机器人，其特征在于，所述钻孔机构(2)、所述钢筋探测机构(3)和所述吹吸尘机构(4)通过固定架(10)固定在所述机械臂(5)的末端，所述机械臂(5)末端与所述固定架(10)固定连接，所述钻孔机构(2)固定在所述固定架(10)上，所述钻孔机构(2)的钻头延伸出所述固定架(10)的外部，所述钢筋探测机构(3)和所述吹吸尘机构(4)均与所述固定架(10)滑动连接，所述钢筋探测机构(3)和所述吹吸尘机构(4)均处于所述固定架(10)的外部，所述钢筋探测机构(3)、所述钻孔机构(2)的钻头和吹吸尘机构(4)处于所述固定架(10)远离所述机械臂(5)的一侧，所述钢筋探测机构(3)和所述吹吸尘机构(4)的滑动方向平行于所述钻孔机构(2)的钻头长度方向。3.根据权利要求2所述的隧道打孔机器人，其特征在于，所述吹吸尘机构(4)包括吹尘管(41)、第一吸尘管(42)、第一防尘罩(43)、吹尘装置和第一吸尘装置，所述第一吸尘管(42)为三通管，所述吹尘管(41)为一端封闭的三通管，所述第一防尘罩(43)与所述第一吸尘管(42)的其中一个管口连接，所述第一防尘罩(43)和所述第一吸尘管(42)套设在所述吹尘管(41)的外部，所述第一吸尘管(42)远离所述第一防尘罩(43)的管口与所述吹尘管(41)密封连接，所述吹尘管(41)的其中一个管口靠近所述第一防尘罩(43)，所述吹尘管(41)的另一个管口延伸出所述第一防尘罩(43)或所述第一吸尘管(42)外并与所述吹尘装置连接，所述吹尘管(41)的封闭管口远离所述第一防尘罩(43)并靠近所述固定架(10)，所述第一吸尘管(42)的第三个管口与所述第一吸尘装置连接。4.根据权利要求2或3所述的隧道打孔机器人，其特征在于，所述钻孔机构(2)的钻头外部套设有连通的第二防尘罩(103)和第二吸尘管(104)，所述第二吸尘管(104)为一端封闭的三通管，所述第二吸尘管(104)的其中一个管口与所述第二防尘罩(103)连接，所述第二吸尘管(104)的封闭管口与所述固定架(10)固定连接，所述第二吸尘管(104)的第三个管口连接有第二吸尘装置。5.根据权利要求1所述的隧道打孔机器人，其特征在于，还包括吸尘机构(11)，所述吸尘机构(11)固定在所述机械臂(5)上，所述吸尘机构(11)包括负压装置(111)、四通管(112)
和吸尘换向机构(113)，所述负压装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴元辉，崔冲，葛淑云，张俊，苑玉超，吴向阳，熊信涛，王鹏，陈振华，
申请(专利权)人：中铁电气化局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：