江蘇
最大可舉起500公斤的刀具，最快25分鐘換刀，效率提升50%以上……
最近，由中鐵十四局研發(fā)的，我國(guó)首臺(tái)重載智能盾構(gòu)換刀機(jī)器人投入使用，標(biāo)志著我國(guó)大直徑盾構(gòu)隧道施工邁入無(wú)人換刀新階段。
中鐵十四局深耕大直徑及水下盾構(gòu)隧道施工領(lǐng)域，在江北新區(qū)先后布局設(shè)立了大盾構(gòu)公司及大盾構(gòu)與地下空間科技發(fā)展研究院。
盾構(gòu)機(jī)是穿山越海的大國(guó)重器，而最前端的刀頭，猶如牙齒切削巖土，并隨著掘進(jìn)不斷磨損。
△盾構(gòu)機(jī)的刀盤
傳統(tǒng)換刀，每次需要3名專業(yè)人員帶壓進(jìn)艙進(jìn)行更換，耗時(shí)4小時(shí)以上，換完整個(gè)刀盤上的刀具需要數(shù)天。
“其實(shí)我們一直在研究如何讓機(jī)器人代替人去換刀，安全性、精準(zhǔn)度、靈活性是最關(guān)鍵的。”該項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。功夫不負(fù)有心人，經(jīng)歷了6年技術(shù)攻堅(jiān)，我國(guó)首臺(tái)重載智能盾構(gòu)換刀機(jī)器人誕生了。
該機(jī)器人擁有11個(gè)獨(dú)立可控活動(dòng)關(guān)節(jié)，具備極強(qiáng)避障能力與精細(xì)操作能力，憑借500公斤的負(fù)載能力和靈活伸縮的構(gòu)型，可覆蓋10米至18米級(jí)超大直徑盾構(gòu)機(jī)的整個(gè)刀盤，輕松抓取重型滾刀，精準(zhǔn)完成更換。
這個(gè)機(jī)器人整機(jī)軟硬件實(shí)現(xiàn)100%國(guó)產(chǎn)化，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前已申請(qǐng)發(fā)明專利38件、實(shí)用新型專利5件，登記軟件著作權(quán)7項(xiàng)。
△智能換刀機(jī)器人艙
此外，中鐵十四局技術(shù)團(tuán)隊(duì)還給智能盾構(gòu)換刀機(jī)器人研制了數(shù)字孿生智慧管控系統(tǒng)，可以依靠3D紅外機(jī)器視覺定位技術(shù)，自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)換刀順序和機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)路徑，更換單把滾刀時(shí)間縮短至25至40分鐘，效率提升50%以上，全過程艙內(nèi)無(wú)需人員進(jìn)入，有效提升盾構(gòu)施工本質(zhì)安全。
“將換刀機(jī)器人作為攻關(guān)方向選得準(zhǔn)、選得好，符合交通裝備自主化、無(wú)人化、智能化趨勢(shì)。”中國(guó)工程院院士錢七虎對(duì)設(shè)備研發(fā)給予高度評(píng)價(jià)，該成果在安全、效率、成本上開辟了新路。
素材來(lái)源 | 中鐵十四局
編輯 | 鄭曉陽(yáng)
發(fā)布 | 吳小榮、徐雅瑩
審核 | 錢國(guó)江、王馨
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