中隔墙顶部连接件拼装设备

技术领域

本申请涉及隧道施工技术，尤其涉及一种中隔墙顶部连接件拼装设备。

背景技术

双向行车的单洞隧道是地铁等隧道工程中非常重要的结构形式，即上行线、下行线均在同一条隧道内。隧道内通常设置有中隔墙，以将隧道进行分隔，以使上行线、下行线分别位于两个独立的空间内。

相关技术中，隧道施工作业时需要先将中隔墙沿隧道的轴向放置，然后再通过顶部连接件将中隔墙和隧道的管片固定连接。具体的，可以沿隧道的轴向利用螺栓等紧固件将顶部连接件与中隔墙和管片固定连接。

但是相关技术中中隔墙和顶部连接件均采用同一设备进行安装，使得设备的整体体积较大，结构较为复杂，不能实现微调和精确控制，使得顶部连接件与中隔墙和管片的拼装效率较低。

发明内容

为了克服相关技术下的上述缺陷，本申请的目的在于提供一种中隔墙顶部连接件拼装设备，本申请有利于提高中隔墙顶部连接件的拼装效率。

本申请提供一种中隔墙顶部连接件拼装设备，包括：

底座；

支架，所述支架包括固定部和活动部，所述固定部设置在所述底座上，所述活动部与所述固定部滑动连接；

升降机构，所述升降机构连接所述底座和活动部，用于带动所述活动部相对于所述底座升降；

连接机构，所述连接机构与所述活动部相连接；

抓取机构，所述抓取机构设置在所述连接机构上，所述抓取机构用于抓取待安装的顶部连接件；

微调机构，所述微调机构设置在所述连接机构和抓取机构之间，所述微调机构用于带动所述抓取机构在三维空间内平移或转动。

在一个可能的实施方式中，所述抓取机构包括：

安装座；

托架，所述托架设置在所述安装座上，所述托架用于放置在所述顶部连接件的下方；

张紧装置，所述张紧装置与所述安装座相连接，所述张紧装置用于抵接在所述顶部连接件远离所述安装座的一端；

夹持装置，所述夹持装置设置在所述安装座上，所述夹持装置用于夹持所述顶部连接件靠近所述安装座的一端。

在一个可能的实施方式中，所述张紧装置设置在所述托架的下方，所述张紧装置包括张紧油缸、滑块、两个第一连杆和两个第二连杆；

所述张紧油缸可沿所述托架的延伸方向伸缩，所述张紧油缸的第一端与所述安装座固定连接，所述张紧油缸的第二端连接所述滑块；

所述滑块与所述托架可滑动相连；

两个第一连杆和两个第二连杆分别设置在所述滑块的两侧，其中，两个所述第一连杆的第一端均与所述滑块铰接，两个所述第一连杆的第二端分别与两个第二连杆的中部铰接，两个所述第二连杆的第一端均与所述托架铰接，两个所述第二连杆的第二端均为自由端。

在一个可能的实施方式中，所述夹持装置包括两个夹持单元，两个所述夹持单元分别位于所述托架的两侧；

所述夹持单元包括相对设置的夹持钳和撑块，所述撑块背离所述夹持钳的一侧设有调节件，所述调节件可调节所述撑块和所述夹持钳之间的间距；

所述夹持装置还设有夹紧油缸，所述夹紧油缸的两端分别连接两个所述夹持钳。

在一个可能的实施方式中，所述连接机构包括连接座和滑动部，所述连接座与所述活动部相连接，所述滑动部连接所述抓取机构，所述滑动部可滑动的设置在所述连接座上；

所述连接机构上还设有平移油缸，所述平移油缸的一端与所述连接座固定连接，所述平移油缸的第二端与所述滑动部相连接。

在一个可能的实施方式中，所述固定部包括两个相对设置的侧壁，所述侧壁内形成有滑槽，所述活动部可滑动的设置在所述滑槽内；

所述升降机构包括升降油缸，所述升降油缸的两端分别连接所述底座和所述活动部。

在一个可能的实施方式中，所述升降机构还包括：

滑轮组件，所述滑轮组件包括至少一个滑轮；

升降链，所述升降链的一端与所述活动部连接，另一端绕过所述滑轮组件后与所述连接机构连接；

所述连接机构与所述活动部可滑动相连。

在一个可能的实施方式中，所述微调机构包括第一微调油缸、第二微调油缸和第三微调油缸，所述第一微调油缸用于带动所述抓取机构沿竖直方向移动，所述第二微调油缸用于带动所述抓取机构在竖直平面内摆动，所述第三微调油缸用于带动所述抓取机构在水平面内摆动。

在一个可能的实施方式中，还包括轨道，所述底座可滑动的设置在所述轨道上。

在一个可能的实施方式中，还包括操作平台，所述操作平台设于所述底座上。

本申请提供一种中隔墙顶部连接件拼装设备，包括底座、支架、升降机构、连接机构、抓取机构和微调机构，支架包括固定部和活动部，固定部设置在底座上，活动部与固定部滑动连接；升降机构连接底座和活动部，用于带动活动部相对于底座升降；连接机构与活动部相连接；抓取机构设置在连接机构上，抓取机构用于抓取待安装的顶部连接件；微调机构设置在连接机构和抓取机构之间，微调机构用于带动抓取机构在三维空间内平移或转动。本申请可以利用抓取机构将待安装的顶部连接件抓起，利用升降机构将顶部连接件提升到预定高度，然后利用微调机构调整顶部连接件的位置，以使顶部连接件与中隔墙和管片顺利拼装，有助于提高顶部连接件的拼装效率，降低施工成本。相较于相关技术，本申请整体结构较为简单，容易制造、装配和后期维护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的中隔墙顶部连接件拼装设备在第一视角下的结构简图；

图2为图1的使用状态图；

图3为本申请一实施例提供的中隔墙顶部连接件拼装设备在第二视角下的结构简图；

图4为本申请一实施例提供的抓取机构与顶部连接件在第一状态下的结构简图；

图5为本申请一实施例提供的抓取机构与顶部连接件在第二状态下的结构简图；

图6为本申请一实施例提供的连接机构和抓取机构的连接结构简图。

附图标记：

10-顶部连接件；

100-底座；

200-支架；210-固定部；211-侧壁；212-滑槽；220-活动部；

310-升降油缸；320-滑轮组件；330-升降链；340-俯仰油缸；

400-连接机构；410-连接座；420-滑动部；430-平移油缸；

500-抓取机构；510-安装座；520-托架；530-张紧装置；531-张紧油缸；532-滑块；533-第一连杆；534-第二连杆；540-夹持装置；541-夹持钳；542-撑块；543-调节件；544-夹紧油缸；

600-微调机构；610-第一微调油缸；620-第二微调油缸；630-第三微调油缸；

700-轨道；

800-操作平台。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

正如背景技术中所描述，相关技术中中隔墙和顶部连接件均采用同一设备进行安装，使得设备的整体体积较大，结构较为复杂，不能实现微调和精确控制，使得顶部连接件与中隔墙和管片的拼装效率较低。

有鉴于此，本申请实施例旨在提供一种中隔墙顶部连接件拼装设备，通过设置支架，在支架内设置抓取机构、升降机构和微调机构，抓取机构将待安装的顶部连接件抓起，升降机构将顶部连接件提升到预定高度，微调机构调整顶部连接件的位置，以使顶部连接件与中隔墙和管片顺利拼装，有助于提高顶部连接件的拼装效率，降低施工成本。相较于相关技术，本申请实施例整体结构较为简单，容易制造、装配和后期维护。

下面将结合附图详细的对本申请实施例的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加详细的了解本申请的内容。

图1为本申请一实施例提供的中隔墙顶部连接件拼装设备在第一视角下的结构简图；图2为图1的使用状态图；图3为本申请一实施例提供的中隔墙顶部连接件拼装设备在第二视角下的结构简图。

请参照图1-图3，本实施例提供一种中隔墙顶部连接件拼装设备，该设备可以将顶部连接件10拼装到中隔墙和隧道管片之间，从而便于通过螺栓等紧固件将顶部连接件10与中隔墙和管片进行连接固定。

中隔墙顶部连接件拼装设备包括：

底座100，底座100可以由金属材料制成，用于支撑设备上的其他零部件。

支架200，支架200包括固定部210和活动部220。固定部210设置在底座100上，例如可采用固定连接、铰接等方式实现连接固定。活动部220与固定部210滑动连接，例如可采用滑块滑槽结构、导轨结构等实现滑动连接；使用时活动部220可相对于固定部210沿竖直方向滑动。

升降机构，升降机构连接底座100和活动部220，用于带动活动部220相对于底座100升降。升降机构例如可包括液压油缸、气压缸等结构。

连接机构400，连接机构400起到连接中转作用，连接机构400与活动部220相连接，活动部220相对于固定部210滑动时，可带动连接机构400同步运动。

抓取机构500，抓取机构500设置在连接机构400上，因此也可以随活动部220同步运动。抓取机构500用于抓取待安装的顶部连接件10，抓取机构500例如可采用夹持、托举等方式对顶部连接件10进行固定，从而使顶部连接件10在运送过程中保持平稳性。

微调机构600，微调机构600设置在连接机构400和抓取机构500之间，微调机构600用于带动抓取机构500在三维空间内平移或转动，从而实现对抓取机构500的小范围调整，使得顶部连接件10能够与中隔墙和管片拼装到位。

本实施例在使用时，先利用抓取机构500将顶部连接件10固定；然后启动升降机构，将抓取机构500及其上的顶部连接件10抬升到预定高度；最后利用微调机构600对顶部连接件10的位置进行调整，使得顶部连接件10顺利与中隔墙和管片实现拼装。

本实施例可以利用抓取机构500将待安装的顶部连接件10抓起，利用升降机构将顶部连接件10提升到预定高度，然后利用微调机构600调整顶部连接件10的位置，以使顶部连接件10与中隔墙和管片顺利拼装，有助于提高顶部连接件10的拼装效率，降低施工成本。相较于相关技术，本申请整体结构较为简单，容易制造、装配和后期维护。

图4为本申请一实施例提供的抓取机构与顶部连接件在第一状态下的结构简图；图5为本申请一实施例提供的抓取机构与顶部连接件在第二状态下的结构简图。请继续参照图1-图5，在一个可能的实施方式中，本实施例的抓取机构500包括：

安装座510，安装座510用于安装抓取机构500的其他零部件，也用于实现抓取机构500与连接机构400之间的连接。

托架520，托架520设置在安装座510上，托架520用于放置在顶部连接件10的下方。托架520可实现对顶部连接件10的举升，为顶部连接件10提供支撑。托架520的具体结构可根据需要进行设置，例如可以包括一块面积较大的平板，或者可以包括导轨以及在导轨上间隔设置的多个横梁的结构。

张紧装置530，张紧装置530与安装座510相连接，张紧装置530用于抵接在顶部连接件10远离安装座510的一端。张紧装置530可实现收缩或张紧，当张紧装置收缩时，可以与顶部连接件10分离；张紧装置张紧时可以向顶部连接件10施加张紧力。

夹持装置540，夹持装置540设置在安装座510上，夹持装置540用于夹持顶部连接件10靠近安装座510的一端。夹持装置540、张紧装置530和托架520配合使用，可以保证顶部连接件10在运送过程中的稳定性。

示例性地，本实施例的张紧装置530设置在托架520的下方，张紧装置530包括张紧油缸531、滑块532、两个第一连杆533和两个第二连杆534。

张紧油缸531可沿托架520的延伸方向伸缩，张紧油缸531的第一端与安装座510固定连接，张紧油缸531的第二端连接滑块532。

滑块532可以与托架520滑动连接，张紧油缸531可带动滑块532沿托架520滑动。

两个第一连杆533和两个第二连杆534分别设置在滑块532的两侧，每一个第一连杆533与一个第二连杆534相连接。其中，两个第一连杆533的第一端均与滑块532铰接，两个第一连杆533的第二端分别与两个第二连杆534的中部铰接；两个第二连杆534的第一端均与托架520铰接，第二连杆534的铰接位置位于第一连杆533背离安装座510的一侧，两个第二连杆534的第二端均为自由端。

如图4所示，当张紧油缸531向安装座510一侧收缩时，滑块532带动第一连杆533和第二连杆534向安装座510一侧同步移动，同时第一连杆533带动第二连杆534的自由端收缩到托架520的下方。

如图5所示，当张紧油缸531向背离安装座510一侧伸出时，滑块532带动第一连杆533和第二连杆534向背离安装座510一侧同步移动，同时第一连杆533推动第二连杆534的自由端张开，使得第二连杆534的自由端抵接在顶部连接件10的筋板上。

示例性地，本实施例的夹持装置540包括两个夹持单元，两个夹持单元分别位于托架520的两侧，以分别对顶部连接件10两侧的筋板进行夹持。

夹持单元包括相对设置的夹持钳541和撑块542，使用时撑块542位于顶部连接件10的筋板内部。撑块542背离夹持钳541的一侧设有调节件543，调节件543可调节撑块542和夹持钳541之间的间距；调节件543例如可采用螺栓和抵接块的结构，抵接块抵接在撑块542上，螺栓与托架520的侧壁螺纹连接，通过转动螺栓实现对撑块542位置的调节。

本实施例中，夹持装置540还设有夹紧油缸544，夹紧油缸544的两端分别连接两个夹持钳541，夹紧油缸544可带动两个夹持钳同步实现夹紧或松开。

通过上述描述可知，本实施例的抓取机构500在使用时，可以通过托架520伸入到顶部连接件10的下方以实现托举支撑；同时，张紧装置530展开后第二连杆534可抵接在顶部连接件10的筋板远离安装座510的一端，夹持装置540可夹持住顶部连接件10的筋板靠近安装座510的一端，从而实现对顶部连接件10的稳定连接，防止运送过程中脱落，保证施工安全性。

图6为本申请一实施例提供的连接机构和抓取机构的连接结构简图。请参照图6，在一个可能的实施方式中，本实施例的连接机构400包括连接座410和滑动部420，连接座410与活动部220相连接，滑动部420连接抓取机构500，滑动部420可滑动的设置在连接座410上。连接机构400上还设有平移油缸430，平移油缸430的一端与连接座410固定连接，平移油缸430的第二端与滑动部420相连接。

示例性地，本实施例的连接座410的上端设有滑槽，滑动部420的下端设有与该滑槽适配的滑轮，从而实现二者的可滑动连接。平移油缸430可以设置在滑动部420的下方，平移油缸430可带动滑动部420沿着隧道的径向水平伸缩，从而改变抓取机构500的位置，使得抓取机构500上的顶部连接件10在隧道径向方向可以水平移动。

请继续参照图1-图3，在一个可能的实施方式中，本实施例的固定部210包括两个相对设置的侧壁211，侧壁211内形成有滑槽212，活动部220可滑动的设置在滑槽212内。示例性地，两个侧壁211之间间隔设置，两个滑槽212分别位于两个侧壁211的内壁上，二者相对设置；活动部220的两侧设有滑轮，活动部220通过滑轮可滑动的连接在两侧的滑槽212内。

升降机构包括升降油缸310，升降油缸310的两端分别连接底座100和活动部220。示例性地，升降油缸310安装在两个侧壁211之间，穿过两个侧壁211之间的间隙后连接活动部220，从而带动活动部220实现竖直方向的升降。

进一步地，本实施例的升降机构还包括：

滑轮组件320，滑轮组件320包括至少一个滑轮。示例性地，滑轮组件320可以包括一个动滑轮和一个定滑轮，其中动滑轮与连接机构400固定连接，定滑轮与活动部220固定连接。

升降链330，升降链330的一端与活动部220连接，另一端绕过滑轮组件320后与连接机构400连接。本实施例中，升降链330绕设在动滑轮和定滑轮组成的滑轮组件320上。

连接机构400与活动部220可滑动相连，例如可以通过滑块和滑轨等结构实现滑动连接。

通过上述结构，本实施例的连接机构400可以利用滑轮组件320和升降链330实现相对于活动部220的竖直升降，叠加上述升降油缸310的升降运动，能够实现连接机构400及其上的抓取机构500在竖直方向上具有较大的行程范围，有利于降顶部连接件10抬升到预定的高度。

更近一步地，本实施例的升降机构还包括俯仰油缸340，俯仰油缸340的一端与底座100铰接，另一端连接固定部210的中部，固定部210的下端与底座100也铰接连接。俯仰油缸340可以带动支架200在竖直平面内摆动，从而更好的调整抓取机构500的角度。本实施例中俯仰油缸340可以设置两个，分别带动固定部210两侧的侧壁211摆动。

请继续参照图1-图3、图6，本实施例的微调机构600包括第一微调油缸610、第二微调油缸620和第三微调油缸630，第一微调油缸610用于带动抓取机构500沿竖直方向移动，第二微调油缸620用于带动抓取机构500在竖直平面内摆动，第三微调油缸630用于带动抓取机构500在水平面内摆动。

具体的，本实施例的微调机构600安装在连接机构400的滑动部420和抓取机构500的安装座510之间，滑动部420与安装座510可通过轴承440实现铰接连接，轴承440例如可以为关节球轴承，关节球轴承具有内圈和外圈，其中，内圈与安装座510配合，外圈嵌设于枢转孔内并与滑动部420固定连接，由于关节球轴承的内圈为球形，且相对于外圈可以沿多个方向转动，因此，通过关节球轴承将连接机构400和抓取机构500相连接，使得抓取机构500具有较高的自由度进行微动调节，以便于实现顶部连接件10与中隔墙和管片拼装位置的精准对位，同时，整体结构较为简单，容易制造和装配。

第一微调油缸610可以设置在滑动部420的侧壁外侧，其一端与滑动部420的侧壁固定连接，另一端与安装座510相连接，以带动安装座510在竖直方向上实现微调。

第二微调油缸620可以设置在滑动部420的顶壁上，其一端与滑动部420的顶壁固定连接，另一端与安装座510相连接，以带动安装座510在竖直平面内摆动实现微调。

第三微调油缸630可以设置在滑动部420的侧壁外侧，其一端与滑动部420的侧壁固定连接，另一端与安装座510相连接，以带动安装座510在水平面内摆动实现微调。

请继续参照图1-图3，本实施例的中隔墙顶部连接件拼装设备还包括轨道700，底座100可滑动的设置在轨道700上。示例性地，本实施例在使用时轨道700可以沿着隧道的轴向设置，底座100与轨道700可通过滑轮和滑槽的结构实现滑动连接。轨道700上还可以设有带动底座100移动的驱动装置，驱动装置可以包括电机、链轮、链条等结构。

本实施例的中隔墙顶部连接件拼装设备还包括操作平台800，操作平台800设于底座100上。示例性地，操作平台800可以包括支撑件、平台本体和楼梯，支撑件具有一定的高度，平台本体位于支撑件上，平台本体的周围可设有护栏，楼梯与平台本体连接，便于施工人员上下平台。这样，施工人员可以登上操作平台800进行操作，从而更容易观察顶部连接件10的拼装情况。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本申请中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本申请的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。