本發(fā)明涉及機器人構(gòu)件，特別是一種用于拼裝盾構(gòu)機換刀機器人機械臂的模塊。

背景技術(shù)：
泥水平衡盾構(gòu)機常用的換刀方式為常壓換刀和帶壓換刀。6.66m泥水平衡盾構(gòu)機目前采用的是人工帶壓換刀，施工人員通過人閘倉逐級換壓進入氣墊艙，最后進入泥水艙(開挖艙)進行換刀。因泥水艙內(nèi)充滿高壓氣體，人工換刀作業(yè)難度大，效率低，而且極易發(fā)生安全事故。需要刀盤旋轉(zhuǎn)的時候，工作人員必須全部撤離。為避免有毒氣體侵入，每隔一段時間需要進行一次檢測，整個過程極其繁瑣且有危險。一個工程需多次換刀，每次換刀都要消耗大量人力、物力和財力。換刀對于整個工程的進度和耗費影響很大。為保證施工人員的人身安全，避免繁瑣的人工換刀，提高換刀效率，節(jié)省物力和財力，用換刀機器人代替人工進行盾構(gòu)機換刀成為目前的一項研究課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
盾構(gòu)機換刀機器人的一個主要組成部件是其機械臂。本發(fā)明的目的是根據(jù)盾構(gòu)機換刀機器人機械臂組裝和換刀操作要求提供一種可相互對接、可直線伸縮、可徑向轉(zhuǎn)動和軸向轉(zhuǎn)動的用于拼裝盾構(gòu)機換刀機器人機械臂的模塊。為實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供的用于拼裝盾構(gòu)機換刀機器人機械臂的模塊，包括殼體；在殼體的上部固定安裝有兩個橫向布置、同步運行的液壓缸，兩個液壓缸的活塞桿分別通過關(guān)節(jié)軸承和轉(zhuǎn)動軸a與叉形旋轉(zhuǎn)法蘭a的上端鉸接，旋轉(zhuǎn)法蘭a的下端與模塊對接鎖定機構(gòu)固定連接，旋轉(zhuǎn)法蘭a有旋轉(zhuǎn)法蘭鎖定機構(gòu)；在殼體中安裝有與所述液壓缸軸向平行的兩伸縮桿，伸縮桿的前端伸出殼體，并通過轉(zhuǎn)動軸b與旋轉(zhuǎn)法蘭a的中部鉸接，伸縮桿通過其后部的滑塊a可沿殼體中的滑軌a橫向滑動，伸縮桿有伸縮桿鎖定機構(gòu)；在殼體的后部有固定安裝在殼體上的液壓馬達，液壓馬達的轉(zhuǎn)子可驅(qū)動所述模塊對接鎖定機構(gòu)繞液壓馬達轉(zhuǎn)子的軸線做軸向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明模塊利用與旋轉(zhuǎn)法蘭a固定連接的模塊對接鎖定機構(gòu)可實現(xiàn)前后模塊的對接并鎖定；通過伸縮桿鎖定機構(gòu)將模塊的伸縮桿鎖定(此時旋轉(zhuǎn)法蘭鎖定機構(gòu)釋放)，利用液壓缸通過旋轉(zhuǎn)法蘭a可實現(xiàn)后節(jié)模塊的徑向轉(zhuǎn)動；通過旋轉(zhuǎn)法蘭鎖定機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)法蘭a鎖定(此時伸縮桿鎖定機構(gòu)釋放)，利用液壓缸和旋轉(zhuǎn)法蘭a可使伸縮桿伸縮，同時帶動后節(jié)模塊橫向移動；通過伸縮桿鎖定機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)法蘭鎖定機構(gòu)將伸縮桿和旋轉(zhuǎn)法蘭a同時鎖定，利用后節(jié)模塊的液壓馬達可使前節(jié)模塊繞后節(jié)模塊液壓馬達轉(zhuǎn)子的軸線做軸向轉(zhuǎn)動。從而滿足盾構(gòu)機換刀機器人機械臂組裝和換刀操作要求。附圖說明附圖為本發(fā)明實施例模塊的示意圖，其中：圖1為模塊的三維立體示意圖；圖2為圖1模塊的剖視圖；圖3為兩節(jié)模塊相互連接示意圖；圖4為圖3的局部放大圖。圖中：1快插接頭公頭a、2鎖緊塊公端、3滾珠、4自制液壓缸、5旋轉(zhuǎn)法蘭a、6螺釘、7電磁鐵、8伸縮桿、9滑塊a、10滑軌a、11連接塊、12液壓馬達、13固定法蘭、14快插接頭母頭、15鎖緊塊母端、16過渡塊、17旋轉(zhuǎn)法蘭b、18軸承、19快插接頭公頭b、20殼體、21液壓缸、22滑軌b、23滑塊b、24直線電磁鐵、25鎖緊法蘭、26關(guān)節(jié)軸承、27轉(zhuǎn)動軸a、28轉(zhuǎn)動軸b。具體實施方式以下結(jié)合附圖所示本發(fā)明的實施例對本發(fā)明做進一步描述。如圖1和圖2所示，本實施例用于拼裝盾構(gòu)機換刀機器人機械臂的模塊，包括殼體20；在殼體的上部固定安裝有兩個橫向布置、同步運行的液壓缸21，兩個液壓缸的活塞桿分別通過關(guān)節(jié)軸承26和轉(zhuǎn)動軸a27與叉形旋轉(zhuǎn)法蘭a5的上端鉸接，旋轉(zhuǎn)法蘭a的下端與模塊對接鎖定機構(gòu)固定連接，旋轉(zhuǎn)法蘭a有旋轉(zhuǎn)法蘭鎖定機構(gòu)；所述模塊對接鎖定機構(gòu)如圖4所示，包括自制液壓缸4和鎖緊塊母端15；自制液壓缸的缸壁為凸形，其直徑較大的后部缸壁與所述旋轉(zhuǎn)法蘭a的下端固定連接，直徑較大的后部缸壁前面有一組(本實施例為8個)快插接頭公頭a1，在鎖緊塊母端上有可與快插接頭公頭a對接的一組快插接頭母頭14，快插...