1.一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统,其特征在于,包括配合作业的汽车运载平台(3)和中隔墙安装机(1),两者位于隧道(5)内,各位于中线一侧,设定隧道(5)内横向为X向、纵向为Y向、竖向为Z向;所述汽车运载平台(3)用于承载待安装中隔墙(2-1),用于放置于运输汽车(3-10)上,并由运输汽车(3-10)将其运抵隧道5内安装位置;所述中隔墙安装机(1)用于检测其与待安装中隔墙(2-1)的横向距离,进行两者的平行度检测,得出其与待安装中隔墙(2-1)的平行度差值,向所述汽车运载平台(3)发出绕Z轴的旋转方向和角度信息,以及其自身绕Y轴的摆动方向和角度;并进行自身绕Y轴的摆动方向和角度的调整;所述汽车运载平台(3)用于接收信息,并进行绕Z轴的旋转方向和角度的调整;所述中隔墙安装机(1)还用于:在所述中隔墙安装机(1)和汽车运载平台3平行度相一致时,抓取待安装中隔墙(2-1);所述汽车运载平台(3)为三层平台结构,由下到上依次为下层横移平台(3-1)、中层顶升平台(3-5)和上层旋转平台(3-7);上层旋转平台(3-7)上用于放置待安装中隔墙(2-1);其中:所述下层横移平台(3-1),用于调整待安装中隔墙(2-1)在横向方向上的位置;所述中层顶升平台(3-5)设置在下层横移平台(3-1)上方,可沿竖直方向上升或下降;用于调整待安装中隔墙(2-1)在竖直方向上的位置;所述上层旋转平台(3-7)设置在中层顶升平台(3-5)的上方,可沿竖向中轴线旋转;用于调整待安装中隔墙(2-1)在水平向上的位置;所述下层横移平台(3-1)用于设置在运输汽车(3-10)平板上,在所述下层横移平台(3-1)的底部设置有横移导向装置(3-3)所述下层横移平台(3-1)和运输汽车(3-10)平板间连接有横向设置的横移驱动油缸(3-2),所述横移驱动油缸(3-2)用于推动所述下层横移平台(3-1)横向往复运动;所述中层顶升平台(3-5)设置在下层横移平台(3-1)上方,两者间连接设置有多套竖直向的顶升油缸(3-4),所述顶升油缸(3-4)用于推动中层顶升平台(3-5)在竖直方向上升降;所述上层旋转平台(3-7)设置在中层顶升平台(3-5)的上方,两者的中心位置通过旋转轴(3-9)相连接,在所述旋转轴(3-9)和中层顶升平台(3-5)间连接有旋转驱动油缸(3-8),所述有旋转驱动油缸(3-8)用于驱动上层旋转平台(3-7)以旋转轴(3-9)为中轴旋转;在中层顶升平台(3-5)的上壁面设置有多个支撑轮(3-6),且多个所述支撑轮(3-6)环绕于所述中层顶升平台(3-5)一周间隔排布,用于支撑上层旋转平台(3-7)。
2.如权利要求1所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统,其特征在于,所述中隔墙安装机(1)包括:抓盘(1-15)、作动装置、矩形架和智能控制系统(1-6),定位激光传感器(1-18)、抓取孔识别激光传感器和抓盘测距激光传感器(1-20),其中:所述抓盘(1-15)设置在靠近中线侧,为一板体,且竖直设置,其外侧朝向中线侧,外侧用于承接待安装中隔墙(2-1);在其靠近中线一侧的壁面上,且成矩形设置有四个托举销轴(1-16);所述作动装置设置于矩形架上,用于控制所述抓盘(1-15)的作动;定位激光传感器(1-18),为两套,分别布置在矩形架靠近隧道中线一侧的支腿的下方,通过探测X向距离,识别汽车运载平台(3)驻车位置;抓取孔识别激光传感器,四套,内置在四个托举销轴(1-16)的前端,用于识别待安装中隔墙(2-1)抓取孔的位置;抓盘测距激光传感器(1-20),为四套,设置在抓盘(1-15)靠近中线一侧的壁面,在Y向和Z向上成十字交叉状,用于探测抓盘(1-15)与待安装中隔墙(2-1)的距离;中心孔视觉识别系统(1-21),设置在所述抓盘(1-15)靠近中线一侧的壁面,用于识别待安装中隔墙抓取孔(2-3)的中心孔;所述智能控制系统(1-6),用于接收所述抓取孔识别激光传感器、抓盘测距激光传感器(1-20)和中心孔视觉识别系统(1-21)的信息,并控制作动装置动作;还用于向所述汽车运载平台(3)传输信息。
3.如权利要求1-2中任一项所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举自动化控制方法,其特征在于,该控制方法如下:步骤c、待安装中隔墙(2-1)平行姿态调整,具体为:步骤c.1、抓盘测距激光传感器(1-20)检测抓盘(1-15)与待安装中隔墙(2-1)的距离,确定待安装中隔墙(2-1)驻车位置是否满足抓盘(1-15) X向抓取距离要求,当上述距离不满足要求时,智能控制系统(1-6)向汽车运载平台(3)发出重新调整驻车位置信号;当上述距离满足要求时,进行下一步;步骤c.2、抓盘测距激光传感器(1-20)检测抓盘(1-15)与待安装中隔墙(2-1)的距离,并将距离值输入智能控制系统(1-6);智能控制系统(1-6)得出抓盘(1-15)与待安装中隔墙(2-1)的平行度差值,得出汽车运载平台(3)的上层旋转平台(3-7)绕Z轴的旋转方向和角度、抓盘(1-15)绕Y轴的摆动方向和角度信息;步骤c.3、智能控制系统(1-6)给出旋转驱动油缸(3-8)的驱动控制指令,使得上层旋转平台(3-7)转动,完成待安装中隔墙(2-1)绕Z轴的平行度调整;步骤c.4、智能控制系统(1-6)给出摆动油缸(1-8)的驱动控制指令,驱动抓盘(1-15)摆动,完成抓盘(1-15)绕Y轴的平行度调整;步骤c.5、通过步骤c.2复核抓盘(1-15)与待安装中隔墙(2-1)平行度误差,当平行度不符合要求时,则重复执行步骤c.2、c.3、c.4;当平行度符合要求时,执行下一步;步骤c.6、智能控制系统(1-6)向汽车运载平台(3)发送横移驱动油缸3-2的驱动指令,使得下层横移平台(3-1)向隧道(5)中线靠近,使待安装中隔墙2-1向隧道(5)中线靠近;步骤d、待安装中隔墙抓取孔(2-3)及中心孔识别,具体如下:步骤d.1、中心孔视觉识别系统(1-21)识别中隔墙抓取孔(2-3)的中心孔,并确定抓盘(1-15)中心点与待安装中隔墙抓取孔(2-3)的中心孔圆心在Y轴、Z轴方向上的位移偏差;步骤d.2、智能控制系统1-6根据抓盘(1-15)中心点与待安装中隔墙抓取孔(2-3)的中心孔圆心在Y轴方向上的位移偏差,形成中隔墙安装机纵移油缸(1-5)的驱动控制指令,驱动抓盘(1-15)在Y轴方向上移动,完成抓盘(1-15)与待安装中隔墙(2-1)在Y轴方向上定位;步骤d.3、智能控制系统1-6根据抓盘(1-15)中心点与待安装中隔墙抓取孔(2-3)的中心孔圆心在Z轴方向上的位移偏差,形成汽车运载平台3顶升油缸(3-4)的驱动控制指令,驱动中层顶升平台(3-5)在Z轴方向上移动,完成抓盘(1-15)与待安装中隔墙(2-1)在Z轴方向上定位要求;步骤d.4、重复步骤d.1,复核抓盘(1-15)与待安装中隔墙抓取孔(2-3)中心孔的对中误差;当对中误差不符合要求时,则重复执行步骤d.1、d.2、d.3;当对中误差符合要求时,执行下一步;步骤d.5、作动装置动作,驱动抓盘(1-15),抓取孔识别激光传感器(1-19)识别四个中隔墙抓取孔(2-3),实现托举销轴(1-16)与中隔墙抓取孔(2-3)对中;步骤e、对待安装中隔墙(2-1)抓取托举。
4.如权利要求3所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举自动化控制方法,其特征在于,所述步骤e具体为:步骤e.1、作动装置动作,使抓盘(1-15)向待安装中隔墙(2-1)伸出,托举销轴(1-16)穿过中隔墙抓取孔(2-3)后,作动装置停止;步骤e.2、矩形架上升,通过托举销轴(1-16)提升待安装中隔墙(2-1),脱离下方的汽车运载平台(3);智能控制系统(1-6)向汽车运载平台(3)发出可驶离的信号。
5.如权利要求4所示的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举自动化控制方法,其特征在于,在所述步骤c前还包括步骤b、中隔墙安装机(1)就位,具体为:步骤b.1、智能控制系统(1-6)接受到汽车运载平台(3)驻车到位信息;步骤b.2、智能控制系统(1-6)启动中隔墙安装机(1)的行走机构,向待安装中隔墙(2-1)移动;步骤b.3、通过横向测距依次识别到汽车运载平台(3)后,设定中隔墙安装机(1)继续前进一定距离后自动停止前进,中隔墙安装机(1)完成就位,抓盘(1-15)初步与待安装中隔墙抓取孔(2-3) X向对中。