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龙图腾网获悉中铁十四局集团有限公司申请的专利一种智能换刀机器人设备及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119981931B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510473391.7，技术领域涉及：E21D9/06；该发明授权一种智能换刀机器人设备及系统是由刘四进;王华伟;马浴阳;李庆民;李东升;魏英杰;薛峰;张奉春;王军;史庆涛设计研发完成，并于2025-04-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种智能换刀机器人设备及系统在说明书摘要公布了：本申请涉及盾构机换刀的技术领域，公开了一种智能换刀机器人设备及系统，本设备包括机器人基座；位移单元，与位移单元连接的左右平移机构，以及与左右平移机构连接的多级伸缩臂；换刀执行器，与多级伸缩臂连接，对盾构机与滚刀之间的螺栓进行拆装，并对滚刀进行抓取和运输，完成滚刀的更换；储刀单元位于盾构机内，内置有两个存储空间，用于放置未使用过的新滚刀和经换刀执行器拆下的旧滚刀；位移单元与机器人基座连接；通过设置的换刀执行器完成对螺栓的拆卸并将拆卸后的滚刀放置在储刀单元内，并通过换刀执行器选取一个未使用过的滚刀，并将滚刀放置在盾构机上，换刀执行器反向工作，通过螺栓将滚刀固定，完成对滚刀的更换工作。

本发明授权一种智能换刀机器人设备及系统在权利要求书中公布了：1.一种智能换刀机器人设备，其特征在于，包括： 机器人基座，设置在盾构机机器人舱内； 位移单元，与所述位移单元连接的左右平移机构，以及与所述左右平移机构连接的多级伸缩臂； 换刀执行器，与所述多级伸缩臂连接，用于对盾构机与滚刀之间的螺栓进行拆装，并对滚刀进行抓取和运输，完成滚刀的更换； 视觉采集设备，设置在所述换刀执行器上，用于对螺栓位置进行定位，使换刀执行器对螺栓进行拆装、滚刀抓取和放置定位； 储刀单元，位于盾构机内，内置有两个存储空间，用于放置未使用过的新滚刀和经换刀执行器拆下的旧滚刀； 所述位移单元与机器人基座连接；所述储刀单元包括与所述盾构机连接的旋转组件，均匀设置在所述旋转组件上的两个第一限位组件，以及均匀设置在所述第一限位组件上的多个第二限位组件； 所述旋转组件包括与所述盾构机连接的连接架，设置在所述连接架上的支撑滑轨，与所述支撑滑轨活动连接的活动滑块，用于连接所述活动滑块的活动座，固定安装在所述活动座上的旋转电机，与所述旋转电机输出端连接的旋转轮，设置在所述活动座上的活动轴，套设于所述活动轴上的从动轮，与所述活动轴连接的保护罩，以及用于连接所述旋转轮与从动轮的传动皮带； 所述支撑滑轨上还设有位移气缸，所述位移气缸的输出端与活动座连接； 所述第一限位组件包括位于所述保护罩内的限位座，所述限位座内设有容纳腔，设置在所述容纳腔中的多个与所述限位座活动连接的连接气缸，与所述连接气缸输出端连接的第一齿轮，与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，设于所述第二齿轮上的连接轴，固定安装在所述限位座上的限位框，位于所述限位框内的双侧齿条，与所述双侧齿条啮合且位于所述限位座上的限位齿轮，以及设置在所述容纳腔内且与所述第二齿轮啮合的齿圈； 所述连接轴与其中一个限位齿轮连接，所述第二限位组件与双侧齿条连接；所述连接气缸输出端在第一齿轮的非圆心位置处； 所述限位座为管状结构，其上开设有通孔，所述容纳腔位于限位座外壁与通孔内壁之间的区域； 所述第二限位组件包括两个固定板，对称设置在其中一个固定板上的两个拉板，固定安装在所述拉板上的拉升气缸，对角设置在所述固定板上的两个导向座，以及贯穿所述导向座且用于连接两固定板的导向轴； 所述拉板上开设有方形孔，拉升气缸的输出端通过方形孔与另一个固定板连接；其中一个固定板与双侧齿条无齿面连接，另一个固定板能够在导向轴轴向上移动，双侧齿条与固定板之间设有连接凸起，相邻双侧齿条之间的连接凸起高度不同； 所述第二限位组件包括设置在所述固定板上的调节气缸和多条调节滑轨，与所述调节气缸输出端连接的调节座，设置在所述调节座上的多个驱动轮，与所述驱动轮连接的调节板，设置在所述调节板上的限位气缸，与所述限位气缸输出端连接的抵接块，以及用于连接所述调节板与调节滑轨的从动滑块； 所述调节座上设有多个限位腰孔，所述限位腰孔的长度方向与调节滑轨之间存在夹角。

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