混凝土布料系統(tǒng)及其布料過程控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種混凝土布料系統(tǒng)及其布料過程控制裝置?；炷敛剂线^程控制裝置設(shè)置有布料機(jī)、大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)、控制器和輸入終端，大車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在廠房的導(dǎo)軌上，小車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在大車機(jī)構(gòu)上，布料機(jī)通過伸縮油缸吊掛在小車機(jī)構(gòu)上；伸縮油缸上設(shè)置有力傳感器，力傳感器用于直接或間接獲取布料機(jī)傳遞給伸縮油缸的拉力；輸入終端用于輸入混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)；控制器分別與輸入終端和力傳感器電連接，控制器用于根據(jù)拉力和規(guī)格參數(shù)控制大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)、布料主機(jī)及伸縮油缸的動作。它可以自動根據(jù)混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)及當(dāng)前的布料速度控制布料過程，進(jìn)而高效、高質(zhì)量的完成布料作業(yè)。另外，本實(shí)用新型還提出一種混凝土布料系統(tǒng)。
【專利說明】混凝土布料系統(tǒng)及其布料過程控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及混凝土布料技術(shù)，具體涉及一種混凝土布料系統(tǒng)及其布料過程控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]混凝土預(yù)制板已在建筑施工中得到廣泛應(yīng)用，它們在保證建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上極大地降低了施工成本，并有助于縮短施工工期。
[0003]當(dāng)前，大部分混凝土預(yù)制板是通過工廠內(nèi)的生產(chǎn)系統(tǒng)，以流水線的形式生產(chǎn)出來的；常見的混凝土預(yù)制板生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括混凝土攪拌站、混凝土布料系統(tǒng)、模臺及其驅(qū)動系統(tǒng)和輔助機(jī)構(gòu)等部分，其中，混凝土布料系統(tǒng)主要包括布料機(jī)、大車機(jī)構(gòu)和小車機(jī)構(gòu)；模臺及其驅(qū)動系統(tǒng)主要包括模臺、導(dǎo)向滾輪和驅(qū)動滾輪，導(dǎo)向滾輪和驅(qū)動滾輪沿流水線分布，模臺設(shè)置在驅(qū)動滾輪和導(dǎo)向滾輪上，在驅(qū)動滾輪的驅(qū)動下，模臺可以沿流水線放心移動；輔助機(jī)構(gòu)通常有振動機(jī)構(gòu)和脫模機(jī)構(gòu)等，振動機(jī)構(gòu)和脫模機(jī)構(gòu)沿流水線設(shè)置；混凝土預(yù)制板的具體生產(chǎn)過程是:混凝土攪拌站將水、水泥和沙子等物料按一定比例攪拌后獲得混凝土，混凝土輸送設(shè)備將混凝土輸送至布料機(jī)，布料機(jī)將混凝土澆筑在模臺上，當(dāng)澆筑完畢后，在驅(qū)動滾輪的驅(qū)動下，模臺運(yùn)動至振動機(jī)構(gòu)上，振動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生振動進(jìn)而使模臺上的混凝土更加密實(shí)；待混凝土凝固到一定程度后，模臺運(yùn)行至脫模機(jī)構(gòu)處，脫模機(jī)構(gòu)將混凝土預(yù)制板和模臺分開。
[0004]通?；炷敛剂舷到y(tǒng)以這種方式設(shè)置:在廠房內(nèi)，通常設(shè)置有軌道，大車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在軌道上，小車機(jī)構(gòu)設(shè)置在大車機(jī)構(gòu)上；大車機(jī)構(gòu)上也設(shè)置有軌道，并且大車機(jī)構(gòu)上的軌道與廠房內(nèi)的軌道相互垂直，小車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在大車機(jī)構(gòu)的軌道上，作業(yè)時，大車機(jī)構(gòu)的移動方向與流水線平行，小車機(jī)構(gòu)的移動方向與流水線垂直；布料機(jī)設(shè)置在小車機(jī)構(gòu)上，并可相對小車機(jī)構(gòu)上下移動?；炷敛剂舷到y(tǒng)在布料時，現(xiàn)場的操作人員通過實(shí)時控制大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)和布料機(jī)的動作來控制布料速度及位置，這種作業(yè)模式的作業(yè)效率和質(zhì)量通常依賴于操作人員的經(jīng)驗(yàn)高低，這對操作人員的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)提出了較高的要求，且也無法從根本上確保作業(yè)效率和質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]因此，本實(shí)用新型提出一種混凝土布料過程控制裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該控制系統(tǒng)可以自動控制布料機(jī)的布料速度及布料軌跡。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提出一種混凝土布料系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型提出了一種混凝土布料過程控制裝置，設(shè)置有布料機(jī)、大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)、控制器和輸入終端，所述大車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在廠房的導(dǎo)軌上，所述小車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在大車機(jī)構(gòu)上，所述布料機(jī)通過伸縮油缸吊掛在所述小車機(jī)構(gòu)上；所述伸縮油缸上設(shè)置有力傳感器，所述力傳感器用于直接或間接獲取所述布料機(jī)傳遞給伸縮油缸的拉力；所述輸入終端用于輸入混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)；所述控制器分別與所述輸入終端和力傳感器電連接，所述控制器用于根據(jù)所述拉力和規(guī)格參數(shù)控制大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)、布料主機(jī)及伸縮油缸的動作。該控制系統(tǒng)通過伸縮油缸受到的拉力可以知道布料機(jī)的重量，并且通過布料機(jī)的重量隨時間的變化可以獲知布料機(jī)的布料速度；控制器在獲得布料速度的情況下，根據(jù)混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)即長度、寬度和厚度，可以精確計(jì)算出布料機(jī)在長度方向、寬度方向、高度方向的移動速度，具體操作時，控制通過控制大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)和伸縮油缸的動作使布料機(jī)的布料軌跡符合預(yù)定的要求；當(dāng)然，如果當(dāng)前的布料速度偏快或偏慢，也可以根據(jù)當(dāng)前的布料速度和混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)調(diào)節(jié)布料機(jī)的卸料口的開度，使布料速度增大或減小。
[0007]通過上述作業(yè)原理可知，本實(shí)用新型提出的混凝土布料過程控制裝置可以自動根據(jù)混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)及當(dāng)前的布料速度控制布料過程，進(jìn)而高效、高質(zhì)量的完成布料作業(yè)。
[0008]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述力傳感器包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；所述第一壓力傳感器設(shè)置于所述伸縮油缸的有桿腔內(nèi)，用于檢測所述有桿腔內(nèi)的壓力；所述第二壓力傳感器設(shè)置于所述伸縮油缸的無桿腔內(nèi)，用于檢測所述無桿腔內(nèi)的壓力。通過檢測有桿腔和無桿腔內(nèi)的壓力，并根據(jù)伸縮油缸的活塞的面積可以計(jì)算出活塞桿的受力，進(jìn)而獲得布料機(jī)的布料速度。
[0009]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述規(guī)格參數(shù)為混凝土預(yù)制板的長度、寬度和厚度；所述控制器根據(jù)所述厚度控制所述伸縮油缸的伸縮；所述控制器根據(jù)所述長度和拉力控制所述大車機(jī)構(gòu)的移動速度，所述控制器根據(jù)所述寬度和拉力控制所述小車機(jī)構(gòu)的移動速度。
[0010]本實(shí)用新型還提出一種混凝土布料系統(tǒng)，它設(shè)置有上述任一項(xiàng)的混凝土布料過程控制裝置。
[0011]顯然，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該混凝土布料系統(tǒng)的作業(yè)效率更高，并且通過該混凝土布料系統(tǒng)可以更好地提升混凝土預(yù)制板的質(zhì)量，降低混凝土預(yù)制板生產(chǎn)過程對操作人員的要求，并降低混凝土預(yù)制板的生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的混凝土布料系統(tǒng)的布料機(jī)的設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1為布料機(jī)、2為伸縮油缸、3為第一壓力傳感器、4為第二壓力傳感器、5為小車機(jī)構(gòu)、6為混凝土。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型具體實(shí)施例提出的混凝土布料系統(tǒng)設(shè)置有布料機(jī)1、大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)5、控制器和輸入終端，大車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在廠房的導(dǎo)軌上，小車機(jī)構(gòu)5可移動地設(shè)置在大車機(jī)構(gòu)上；如圖1所示，布料機(jī)1通過伸縮油缸2吊掛在小車機(jī)構(gòu)5 (圖中僅示意性的示出了小車機(jī)構(gòu)5的一部分)上；伸縮油缸2的有桿腔與第一壓力傳感器3相連，第一壓力傳感器3可以檢測有桿腔內(nèi)的壓力；伸縮油缸2的無桿腔與第二壓力傳感器4相連，第二壓力傳感器4可以檢測無桿腔內(nèi)的壓力；假定第一壓力傳感器3檢測的壓力定義為P1，第二壓力傳感器4檢測的壓力定義為P2，伸縮油缸2的活塞朝向有桿腔一側(cè)的有效面積為S1，活塞朝向無桿腔一側(cè)的有效面積為S2，活塞桿受到的拉力為F1，活塞及活塞桿的重力為 G1，根據(jù)力的平衡原理:P1*S1 = P2*S2+F1+G1，那么，F(xiàn)I = P1*S1_P2*S2_G1，通常 Gl、S1和S2可以根據(jù)伸縮油缸2的參數(shù)預(yù)先獲知，因此，根據(jù)檢測到的S1和S2可以計(jì)算出F1 ;根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，布料機(jī)1的重力G2 = F1，因此，同樣可以根據(jù)公式G2=P1*S1-P2*S2-G1計(jì)算出布料機(jī)1的重力；在布料過程中，根據(jù)布料機(jī)1的重力G2隨時間的變化關(guān)系可以獲得布料速度，即布料機(jī)1單位時間在模臺上布下的料的量，這里的量可以是體積量，也可以是重量(根據(jù)重力計(jì)算公式很容易獲得混凝土6的重量，而當(dāng)混凝土6密度確定的情況下，根據(jù)重量與體積的關(guān)系，也很容易獲得體積量)；具體作業(yè)時，操作人員通過輸入終端將混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)即長度、寬度和厚度輸入控制器內(nèi)，當(dāng)模臺移動至布料工位時，伸縮油缸2伸長進(jìn)而降低布料機(jī)1的高度，進(jìn)而使布料機(jī)1與模臺之間保持適當(dāng)?shù)母叨确较虻木嚯x，具體方式是:控制器根據(jù)混凝土預(yù)制板的具體厚度控制伸縮油缸2的伸長長度以保證布料機(jī)1與模臺之間的距離不至于太多，也不至于太少(距離太多了，混凝土 6容易濺出模臺，距離太少了混凝土6容易濺至布料機(jī)1上)；當(dāng)布料機(jī)1的高度調(diào)整好之后，布料機(jī)1打開卸料門開始布料，控制器根據(jù)第一壓力傳感器3和第二壓力傳感器4檢測的數(shù)據(jù)獲得當(dāng)前布料速度，并將當(dāng)前布料速度與混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(具體可以根據(jù)試驗(yàn)獲得)進(jìn)行對比進(jìn)而判斷，如果當(dāng)前布料速度偏慢，控制器指示布料機(jī)1加大卸料門的開度，進(jìn)而增大布料速度；在調(diào)節(jié)好布料速度之后或在調(diào)節(jié)布料速度的同時，控制器根據(jù)混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)規(guī)劃出布料機(jī)1的布料軌跡和移動速度，以便保證各位置布下適當(dāng)體積的混凝土 6 ;為使布料機(jī)1按照規(guī)劃好的布料軌跡和移動速度，控制器根據(jù)當(dāng)前的布料速度及混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)控制大車機(jī)構(gòu)和小車機(jī)構(gòu)5的移動速度、移動順序。
[0014]在其它實(shí)施例中，可以通過更直接的方式來檢測布料機(jī)1的重力，比如在伸縮油缸2上設(shè)置拉力傳感器。
[0015]通過上述作業(yè)原理可知，該混凝土布料系統(tǒng)可以自動根據(jù)混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)及當(dāng)前的布料速度控制布料過程，進(jìn)而高效、高質(zhì)量的完成布料作業(yè)。
[0016]顯然，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該混凝土布料系統(tǒng)的作業(yè)效率更高，并且通過該混凝土布料系統(tǒng)可以更好地提升混凝土預(yù)制板的質(zhì)量，降低混凝土預(yù)制板生產(chǎn)過程對操作人員的要求，并降低混凝土預(yù)制板的生產(chǎn)成本。
[0017]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土布料過程控制裝置，其特征在于，設(shè)置有布料機(jī)、大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)、控制器和輸入終端，所述大車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在廠房的導(dǎo)軌上，所述小車機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置在大車機(jī)構(gòu)上，所述布料機(jī)通過伸縮油缸吊掛在所述小車機(jī)構(gòu)上；所述伸縮油缸上設(shè)置有力傳感器，所述力傳感器用于直接或間接獲取所述布料機(jī)傳遞給伸縮油缸的拉力；所述輸入終端用于輸入混凝土預(yù)制板的規(guī)格參數(shù)；所述控制器分別與所述輸入終端和力傳感器電連接，所述控制器用于根據(jù)所述拉力和規(guī)格參數(shù)控制大車機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)、布料主機(jī)及伸縮油缸的動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土布料過程控制裝置，其特征在于，所述力傳感器包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；所述第一壓力傳感器設(shè)置于所述伸縮油缸的有桿腔內(nèi)，用于檢測所述有桿腔內(nèi)的壓力；所述第二壓力傳感器設(shè)置于所述伸縮油缸的無桿腔內(nèi)，用于檢測所述無桿腔內(nèi)的壓力。
3.一種混凝土布料系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有權(quán)利要求1或2所述的混凝土布料過程控制裝置。
【文檔編號】B28B13/02GK204136209SQ201420351117
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】張玉 申請人:華北水利水電大學(xué)