混凝土布料系统及其布料过程控制装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种混凝土布料过程控制系统，设置有布料机、大车机构、小车机构、控制器和输入终端，大车机构可移动地设置在厂房的导轨上，小车机构可移动地设置在大车机构上，布料机通过伸缩油缸吊挂在小车机构上；伸缩油缸上设置有力传感器，力传感器用于直接或间接获取布料机传递给伸缩油缸的拉力；输入终端用于输入混凝土预制板的规格参数；控制器分别与输入终端和力传感器电连接，控制器用于根据拉力和规格参数控制大车机构、小车机构、布料主机及伸缩油缸的动作。它可以自动根据混凝土预制板的规格参数及当前的布料速度控制布料过程，进而高效、高质量的完成布料作业。另外，本发明还提出一种混凝土布料系统。
【专利说明】混凝土布料系统及其布料过程控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土布料【技术领域】，具体涉及一种混凝土布料系统及其布料过程控制装置。
【背景技术】
[0002]混凝土预制板已在建筑施工中得到广泛应用，它们在保证建筑质量的基础上极大地降低了施工成本，并有助于缩短施工工期。
[0003]当前，大部分混凝土预制板是通过工厂内的生产系统，以流水线的形式生产出来的；常见的混凝土预制板生产系统主要包括混凝土搅拌站、混凝土布料系统、模台及其驱动系统和辅助机构等部分，其中，混凝土布料系统主要包括布料机、大车机构和小车机构；模台及其驱动系统主要包括模台、导向滚轮和驱动滚轮，导向滚轮和驱动滚轮沿流水线分布，模台设置在驱动滚轮和导向滚轮上，在驱动滚轮的驱动下，模台可以沿流水线放心移动；辅助机构通常有振动机构和脱模机构等，振动机构和脱模机构沿流水线设置；混凝土预制板的具体生产过程是:混凝土搅拌站将水、水泥和沙子等物料按一定比例搅拌后获得混凝土，混凝土输送设备将混凝土输送至布料机，布料机将混凝土浇筑在模台上，当浇筑完毕后，在驱动滚轮的驱动下，模台运动至振动机构上，振动机构产生振动进而使模台上的混凝土更加密实；待混凝土凝固到一定程度后，模台运行至脱模机构处，脱模机构将混凝土预制板和模台分开。
[0004]通常混凝土布料系统以这种方式设置:在厂房内，通常设置有轨道，大车机构可移动地设置在轨道上，小车机构设置在大车机构上；大车机构上也设置有轨道，并且大车机构上的轨道与厂房内的轨道相互垂直，小车机构可移动地设置在大车机构的轨道上，作业时，大车机构的移动方向与流水线平行，小车机构的移动方向与流水线垂直；布料机设置在小车机构上，并可相对小车机构上下移动。混凝土布料系统在布料时，现场的操作人员通过实时控制大车机构、小车机构和布料机的动作来控制布料速度及位置，这种作业模式的作业效率和质量通常依赖于操作人员的经验高低，这对操作人员的专业经验提出了较高的要求，且也无法从根本上确保作业效率和质量。
【发明内容】
[0005]因此，本发明提出一种混凝土布料过程控制系统，与现有技术相比，该控制系统可以自动控制布料机的布料速度及布料轨迹。在此基础上，本发明还提出一种混凝土布料系统。
[0006]本发明提出了一种混凝土布料过程控制系统，设置有布料机、大车机构、小车机构、控制器和输入终端，所述大车机构可移动地设置在厂房的导轨上，所述小车机构可移动地设置在大车机构上，所述布料机通过伸缩油缸吊挂在所述小车机构上；所述伸缩油缸上设置有力传感器，所述力传感器用于直接或间接获取所述布料机传递给伸缩油缸的拉力；所述输入终端用于输入混凝土预制板的规格参数；所述控制器分别与所述输入终端和力传感器电连接，所述控制器用于根据所述拉力和规格参数控制大车机构、小车机构、布料主机及伸缩油缸的动作。该控制系统通过伸缩油缸受到的拉力可以知道布料机的重量，并且通过布料机的重量随时间的变化可以获知布料机的布料速度；控制器在获得布料速度的情况下，根据混凝土预制板的规格参数即长度、宽度和厚度，可以精确计算出布料机在长度方向、宽度方向、高度方向的移动速度，具体操作时，控制通过控制大车机构、小车机构和伸缩油缸的动作使布料机的布料轨迹符合预定的要求；当然，如果当前的布料速度偏快或偏慢，也可以根据当前的布料速度和混凝土预制板的规格参数调节布料机的卸料口的开度，使布料速度增大或减小。
[0007]通过上述作业原理可知，本发明提出的混凝土布料过程控制系统可以自动根据混凝土预制板的规格参数及当前的布料速度控制布料过程，进而高效、高质量的完成布料作业。
[0008]在优选地技术方案中，所述力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；所述第一压力传感器设置于所述伸缩油缸的有杆腔内，用于检测所述有杆腔内的压力；所述第二压力传感器设置于所述伸缩油缸的无杆腔内，用于检测所述无杆腔内的压力。通过检测有杆腔和无杆腔内的压力，并根据伸缩油缸的活塞的面积可以计算出活塞杆的受力，进而获得布料机的布料速度。
[0009]在优选地技术方案中，所述规格参数为混凝土预制板的长度、宽度和厚度；所述控制器根据所述厚度控制所述伸缩油缸的伸缩；所述控制器根据所述长度和拉力控制所述大车机构的移动速度，所述控制器根据所述宽度和拉力控制所述小车机构的移动速度。
[0010]本发明还提出一种混凝土布料系统，它设置有上述任一项的混凝土布料过程控制系统。
[0011]显然，与现有技术相比，该混凝土布料系统的作业效率更高，并且通过该混凝土布料系统可以更好地提升混凝土预制板的质量，降低混凝土预制板生产过程对操作人员的要求，并降低混凝土预制板的生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明具体实施例的混凝土布料系统的布料机的设置结构示意图；图中，I为布料机、2为伸缩油缸、3为第一压力传感器、4为第二压力传感器、5为小车机构、6为混凝土。
【具体实施方式】
[0013]本发明具体实施例提出的混凝土布料系统设置有布料机1、大车机构、小车机构5、控制器和输入终端，大车机构可移动地设置在厂房的导轨上，小车机构5可移动地设置在大车机构上；如图1所示，布料机I通过伸缩油缸2吊挂在小车机构5 (图中仅示意性的示出了小车机构5的一部分)上；伸缩油缸2的有杆腔与第一压力传感器3相连，第一压力传感器3可以检测有杆腔内的压力；伸缩油缸2的无杆腔与第二压力传感器4相连，第二压力传感器4可以检测无杆腔内的压力；假定第一压力传感器3检测的压力定义为Pl，第二压力传感器4检测的压力定义为P2，伸缩油缸2的活塞朝向有杆腔一侧的有效面积为SI，活塞朝向无杆腔一侧的有效面积为S2，活塞杆受到的拉力为F1，活塞及活塞杆的重力为 G1，根据力的平衡原理:P1*S1 = P2*S2+F1+G1，那么，Fl = P1*S1_P2*S2_G1，通常 Gl、SI和S2可以根据伸缩油缸2的参数预先获知，因此，根据检测到的SI和S2可以计算出Fl ;根据作用力与反作用力的关系，布料机I的重力G2 = Fl,因此，同样可以根据公式G2=P1*S1-P2*S2-G1计算出布料机I的重力；在布料过程中，根据布料机I的重力G2随时间的变化关系可以获得布料速度，即布料机I单位时间在模台上布下的料的量，这里的量可以是体积量，也可以是重量(根据重力计算公式很容易获得混凝土 6的重量，而当混凝土6密度确定的情况下，根据重量与体积的关系，也很容易获得体积量)；具体作业时，操作人员通过输入终端将混凝土预制板的规格参数即长度、宽度和厚度输入控制器内，当模台移动至布料工位时，伸缩油缸2伸长进而降低布料机I的高度，进而使布料机I与模台之间保持适当的高度方向的距离，具体方式是:控制器根据混凝土预制板的具体厚度控制伸缩油缸2的伸长长度以保证布料机I与模台之间的距离不至于太多，也不至于太少(距离太多了，混凝土 6容易溅出模台，距离太少了混凝土 6容易溅至布料机I上)；当布料机I的高度调整好之后，布料机I打开卸料门开始布料，控制器根据第一压力传感器3和第二压力传感器4检测的数据获得当前布料速度，并将当前布料速度与混凝土预制板的规格参数及经验数据(具体可以根据试验获得)进行对比进而判断，如果当前布料速度偏慢，控制器指示布料机I加大卸料门的开度，进而增大布料速度；在调节好布料速度之后或在调节布料速度的同时，控制器根据混凝土预制板的规格参数规划出布料机I的布料轨迹和移动速度，以便保证各位置布下适当体积的混凝土 6 ;为使布料机I按照规划好的布料轨迹和移动速度，控制器根据当前的布料速度及混凝土预制板的规格参数控制大车机构和小车机构5的移动速度、移动顺序。
[0014]在其它实施例中，可以通过更直接的方式来检测布料机I的重力，比如在伸缩油缸2上设置拉力传感器。
[0015]通过上述作业原理可知，该混凝土布料系统可以自动根据混凝土预制板的规格参数及当前的布料速度控制布料过程，进而高效、高质量的完成布料作业。
[0016]显然，与现有技术相比，该混凝土布料系统的作业效率更高，并且通过该混凝土布料系统可以更好地提升混凝土预制板的质量，降低混凝土预制板生产过程对操作人员的要求，并降低混凝土预制板的生产成本。
[0017]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种混凝土布料过程控制系统，其特征在于，设置有布料机、大车机构、小车机构、控制器和输入终端，所述大车机构可移动地设置在厂房的导轨上，所述小车机构可移动地设置在大车机构上，所述布料机通过伸缩油缸吊挂在所述小车机构上；所述伸缩油缸上设置有力传感器，所述力传感器用于直接或间接获取所述布料机传递给伸缩油缸的拉力；所述输入终端用于输入混凝土预制板的规格参数；所述控制器分别与所述输入终端和力传感器电连接，所述控制器用于根据所述拉力和规格参数控制大车机构、小车机构、布料主机及伸缩油缸的动作。
2.根据权利要求1所述的混凝土布料过程控制系统，其特征在于，所述力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；所述第一压力传感器设置于所述伸缩油缸的有杆腔内，用于检测所述有杆腔内的压力；所述第二压力传感器设置于所述伸缩油缸的无杆腔内，用于检测所述无杆腔内的压力。
3.根据权利要求1所述的混凝土布料过程控制系统，其特征在于，所述规格参数为混凝土预制板的长度、宽度和厚度；所述控制器根据所述厚度控制所述伸缩油缸的伸缩；所述控制器根据所述长度和拉力控制所述大车机构的移动速度，所述控制器根据所述宽度和拉力控制所述小车机构的移动速度。
4.一种混凝土布料系统，其特征在于，设置有权利要求1至3任一项所述的混凝土布料过程控制系统。
【文档编号】B28B13/02GK104070599SQ201410307867
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】张玉 申请人:华北水利水电大学