一种适用于异型面的混凝土现浇机器人的制作方法

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种适用于异型面的混凝土现浇机器人，属于混凝土现浇设备技术领域。

背景技术：

混凝土现浇施工技术是一种按工程部位就地灌筑的混凝土施工工艺。由于现场灌筑混凝土常受风雨、温度及湿度等气候因素、场地条件、运输距离、结构形状和结构位置的影响，因此，在原材料的配制、搅拌工艺、运输方法、灌筑方式、养护方法等方面，都要根据实际情况和可能条件，分别采取相应的措施，使混凝土从制备、成型到硬化的过程中避免或减少各种不利条件的干扰和破坏。国内现有的混凝土现浇设备已日趋完善，但在生产异形面(U型槽、梯型槽、桥面、混凝土路面)时仍然存在厚度及强度不均匀、平整度和直线度较差的缺陷，人工操作费时、费力，生产效率较低。

技术实现要素：

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种适用于异型面的混凝土现浇机器人。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种适用于异型面的混凝土现浇机器人，包括成型模具，它还包括布料机构、行走工作腔、挤实装置；成型模具的右侧设置有挤实装置；挤实装置的右侧设置有行走工作腔；行走工作腔内水平设置有液压缸；液压缸与液压站相连接；液压站设置于行走工作腔的右部上端；

挤实装置的上端设置有储料斗；储料斗的左端边框上设置有布料机构、右端边框上设置有料位仪；储料斗通过连接件与行走履带相连接；行走履带水平设置于行走工作腔的顶面上；

液压缸的上端、下端均设置有导向杆；导向杆的右端固定在行走工作腔内，左端依次从行走工作腔、挤实装置内穿出并通过锁紧螺母固定在成型模具上；成型模具内设置有伺服振动箱；

伺服振动箱的右端设置有振动传感器；成型模具的右侧面上固定设置有湿度传感器和密度传感器，湿度传感器设置于密度传感器的上方；行走工作腔的左壁上设置有速度传感器；速度传感器、密度传感器均设置于导向杆的下端；

液压站的右端设置有直线位移传感器；液压站、振动传感器、湿度传感器、密度传感器、速度传感器均通过传输装置与集成控制台相连接；集成控制台还与发电机组相连接；发电机组设置于成型模具的左部上端。

成型模具的左侧设置有切缝刀。行走工作腔的右侧设置有整实装置。行走工作腔的底面上设置有二次整平装置。

导向杆上均套置有含油轴承；含油轴承设置于行走工作腔的左侧面上。

本发明具有浇筑混凝土厚度及强度均匀、平整度及直线度好的优点，尤其适合于对异形面的混凝土浇筑，具有生产效率高，省时、省力，能大幅度降低人力成本的优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为电气控制结构图。

图3为液压原理示意图。

图4为电气原理示意图。

图中：1、发电机组；2、切缝刀；3、成型模具；4、伺服振动箱；5、布料机构；6、储料斗；7、料位仪；8、集成控制台；9、液压站；10、整实装置；11、锁紧螺母；12、含油轴承；13、导向杆；14、液压缸；15、二次整平装置；16、行走履带；17、湿度传感器；18、速度传感器；19、密度传感器；20、振动传感器；21、直线位移传感器；22、挤实装置；23、行走工作腔24、主油泵；25、副油泵；26、推进速度；27、推进缸；28、压力继电器；29、夯土压力；30、夯土缸；31、切缝缸；32、发电机；33、总开关；34、欠缺压相位保护；35、交直流转换；36、蓄电池；37、恒压电路；38、锁开关；39、私服驱动器；40、交流驱动器；41、柴油机；42、发电机组柴油机驱动马达；43、发电机组柴油机停机驱动电磁线圈；44、推进速度控制液压比例阀；45、地基夯实控制液压比例阀；46、控制装置；47、主油泵电机；48、辅助油泵电机；49、私服震动器；50、辅助下料电机；51、推动缸；52、切缝缸；53、夯土缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明包括成型模具3，它还包括布料机构5、行走工作腔23、挤实装置22；成型模具3的右侧设置有挤实装置22；挤实装置22的右侧设置有行走工作腔23；行走工作腔23内水平设置有液压缸14；液压缸14与液压站9相连接；液压站9设置于行走工作腔23的右部上端；液压站9启动后，会带动液压缸14工作，从而带动挤实装置22左右运行，浇筑出适应模具的异形面。

挤实装置22的上端设置有储料斗6；储料斗6的左端边框上设置有布料机构5、右端边框上设置有料位仪7；布料机构5具有布料均匀，每次送料量一样多的优点。料位仪7可对物料的高度进行检测。储料斗6通过连接件与行走履带16相连接；行走履带16水平设置于行走工作腔23的顶面上；

液压缸14的上端、下端均设置有导向杆13；导向杆13的右端固定在行走工作腔23内，左端依次从行走工作腔23、挤实装置22内穿出并通过锁紧螺母11固定在成型模具3上；液压缸14启动时，通过导向杆13做往返运动带动挤实装置22与成型模具3夹紧或放松。

成型模具3内设置有伺服振动箱4；伺服振动箱4的右端设置有振动传感器20；通过振动传感器20控制伺服振动箱4的震动幅度，从而带动储料斗6均匀振动，使下料效果更好。

成型模具3的右侧面上固定设置有湿度传感器17和密度传感器19，湿度传感器17设置于密度传感器19的上方；湿度传感器17和密度传感器19分别用于监测控制混凝土的湿度及压实密度。行走工作腔23的左壁上设置有速度传感器18；速度传感器18、密度传感器19均设置于导向杆13的下端；

液压站9的右端设置有直线位移传感器21，用于控制行走的直线度；液压站9、振动传感器20、湿度传感器17、密度传感器19、速度传感器18均通过传输装置与集成控制台8相连接；集成控制台8还与发电机组1相连接；发电机组1设置于成型模具3的左部上端。

成型模具3的左侧设置有切缝刀2。行走工作腔23的右侧设置有整实装置10，整实装置10具有整实、去除余土的功能。行走工作腔23的底面上设置有二次整平装置15。导向杆13上均套置有含油轴承12；含油轴承12设置于行走工作腔23的左侧面上。

从发电机组1的启动停机，到产品成型均由集成控制台8上的PLC主机控制，PLC主机与设备的交互可通过操作按钮、传感器信号以及遥控器来实现，设备的运行情况通过人机界面进行设定与显示，如图2所示。本发明具有机载操作、近程遥控操作、远程监控操作三种可选的操作方式；增设近程遥控操作方式可以使操作人员不受视线影响来调节设备性能；增设远程监控操作方式可以有效减轻监护人员的劳动力度，同时还可以加强对现场应急事情的操控能力。此外，本发明可与多媒体设备相联，实现工程档案化管理；通过在设备上增设多方位机载摄像机，可在远程监控中观查，同时远程端可匹配计算机与PLC主机实现联机随时调取PLC中参数设定，传感器参数值，可联网打印机等外围设备，有效记载数值可为今后的生产备案作参考。

如图4所示，本发明的电气原理为：

1)通过备用电源(蓄电池)给PLC主机提供工作电源，随PLC主机启动发电机组完成后，根据欠缺压相序保护器信号反馈给PLC主机，PLC主机接到确认发电机组工作正常后，自动切换电源至发电机组，并对备用电源进行充电以备后用。

2)启动主副油泵，主副油泵的工作除受欠缺压相序保护器的保护外同时还由各自的过载保护所连锁，这些都由PLC主机来系统化控制。

3)伺服振动箱的震动幅度根据原料的配方、施工现场的情况来设定，同时辅以湿度传感器、振动传感器来微调。

4)辅助下料系统，根据原料的配方、料位仪、湿度传感器来自动调节。

5)推进操作，根据振动传感器，液压缸限位，记长旋转编码器控制推进比例节流阀、双头阀；红外感应控制履带刹车来实现。

6)切缝操作，根据参数设定值、记长旋转编码器反馈值来控制动作时间，根据位置感应来控制切缝深度。

7)夯土操作，通过夯土压力设定控制比例压力阀，通过压力继电器反馈信号给PLC确认地基的密实度。

9)近程遥控操作，通过无线遥控按钮将操作信号发出，通过无线信号接收板把信号转给PLC主机来操作。

10)远程监控操作，PLC主机通过网络模块经无线路由器建立局域网，把现场PLC参数信号及动作信号传给现场办公(监护)室PLC主机，办公室可通过监护PLC主机给现场提供预警和紧急停机处理，设备上安装的监控摄像机同样通过局域网将现场状况发回办公室，办公室可通过计算机打印机等设备记录现场。

如图3所示，本发明的液压原理为：

1)采用双液压回路系统；

2)液压回路系统一中，大泵工作后通过溢流阀控制系统压力，通过比例节流阀控制推进缸速度，通过双头O型阀控制方向；

3)液压回路系统二中，大泵工作后通过气瓶式蓄能器来提升切缝缸、夯土缸的速度并控制溢流阀控制系统压力；通过比例压力阀控制液压继电器来控制夯土缸的力度，双头O型阀控制夯土缸方向；通过单向节流阀控制切缝缸的切缝精度，双头O型阀控制切缝缸方向；

4)双液压回路系统进油均采用滤网搭配手动开关阀，出油经热交换器辅以水冷，风冷；

5)液压回路系统二中，主油路单向阀起方向压力保护减小油泵启动电机负载。

本发明的工作原理为：启动发电机组1和液压站9，往储料斗6内加料至料位仪7的位置，用于精确控制加料量，布料机构5受湿度传感器17的控制开始布料，整实机构10同时工作，物料被送至挤实装置22，速度传感器18控制挤实装置22的运行速度，振动传感器20控制伺服振动箱4的振幅，直线位移传感器21控制行走的直线度并通过行走履带16及时纠正方向，当行走到预定的距离时由切缝刀2动作完成切缝。

本发明与传统技术相比，在异形面混凝土现浇时具有厚度及强度均匀、平整度及直线度好的优点；全自动化控制，操作更省时、省力，能大幅度提高生产效率并降低人力成本；更换成型模具即可实现不同异型面的混凝土现浇，适应性很强。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。