活性粉末混凝土布料智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种混凝土铺摊机械智能控制，特别是一种活性粉末混凝土布料智能控制系统。

背景技术：

目前，普通混凝土因抗拉强度低、韧性差和开裂后裂缝发展不能有效的控制等缺点，导致使混凝土结构过早的劣化不能继续使用，也致使重要的混凝土结构的耐久性和使用寿命大幅降低。为了克服混凝土的这些缺点，超高韧性水泥基复合材料(ECC)被提出应用于混凝土中，超高韧性水泥基复合材料是通过利用断裂力学和微观力学原理对材料体系进行系统的设计、调整和优化，并添加2％~3.5%体积率的纤维。此种超高韧性水泥基复合材料后的混凝土，可以明显的提高混凝土的抗拉能力和抗剪能力，因此种混凝土良好的韧性，能有效的控制混凝土裂缝的发展，现已成功批量应用实际工程中。

本发明所述的活性粉末混凝土是高强度、高韧性、高模量的水泥基复合材料，并在其内掺入钢纤维的超高韧性混凝土，它抗压强度高，超高韧性，耐久性优越的特点，特别适应用于重要的结构中，例如组合钢箱梁结构，但是，在实际施工过程中也存在一系列施工关键问题，如和易性差，不易浇筑振捣，导致布料困难，施工中对温度和湿度敏感，且材料内含有钢纤维，难以用常规方法进行搅拌和摊铺，特别是该混凝土的骤凝特性用常规摊铺设备和工艺也难以达到连续高质均匀摊铺振捣要求。

由于此新材料近年研发开始批量使用，故适用此种特性混凝土专用的机械设备很少，更没有能实现对活性粉末混凝土布料进行智能控制并实现自动布料的系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能将高粘性、高流动性活性粉末混凝土搅拌均匀、且可连续生产的活性粉末混凝土布料智能控制系统。

本实用新型解决其技术问题采用的方案是：其机械部分包括活性粉末混凝土缓凝可调定量给料装置和移动控制装置，活性粉末混凝土缓凝可调定量给料装置包括料槽110、防骤凝搅拌装置111、可调速螺旋出料机112和定向溜槽113，可调速出料机112安装在料槽110外侧，料槽110下端设置的出料口与可调速出料机112下部设置的进料口相连，防骤凝搅拌装置111安装在料槽110上部，防骤凝搅拌装置111下部伸入料槽110内腔，在可调速出料机112上腰部设置的出料口与定向溜槽113相配合连接；在料槽110下部配合设置有料仓动态计重装置12，所述移动控制装置包括横向移动装置14和纵向移动装置16；其电气控制部分包括布料智能主控箱131、移动无线遥控箱132、横向移动距离传感装置141、纵向移动距离传感器161和横向移动终起点位置传感器143，其中布料智能主控箱131安装在横向移动装置14的一侧，在横向移动装置14的一侧或两侧安装两个以上的横向移动距离传感装置141，在料仓动态计重装置12的四角各安装一个重量传感器121，在纵向移动装置16的两侧或一侧安装两个以上纵向移动距离传感器161；且计重传感器121、横向移动距离传感装置141、纵向移动距离传感器161均用有线方式与布料智能主控箱131相连，自组无线网将移动无线遥控箱132和布料智能主控箱131无线相连，分别传送数据，发布动作命令，通过预设的智能软件实现不同宽度、厚度混凝土布料智能控制。

本实用新型的布料智能主控箱131包括箱体1315、PLC1312、变频器1316、PLC预置软件1313、触摸屏1311、无线发射接收装置1314，其中PLC1312与变频器1316各运动部件电机均用有线相连，PLC1312与PLC预置软件1313通过无线发射接收装置1314与移动无线遥控箱132设置的无线发射接收装置1324相连通，实现无线遥控。

本实用新型的两个以上的横向移动距离传感装置141在同一移动体一侧或两侧上安装，将横向移动距离传感装置141同时测量的移动距离信号同时传递至PLC1312软件程序中进行比较，若发现两者检测到的数值超出允许偏差时，系统自动报警并暂停机器工作等待维修，确保不因距离检测元件故障导致正常作业混乱。

本实用新型的两个以上的纵向移动距离传感器161在同一移动体一侧或两侧上安装，将纵向移动距离传感器161同时测量的移动距离信号同时传递至PLC1312软件程序中进行比较，若发现两者检测到的数值超出允许偏差时，系统自动报警并暂停机器工作等待维修，确保不因距离检测元件故障导致正常作业混乱。

本实用新型的料仓动态计重装置12四角各安装一个重量传感器121，其信号同时传递至PLC1312软件程序中进行比较，若发现四个检测到的数值超出允许偏差时，系统自动报警并暂停机器工作等待维修，确保不因重量检测元件故障导致正常作业混乱。

本实用新型的布料智能主控箱131传输数据至出料机控制装置，使可调速出料机112工作，同时传输数据至纵向移动控制装置，控制纵向移动装置16运动；当布料智能控制箱接收到料仓动态计重装置12数据异常时，布料智能控制箱传输数据至出料机控制装置，使可调速出料机112停止工作，同时传输数据至纵向移动控制装置，控制纵向移动装置16停止运动。

本实用新型的布料智能主控箱131传输数据至纵向移动控制装置，控制纵向移动装置16运动，当纵向移动距离传感器161感应纵向移动装置16运动到指定位置时，向布料智能控制箱传输数据，随后布料智能控制箱传输数据至纵向移动控制装置，控制纵向移动装置16停止运动，同时传输数据至横向移动控制装置，控制横向移动装置14运动。

本实用新型的布料智能主控箱131、移动无线遥控箱132通过自组无线网有机连接，实现可单独在主控箱触摸屏1311界面操作布料或移动无线遥控箱132移动电脑界面操作布料。

本实用新型的防骤凝搅拌装置111包括搅拌螺旋轴和搅拌电机11121，搅拌电机11121经减速机与搅拌螺旋轴相连接；在搅拌螺旋轴上设置有螺旋叶片，当搅拌电机11121带动搅拌螺旋轴转动时，通过搅拌螺旋轴和螺旋叶片的正反转，破坏活性粉末混凝土骤凝特性，确保料斗内存料推迟骤凝，防止料斗内活性粉末混凝土骤凝后堵塞出料口造成布料系统故障。

本实用新型的可调速螺旋出料机112包括输送筒体、输送螺旋轴和螺旋电机11111，输送螺旋轴安装在输送筒体内，输送筒体上设置有进料口和出料口，螺旋电机11111经减速机与输送螺旋轴相连接；在输送螺旋轴上设置有螺旋叶片，当电机带动输送螺旋轴转动时，通过输送螺旋轴和螺旋叶片的转动，将活性粉末混凝土由输送筒体上设置的进料口往上提升输送至其出料口再送入定向溜槽113。

本实用新型的有益效果是：它可按照系统智控中心的命令，将料仓动态计重装置的实时重量数据通过无线通讯系统传递至系统智控中心，实时检测判断料仓存料状态和存料递减（出料）数值，根据需布料厚度智能调整螺旋输送机的出料螺旋转速和横向移动装置行走速度的有机组合，实现在预设横向区域内精确布料。当完成横向一幅布料后，布料智控装置自动判断料斗内存料能满足下一幅所需布料量时，启动纵向移动装置向前行走一个幅宽的距离停稳并刹车定位后，自动完成下一幅的精确布料，如料斗内不足一幅布量所需存量，布料智控装置会自动报警提示向料斗中补料。通过活性粉末混凝土布料智能控制系统对布料精准控制，实现了系统的高效运转，信息的数据化，简化人力成本。它主要用于活性粉末混凝土生产施工等领域。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的布料智能主控箱结构示意图；

图3是本实用新型的移动无线遥控箱结构示意图；

图4是本实用新型的原理图；

图5是本实用新型的防骤凝搅拌装置电气原理图；

图6是本实用新型的布料智能电气原理图；

图7是活性粉末混凝土缓凝可调定量给料装置结构示意图。

图中：11-活性粉末混凝土缓凝可调定量给料装置，12-料仓动态计重装置，13-布料智能控制装置，14-横向移动装置，15-横向导轨，16-纵向移动装置，111-防骤凝搅拌装置，112-可调速出料机， 121-重量传感器，131-布料智能主控箱，132-移动无线遥控箱，1315-箱体，1312-PLC，1316-变频器，1313-PLC预置软件，1311触摸屏，141-横向移动距离传感装置，142-横向移动位置传感器，143-横向移动驱动电机，161-纵向移动距离传感器，1314-无线发射接收装置，1324-无线发射接收装置，11111-螺旋电机，11121-搅拌电机，1621-纵向移动电机，1421-横向移动电机，1221-称重模块，163-纵向移动驱动电机，X₁-横向行驶左端到位信号1， X₂-横向行驶左端到位信号2，X₃-横向行驶右端到位信号1 ，X₄-横向行驶右端到位信号2，J₁-横向行驶（正向）变频器控制，J₂-横向行驶（反向）变频器控制，J₃-纵向行驶（正向）变频器控制，J₄-纵向行驶（反向）变频器控制，J₅-布料螺旋运转变频器控制，J₁₀-布料搅拌电机控制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1，参阅图1至图7，本实用新型的机械部分包括活性粉末混凝土缓凝可调定量给料装置和移动控制装置，活性粉末混凝土缓凝可调定量给料装置包括料槽110、防骤凝搅拌装置111、可调速螺旋出料机112和定向溜槽113，可调速出料机112安装在料槽110外侧，料槽110下端设置的出料口与可调速出料机112下部设置的进料口相连，防骤凝搅拌装置111安装在料槽110上部，防骤凝搅拌装置111下部伸入料槽110内腔，在可调速出料机112上腰部设置的出料口与定向溜槽113相配合连接；在料槽110下部配合设置有料仓动态计重装置12，所述移动控制装置包括横向移动装置14和纵向移动装置16。

本实用新型通过采用防骤凝搅拌装置111在料槽110内腔反复转动，破坏活性粉末混凝土骤凝特性，从而使活性粉末混凝土不会骤凝，同时也可确保料斗内存料推迟初凝时间和骤凝，使出料更加顺畅，更重要是可有效防止料斗出料口堵塞。当料槽110内的活性粉末混凝土从其下端设置的出料口注入可调速出料机112下部设置的进料口之后，由可调速出料机112将物料往上提升送至与之相连的定向溜槽113，再由定向溜槽113将物料铺摊在路面或桥面上。通过控制可调速出料机112的转速，来实现对定量给料的控制。通过采用本实用新型的给料方式，活性粉末混凝土的出料量可以定量调控并在停止工作时活性粉末混凝土不会骤凝同时推迟初凝时间。

本实用新型通过包括由横向移动装置14和纵向移动装置16等构成的移动控制装置，使料槽110内的活性粉末混凝土均匀铺摊在施工作业面上。

并通过由包括布料智能主控箱131、移动无线遥控箱132、自组无线网、横向移动距离传感装置141、纵向移动距离传感器161和横向移动终（起）点位置传感器143等构成的电气控制部分实现自动控制，其中布料智能主控箱131安装在横向移动装置14的一侧，在横向移动装置14的一侧或两侧安装两个以上的横向移动距离传感装置141，料仓动态计重装置12四角各安装一个重量传感器121，在纵向移动装置16的两侧或一侧安装两个以上纵向移动距离传感器161；且计重传感器121、横向移动距离传感装置141、纵向移动距离传感器161均用有线方式与布料智能主控箱131相连，自组无线网将移动无线遥控箱132和布料智能主控箱131无线相连，分别传送数据，发布动作命令，通过预设的智能软件实现不同宽度、厚度混凝土布料智能控制。

它可按照系统智控中心的命令，将料仓动态计重装置的实时重量数据通过无线通讯系统传递至系统智控中心，实时检测判断料仓存料状态和存料递减（出料）数值，根据需布料厚度智能调整螺旋输送机的出料螺旋转速和横向移动装置行走速度的有机组合，实现在预设横向区域内精确布料。当完成横向一幅布料后，布料智控装置自动判断料斗内存料能满足下一幅所需布料量时，启动纵向移动装置向前行走一个幅宽的距离停稳并刹车定位后，自动完成下一幅的精确布料，如料斗内不足一幅布量所需存量，布料智控装置会自动报警提示向料斗中补料。它通过活性粉末混凝土布料智能控制系统对布料精准控制，实现了系统的高效运转，信息的数据化，简化人力成本。它主要用于活性粉末混凝土生产施工等领域。图1至图7。

实施例2，本实用新型的布料智能主控箱131包括箱体1315、PLC1312、变频器1316、PLC预置软件1313、触摸屏1311、无线发射接收装置1314，其中PLC1312与变频器1316各运动部件电机均用有线相连，PLC1312与PLC预置软件1313通过无线发射接收装置1314与移动无线遥控箱132设置的无线发射接收装置1324相连通，实现无线遥控；通过预设在布料智能主控箱131内PLC1313中的软件或移动无线遥控箱132内移动电脑内的预制软件，发布动作命令，检测相关工艺参数，智能调节布料厚度、宽度、长度，实现预定区域内的精准、快速布料。参阅图1至图7，其余同上述实施例1。

实施例3，本实用新型的两个以上的横向移动距离传感装置141在同一移动体一侧或两侧上安装，将横向移动距离传感装置141同时测量的移动距离信号同时传递至PLC1312软件程序中进行比较，若发现两者检测到的数值超出允许偏差时，系统自动报警并暂停机器工作等待维修，确保不因距离检测元件故障导致正常作业混乱。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个实施例的组合。

实施例4，本实用新型的两个以上的纵向移动距离传感器161在同一移动体一侧或两侧上安装，将纵向移动距离传感器161同时测量的移动距离信号同时传递至PLC1312软件程序中进行比较，若发现两者检测到的数值超出允许偏差时，系统自动报警并暂停机器工作等待维修，确保不因距离检测元件故障导致正常作业混乱。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例5，本实用新型的料仓动态计重装置12四角各安装一个重量传感器121，其信号同时传递至PLC1312软件程序中进行比较，若发现四个检测到的数值超出允许偏差时，系统自动报警并暂停机器工作等待维修，确保不因重量检测元件故障导致正常作业混乱。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例6，本实用新型的布料智能主控箱131传输数据至出料机控制装置，使可调速出料机112工作，同时传输数据至纵向移动控制装置，控制纵向移动装置16运动；当布料智能控制箱接收到料仓动态计重装置12数据异常时，布料智能控制箱传输数据至出料机控制装置，使可调速出料机112停止工作，同时传输数据至纵向移动控制装置，控制纵向移动装置16停止运动。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例7，本实用新型的布料智能主控箱131传输数据至纵向移动控制装置，控制纵向移动装置16运动，当纵向移动距离传感器161感应纵向移动装置16运动到指定位置时，向布料智能控制箱传输数据，随后布料智能控制箱传输数据至纵向移动控制装置，控制纵向移动装置16停止运动，同时传输数据至横向移动控制装置，控制横向移动装置14运动。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例8，本实用新型的布料智能主控箱131、移动无线遥控箱132通过自组无线网有机连接，实现可单独在主控箱触摸屏1311界面操作布料或移动无线遥控箱132移动电脑界面操作布料。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例9，本实用新型的防骤凝搅拌装置电气原理图中U、V、W相应代表接到电动机的A、B、C三相；三相四线A、B、C和接地线PEN=60f/p，KM表示的是接触器，L是指相线或火线。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例10，本实用新型也可在料槽110下部设置有2个以上出料口，在料槽110上对应每个出料口分别设置1个防骤凝搅拌装置111和可调速螺旋出料机112，防骤凝搅拌装置111下端和可调速螺旋出料机112下部分别与对应的出料口相配合。可通过控制可调速出料机112的转速，或控制其中可调速出料机112工作的个数，来实现对定量给料的控制；或者同时控制可调速出料机112的转速和工作个数来实现对定量给料的控制。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例11，所述防骤凝搅拌装置111包括搅拌螺旋轴和搅拌电机11121，搅拌电机11121经减速机与搅拌螺旋轴相连接；在搅拌螺旋轴上设置有螺旋叶片，当搅拌电机11121带动搅拌螺旋轴转动时，通过搅拌螺旋轴和螺旋叶片的正反转，破坏活性粉末混凝土骤凝特性，确保料斗内存料推迟骤凝，防止料斗内活性粉末混凝土骤凝后堵塞出料口造成布料系统故障。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例12，本实用新型也还可在防骤凝搅拌装置111末端设置弹簧1111，弹簧1111的一端悬装在防骤凝搅拌装置111的自由端，弹簧1111的另一端伸进料槽110的出料口端口内。当电机带动防骤凝搅拌装置111末端设置的弹簧1111转动时，带动弹簧1111转动，从而破坏出料口内活性粉末混凝土骤凝特性，确保料斗的出料口不堵塞，可有效防止活性粉末混凝土骤凝后堵塞出料口造成布料系统故障。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个实施例的组合。

实施例13，本实用新型也可在定向溜槽113上设置有与防骤凝搅拌装置111或可调速螺旋出料机112相对应数量进料口和出料口，防骤凝搅拌装置111与可调速螺旋出料机112的个数相同；也可在定向溜槽113上设置与可调速螺旋出料机112的出料口相对应的进料口和出料口；还可以设置成与可调速螺旋出料机112个数相同的溜槽，也可将其中的2个以上溜槽合并成1个或2个以上的溜槽。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例14，本实用新型也可在料槽110的出料口、防骤凝搅拌装置111或可调速螺旋出料机112上设置有与控制系统相联接的传感装置或控制装置，或同时设置传感装置和控制装置。

同样，也可在料槽110的出料口、防骤凝搅拌装置111和可调速螺旋出料机112上分别设置有与控制系统相联接的传感装置或控制装置，或同时设置传感装置和控制装置。以便于实现智能控制功能，也可摊铺系统的智能系统相联接，以实现整体智能控制。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例15，本实用新型的定向溜槽113上设置有2个以上的进料口和相对应数量的出料口，并紧贴安装在料槽110的一侧。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例16，本实用新型的料槽110可设置成V型，U型或鱼钩型等结构形式。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例17，本实用新型的定向溜槽113设置有2个以上的进料口和相对应数量的出料口，并紧贴安装在料槽110的一侧，将活性粉末混凝土定向投放到一定位置。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例18，所述可调速螺旋出料机112包括输送筒体、输送螺旋轴和螺旋电机11111，输送螺旋轴安装在输送筒体内，输送筒体上设置有进料口和出料口，螺旋电机11111经减速机与输送螺旋轴相连接；在输送螺旋轴上设置有螺旋叶片，当电机带动输送螺旋轴转动时，通过输送螺旋轴和螺旋叶片的转动，将活性粉末混凝土由输送筒体上设置的进料口往上提升输送至其出料口再送入定向溜槽113。参阅图1至图7，其余同以上任一实施例或2个以上实施例的组合。