侧立机及翻转力自动调节方法与流程

本发明涉及混凝土预制构件生产设备
技术领域：
，特别涉及一种侧立机及翻转力自动调节方法。
背景技术：
：侧立机是预制构件生产产线上的一种常用设备，用于将载有预制构件的模台翻转至一定的角度，再通过起吊装置完成预制构件的脱模和起吊作业。侧立机的翻转油缸驱动翻转臂进行翻转，此驱动力为翻转力，翻转力除了与模台、构件的重量有关外，还与翻转臂的翻转角度即倾斜角度有关。也就是说，假设模台和构件的重量恒定，随着翻转臂举升，翻转油缸所需推力逐渐降低。由于常见的侧立机均采用翻转油缸以最大的输出功率工作，导致在翻转臂翻转至一定角度后，驱动翻转油缸的液压系统输出的翻转力富余，无法及时、自动调整压力系统的输出值，造成输出的翻转力浪费且自动化、智能化程度低。上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：本发明的主要目的是提出一种侧立机，旨在节约输出的翻转力和提升自动化程度，进而降低成本，提升其自动化、智能化程度。为实现上述目的，本发明提出的侧立机用于翻转模台和构件。该侧立机包括：机座，所述机座设置有连接架；翻转臂，所述翻转臂的一端与所述连接架可转动连接，所述翻转臂用于托载模台和构件；翻转油缸，所述翻转油缸的一端与所述机座可转动连接，另一端与所述翻转臂可转动连接；电液比例溢流阀，与所述机座电连接，并与连接所述翻转油缸的管道连接；以及角度检测器，设于所述连接架或所述翻转臂，并与所述机座电连接，所述角度检测器用于检测翻转臂的翻转角度；所述机座通过所述角度检测器获取所述翻转臂的倾斜角度，并根据所述倾斜角度生成控制信号，所述机座将所述控制信号发送至所述电液比例溢流阀，以使所述电液比例溢流阀根据所述控制信号配合翻转油缸驱动所述翻转臂转动。在本发明的一实施例中，所述翻转油缸连接于所述机座的一端邻近所述连接架设置。在本发明的一实施例中，所述控制信号包括翻转油缸的翻转力f；定义所述翻转臂与所述连接架连接的一端点为a，所述翻转油缸与所述机座连接的一端点为b，所述翻转油缸与所述翻转臂连接的一端为c，所述模台的重心位置为重心点g，a至b的距离为la，a至c的距离为lb，所述翻转油缸的可变长度为lx，g至a的距离为lc；定义所述翻转臂、所述连接架及所述翻转油缸之间的阻力系数k；当所述翻转臂处于水平位置时，la和所述翻转臂的夹角为第一角度∠1，g点至lb连线的夹角为第三角度∠3；当所述翻转臂翻转至x角度后，所述角度检测器测得所述翻转臂与水平位置的夹角为翻转角度∠x，lb和lx的夹角为第二角度∠2；所述翻转臂、所述模台及所述构件的总重量为gx；根据gx和翻转角度∠x换算得到所述翻转油缸在翻转角度∠x时的翻转力f，方程如下：在本发明的一实施例中，所述阻力系数k为1至1.5。在本发明的一实施例中，所述侧立机还包括与所述机座电连接的重力感应器，所述重力感应器设于所述翻转臂或所述翻转模台，所述重力感应器用于感应所述翻转模台和所述构件的重量数值；所述机座通过所述角度检测器获取所述翻转臂的倾斜角度，并通过所述重力感应器获取所述翻转模台和所述构件的重量数值，根据所述倾斜角度和所述重量数值生成控制信号。在本发明的一实施例中，所述翻转臂远离所述连接架的一端设置有挂钩，所述挂钩用于定位所述模台。在本发明的一实施例中，所述翻转臂背向所述连接架的一侧面设置有拖杆油缸，所述拖杆油缸与所述电液比例溢流阀管道连接，所述拖杆油缸用于支撑所述构件。本发明实施例还提出一种翻转力自动调节方法，应用于所述侧立机。所述翻转力自动调节方法包括：通过所述角度检测器获取所述翻转臂的倾斜角度；根据所述倾斜角度生成控制信号，将所述控制信号发送至所述电液比例溢流阀，以使所述电液比例溢流阀根据所述控制信号配合翻转油缸驱动所述翻转臂转动。在本发明的一实施例中，所述翻转力自动调节方法还包括：通过所述重力感应器获取所述翻转模台和所述构件的重量数值，根据所述倾斜角度和所述重量数值生成控制信号。在本发明的一实施例中，所述控制信号包括翻转油缸的翻转力f，翻转力f方程如下：本发明技术方案通过在所述连接架或所述翻转臂上设置有角度检测器，以便于获得翻转臂的倾斜角度，进而通过换算得到翻转油缸需要的控制信号，所述控制信号包括翻转油缸驱动翻转臂翻转的翻转力f，进而通过控制电液比例溢流阀配合连通翻转气缸的管路输出对应翻转力f的液压力至翻转油缸，进而翻转油缸使得产生对应的翻转力f。也就是说，在翻转臂的倾斜角度逐渐变化时，通过获取翻转臂的倾斜角度，实时调整电液比例溢流阀配合连通翻转气缸的管路输出的液压力，避免侧立机持续以最大功率工作，提高资源的利用率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明侧立机一实施例的结构示意图；图2为图1中侧立机处于初始状态的受力分析图；图3为图1中重心处的受力分析示意图；图4为图1中侧立机另一状态的结构示意图；图5为图4中侧立机处于另一状态的受力分析图；图6为图4中重心处的受力分析示意图；图7为图1中侧立机的液压系统结构原理图。附图标号说明：标号名称标号名称1机座9过滤器2连接架10油泵3翻转臂11第一换向阀4翻转油缸12第二换向阀5挂钩13第一控制阀6拖杆油缸14第二控制阀7电液比例溢流阀15模台8油箱16构件本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种侧立机，用于翻转模台4和构件16。具体参考图1，为本发明侧立机一实施例的结构示意图；参考图2，为图1中侧立机处于初始状态的受力分析图；参考图3，为图1中重心处的受力分析示意图；参考图4，为图1中侧立机另一状态的结构示意图；参考图5，为图4中侧立机处于另一状态的受力分析图；参考图6，为图4中重心处的受力分析示意图；参考图7，为图1中侧立机的液压系统结构原理图。在本发明实施例中，如图1所示，该侧立机，包括：机座1、翻转臂3、翻转油缸4、电液比例溢流阀7，以及角度检测器。可以理解地，机座1可为包括有控制组件(图未示)和工作台(图未示)的装置，控制组件设于工作台上。可选地，控制组件与电液比例溢流阀7电连接，电液比例溢流阀7与翻转油缸4管道连接，控制组件控制电液比例溢流阀7产生液压力，电液比例溢流阀7驱动翻转油缸4产生翻转力f，翻转力f作用于翻转臂3，以使得翻转臂3移动。其中，控制组件可为工业计算机、个人计算机、平板电脑，以及智能手机等。在本实施例中，机座1设置有连接架2；可以理解地，连接架2设于机座1的工作台上，工作台用于承载和安装连接架2。其中，工作台可为包括至少一个板体的平面结构；可选地，该板体可为有机物材质或无机物材质，在工作台可承载和安装连接架2的前提下，在此不对工作台的材质进行限定。翻转臂3的一端与连接架2可转动连接，翻转臂3用于托载模台4和构件16。可以理解地，模台4可为设置有滑轮的板状结构，模台4承载构件16后，滑入至翻转臂3上，且模台4定位在翻转臂3上；构件16是指按照设计规格预先制成的钢、木或混凝土构件16。翻转油缸4的一端与机座1可转动连接，翻转油缸4的另一端与翻转臂3可转动连接。可选地，翻转油缸4为常见型号的翻转油缸4。电液比例溢流阀7与机座1电连接，并与连通翻转油缸4的管道连接，电液比例溢流阀7用于控制接入翻转油缸4的液压油的流量。可以理解地，电液比例溢流阀7为常见型号的电液比例溢流阀7。角度检测器设于连接架2或翻转臂3，并与机座1电连接，角度检测器用于检测翻转臂3的翻转角度。可以理解地，机座1上的控制组件获取翻转臂3的翻转角度后，通过控制电液比例溢流阀7，以调整不同液压力的液压油流向至翻转油缸4。结合图1和图4所示，在本申请的实际使用中，机座1通过角度检测器获取翻转臂3的倾斜角度，并根据倾斜角度生成控制信号，机座1将控制信号发送至电液比例溢流阀7，以使电液比例溢流阀7根据控制信号配合翻转油缸4驱动翻转臂3转动。在本实施例中，通过在连接架2或翻转臂3上设置有角度检测器，以便于获得翻转臂3的倾斜角度，进而通过换算得到翻转油缸4需要的控制信号，控制信号包括翻转油缸4驱动翻转臂3翻转的翻转力f，进而通过控制电液比例溢流阀7并配合连通翻转气缸的管路输出对应翻转力f的液压力至翻转油缸4，进而翻转油缸4使得产生对应的翻转力f。也就是说，在翻转臂3的倾斜角度逐渐变化时，通过获取翻转臂3的倾斜角度，实时调整电液比例溢流阀7配合连通翻转气缸的管路输出的液压力，避免侧立机持续以最大功率工作，节约输出的翻转力和提升自动化程度，进而降低成本，提升其自动化、智能化程度。本实施例的实际应用如下：结合图7所示，油箱8存储有液压油；侧立机工作时，油泵10产生负压，液压油流经过滤器9和油泵10形成具有一定压力的液压油，一定压力的液压油流向第一换向阀11p口；第一换向阀11控制翻转油缸4的动作，第一控制阀13控制翻转油缸4动作的速度、稳定性等参数。其中，第一控制阀13可包括节流阀、同步阀，以及液压锁等。侧立机翻转油缸4翻转时，所需的液压压力与模台4和构件16的重量有关，可认为，液压压力与模台4和构件16的重量成正比例关系。此外，所需的液压压力还与翻转臂3的角度有关，当翻转臂3初始位置时，模台4和构件16所需的力矩最大，翻转油缸4力臂较短，翻转油缸4所需推力最大；随着翻转臂3举升，翻转油缸4所需推力逐渐降低。其中，初始位置指翻转臂3呈水平设置的位置。参考如下方式调整：在工作中，通过角度传感器测量出翻转臂3的实时角度后，可以实时计算出翻转油缸4驱动翻转臂3所需要翻转力f；进而，通过调节控制电液比例溢流阀7的电压或电流值，根据翻转臂3不同的倾斜角度调整翻转油缸4输出的翻转力f，有效的节约能量，减少液压系统发热。可以理解地，常见的构件16和模台4均为具有一定规格的结构，如此，在侧立机进行装载构件16和模台4时，可人工输入构件16和模台4的总重量，进而侧立机通过受力分析后，可得到翻转油缸4需要的翻转力f，进而调整电液比例溢流阀7调整接入翻转油缸4的液压力。可选地，也可在模台4下方设置有重力检测器，以获取模台4和构件16产生的重力。可选地，也可在翻转臂3朝向模台4的一侧表面设置有重力检测器，以获取模台4和构件16产生的重力。在本发明的一实施例中，翻转油缸4连接于机座1的一端邻近连接架2设置。在本实施例中，通过采用翻转油缸4连接于机座1的一端邻近连接架2设置的结构，以使得翻转油缸4、翻转臂3及连接架2之间相互连接的部分形成三个受力点，进而通过三角形的余弦定理和/或正弦定理进行翻转油缸4、翻转臂3及连接架2之间受力分析；最终，换算的到翻转油缸4需要产生的翻转力f。在本发明的一实施例中，控制信号包括翻转油缸4的翻转力f；可以理解地，控制信号还可包括与翻转力f对应的电频信号，该电频信号用于传递至电液比例溢流阀7，电液比例溢流阀7根据电频信号配合翻转油缸4驱动翻转臂3转动。具体结合图1、图2及图3，并结合图4、图5及图6所示，定义翻转臂3与连接架2连接的一端点为a，翻转油缸4与机座1连接的一端点为b，翻转油缸4与翻转臂3连接的一端为c，模台4的重心位置为重心点g，a至b的距离为la，a至c的距离为lb，翻转油缸4的可变长度为lx，g至a的距离为lc。可以理解地，重心点g为模台15的中央处一点。或，重心点g也可为翻转臂3面向模台15的一侧面中央处的一点。如此，重心点g为以相对恒定的点，可通过预先测量得到g点至a点的距离lc。定义翻转臂3、连接架2及翻转油缸4之间的阻力系数k；可以理解地，部件之间存在一定的摩擦力，如此需要引入阻力系数k以减少换算得到翻转力f的误差。具体结合图1、图2及图3所示，当翻转臂3处于水平位置时，la和翻转臂3的夹角为第一角度∠1，g点至lb连线的夹角为第三角度∠3；结合图4、图5及图6所示，当翻转臂3翻转至x角度后，角度检测器测得翻转臂3与水平位置的夹角为翻转角度∠x，lb和lx的夹角为第二角度∠2。翻转臂3、模台4及构件16的总重量为gx；可以理解地，模台4和构件16产生的重力可通过重力检测器获取，也可为人工输入。另一方面，由于翻转臂3为侧立机上常规规格的部件，如此，可通过设备的产品介绍或操作手册获得翻转臂3产生的重力。结合图1、图2及图3所示，当翻转臂3处于水平位置时，gx对应的负载力矩：t2＝gx·lc·cos(∠3+∠x)；结合图4、图5及图6所示，当翻转臂3翻转至x角度后，翻转油缸4实时长度lx：翻转油缸4对a点的力矩为f·lb·sin∠2；也就是说，根据gx和翻转角度∠x换算得到翻转油缸4在翻转角度∠x时的翻转力f，方程如下：在本实施例中，通过角度检测器得到翻转臂3翻转至预定位置后，翻转臂3倾转的角度，再通过采用三角形的余弦定理，获得在对应该时刻的翻转油缸4的长度lx，进而换算得到翻转油缸4需要分担的力；也就是说，翻转油缸4需要分担的力等于翻转油缸4需要产生的翻转力f，如此，机座1的控制组件换算得到翻转力f后，生成与该翻转力f对应的控制信号，将控制信号发送至电液比例溢流阀7，使得电液比例溢流阀7配合连通翻转油缸4的管道形成对应的液压力，以使得翻转油缸4产生对应的翻转力f。可以理解地，为了驱动翻转壁转动，控制组件中的电频信号可为包括翻转力f和预定的恒定力fx的电频信号。也就是说，根据换算得到的翻转力f后，还可在翻转力f加上预定的恒定力fx，根据恒定力fx和翻转力f，生成对应的控制信号，如此，翻转油缸4产生的翻转力f大于翻转油缸4受到的压力。可以理解地，恒定立fx为设定在控制组件的数值，该数值可通过人工重新设定。在本发明的一实施例中，阻力系数k为1至1.5。也就是说，当k＝1时，可认为在理想状态下，部件之间不存在摩擦力。可选地，阻力系数k为1.1。在本发明的一实施例中，侧立机还包括与机座1电连接的重力感应器，重力感应器设于翻转臂3或翻转模台4，重力感应器用于感应翻转模台4和构件16的重量数值；机座1通过角度检测器获取翻转臂3的倾斜角度，并通过重力感应器获取翻转模台4和构件16的重量数值，根据倾斜角度和重量数值生成控制信号。在本实施例中，通过称重传感器和角度传感器分别测量出设备的总负载和翻转臂3的实时角度后，就可以计算出翻转油缸4实时所需翻转力f。然后通过调节控制电液比例溢流阀7的电压或电流值，可以使包括电液比例溢流阀7的液压系统始终处于最优的液压压力值状态下工作，有效的节约能量，减少液压系统发热。在本发明的一实施例中，翻转臂3远离连接架2的一端设置有挂钩5，挂钩5用于定位模台4。在本实施例中，通过挂钩5扣紧模台4，以避免模台4滑动。可以理解地，翻转臂3邻近连接架2的一端凸设有限位台(图未标识)，限位台与挂钩5配合定位模台4和构件16。在本发明的一实施例中，翻转臂3背向连接架2的一侧面设置有拖杆油缸6，拖杆油缸6与电液比例溢流阀7管道连接，拖杆油缸6用于支撑构件16，拖杆油缸6的支撑构件16的支撑力输出方向与翻转臂3的长度方向并行。也就是说，拖杆油缸6为邻近翻转臂3的一端设置，并与连接架2相背设于翻转臂3上。可以理解地，拖杆油缸6设于限位台，拖杆油缸6用于定位构件16，避免构件16从模台4上滑落。可以理解地，拖杆油缸6为常见型号的拖杆油缸6。结合图7所示，在工作中，油箱8存储有液压油，液压油经由油泵10的作用，流经过滤器9和油泵10形成一定压力的液压油，一定压力的液压油流向第一换向阀11p口和第二换向阀12的p口(如图示)；同理，第二换向阀12控制拖杆油缸6的动作，第二控制阀14控制拖杆油缸6动作的速度、稳定性等参数。可以理解地，第二控制阀14可包括节流阀、同步阀，以及液压锁等。可以理解地，液压系统结构包括油箱8、滤器9、油泵10、第一换向阀11、第二换向阀12、第一控制阀13、第二控制阀14，以及电液比例溢流阀7。本发明还提出一种翻转力自动调节方法，该翻转力自动调节方法，应用于侧立机。该侧立机的具体结构参照上述实施例，由于本翻转力自动调节方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。可以理解地，该翻转力自动调节方法存储于侧立机的控制组件中；控制组件包括存储颗粒，用于存储翻转力自动调节方法；在侧立机装载并翻转模台4和构件16时，控制组件获取翻转臂的倾斜角度，并根据倾斜角度生成控制信号。其中，翻转力自动调节方法包括：通过角度检测器获取翻转臂3的倾斜角度；根据倾斜角度生成控制信号，将控制信号发送至电液比例溢流阀7，以使电液比例溢流阀7根据控制信号配合翻转油缸4驱动翻转臂3转动。本发明技术方案通过在连接架2或翻转臂3上设置有角度检测器，以便于获得翻转臂3的倾斜角度，进而通过换算得到翻转油缸4需要的控制信号，控制信号包括翻转油缸4驱动翻转臂3翻转的翻转力f，进而通过控制电液比例溢流阀7配合连通翻转气缸的管路输出对应翻转力f的液压力至翻转油缸4，进而翻转油缸4使得产生对应的翻转力f。也就是说，在翻转臂3的倾斜角度逐渐变化时，通过获取翻转臂3的倾斜角度，实时调整电液比例溢流阀7配合连通翻转气缸的管路输出的液压力，避免侧立机持续以最大功率工作，提高资源的利用率。在本发明的一实施例中，翻转力自动调节方法还包括：通过重力感应器获取翻转模台4和构件16的重量数值，根据倾斜角度和重量数值生成控制信号。在本实施例中，通过采用重力感应器获取翻转模台4和构件16的重量数值，避免人工输入翻转模台4和构件16的重量数值，减少人工操作。在本发明的一实施例中，控制信号包括翻转油缸4的翻转力f，翻转力f的换算过程如下：定义翻转臂3与连接架2连接的一端点为a，翻转油缸4与机座连接的一端点为b，翻转油缸4与翻转臂3连接的一端为c，模台4的重心位置为重心点g，a至b的距离为la，a至c的距离为lb，翻转油缸4的可变长度为lx，g至a的距离为lc。定义翻转臂3、连接架2及翻转油缸4之间的阻力系数k；可以理解地，部件之间存在一定的摩擦力，如此需要引入阻力系数k以减少换算得到翻转力f的误差。具体结合图1、图2及图3所示，当翻转臂3处于水平位置时，la和翻转臂3的夹角为第一角度∠1，g点至lb连线的夹角为第三角度∠3；结合图4、图5及图6所示，当翻转臂3翻转至x角度后，角度检测器测得翻转臂3与水平位置的夹角为翻转角度∠x，lb和lx的夹角为第二角度∠2。翻转臂3、模台4及构件16的总重量为gx；可以理解地，模台4和构件16产生的重力可通过重力检测器获取，也可为人工输入。另一方面，由于翻转臂3为侧立机上常规规格的部件，如此，可通过设备的产品介绍或操作手册获得翻转臂3产生的重力。结合图1、图2及图3所示，当翻转臂3处于水平位置时，gx对应的负载力矩：t2＝gx·lc·cos(∠3+∠x)；结合图4、图5及图6所示，当翻转臂3翻转至x角度后，翻转油缸4实时长度lx：翻转油缸4对a点的力矩为f·lb·sin∠2；在本发明的一实施例中，控制信号包括翻转油缸4的翻转力f，翻转力f方程如下：在本实施例中，通过角度检测器得到翻转臂3翻转至预定位置后，翻转臂3倾转的角度，再通过采用三角形的余弦定理，获得在对应该时刻的翻转油缸4的长度lx，进而换算得到翻转油缸4需要分担的力；也就是说，翻转油缸4需要分担的力等于翻转油缸4需要产生的翻转力f，如此，机座1的控制组件换算得到翻转力f后，生成与该翻转力f对应的控制信号，将控制信号发送至电液比例溢流阀7，使得电液比例溢流阀7配合连通翻转油缸4的管道形成对应的液压力，以使得翻转油缸4产生对应的翻转力f。可以理解地，为了驱动翻转壁转动，控制组件中的电频信号可为包括翻转力f和预定的恒定力fx的电频信号。也就是说，根据换算得到的翻转力f后，还可在翻转力f加上预定的恒定力fx，根据恒定力fx和翻转力f，生成对应的控制信号，如此，翻转油缸4产生的翻转力f大于翻转油缸4受到的压力。可以理解地，恒定立fx为设定在控制组件的数值，该数值可通过人工重新设定。以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的创造构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3