一种数显手自动一体搅拌试验机的制作方法
【专利摘要】一种数显手自动一体搅拌试验机，由电动机、加沙嘴、传动箱、搅拌叶、搅拌锅支座、机架、升降机构、微电机、升降机架、下轴承、传动螺母、连接块、传动丝杆、传动大齿轮、微电机传动轮、上轴承、上限位、下限位、搅拌锅、底座、加砂器、连接头组成，具有空间利用率高，抛弃传统的交流接触器方式，占用空间小；节能环保，采用3个继电器取代交流接触器，电流更小，能耗更低；可靠性高，3个独立式继电器工作，互不干扰，因此从根本上避免了交流接触器会出现的电弧短路现象安全性高，控制线路全部为DC24V控制，无触电危险；维修方便，空间利用率提高，安装拆卸方便，集成电路板，控制线较少，方便检查维护。
【专利说明】
一种数显手自动一体搅拌试验机
技术领域
[0001]本实用新型涉及到用于水泥胶砂搅拌实验，属于高速公路、桥梁建设、建筑领域，具体说是一种数显手自动一体搅拌试验机。
【背景技术】
[0002]随着高速公路、桥梁建设的发展，水泥材料生产的质量是不可马虎的，对水泥搅拌试验机提出了更高的要求，必须向着更安全，更稳定，更节能，结构更优化方向发展，以往曾经出现的大桥塌垮、管路塌陷事故都是由于水泥质量控制不当造成，所谓的百年大计毁于一旦，为此，水泥搅拌试验机的重要性也就更加突出。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种安全稳定便捷的搅拌试验装置，它是一种操作更加简单方便的试验装置，本系统由各个电路模块组成，分别是微处理器控制模块、键盘输入模块、数码管及LED显示模块、继电器控制输出模块、丝杆升降控制模块、系统供电模块、程序下载模块，本系统强弱电可任意转换，特点是转换弱电时既能降低能耗，又安全可靠。
[0004]本创新在原搅拌试验机结构中，增加了丝杆升降控制模块及升降机构:直流电机通过减速齿轮进行减速，然后连接蜗轮蜗杆对丝杆进行控制，通过改变直流电机输入端的极性进行换向。按“上升”键，直流电机正向转动，带动丝杆上升，当丝杆上升至上限位时，上限位开关由闭合变为断开，丝杆停止上升，按“下降”键，直流电机反向转动，带动丝杆下降，当丝杆运行至下限位时，下限位开关由闭合变为断开，丝杆停止下降，系统供电模块:本系统有两路供电，一路给控制电路供电，一路给驱动电路供电，控制电路经变压器降压整流稳压，得到稳定的5V;驱动电路由于功率较大，必须由开关电源直接供给，其电压为12V，程序下载模块:该单片机是高性能单片机，不需要专用设备进行烧写，通过简单的串口电路即可实现系统在线下载，任意控制加砂时间的早、晚、长、短，纽子开关2K控制低速和高速，纽子开关3K控制加砂和停。
[0005]技术方案
[0006]—种数显手自动一体搅拌试验机，由电动机1、加沙嘴2、传动箱3、搅拌叶4、搅拌锅支座5、机架6、升降机构7、微电机7-1、升降机架7-2、下轴承7-3、传动螺母7-4、连接块7-5、传动丝杆7-6、传动大齿轮7-7、微电机传动轮7-8、上轴承7-9、上限位7_10、下限位7_11、搅拌锅8、底座9、加砂器10、连接头11组成，其特征在于:升降机构7通过螺栓安装在机架6的内腔中、搅拌锅支座5螺栓固定连接块7-5，搅拌锅8螺纹连接搅拌锅支座5，机架6通过螺栓固定在底座9，电机I螺栓安装在机架6顶部，传动箱3螺栓固定机架6顶部，连接头11 一端螺栓连接传动箱3、另一端连接搅拌叶4、加砂器10螺栓固定在机架6上、加砂嘴螺纹连接在加砂器10上;微电机7-1固定在升降机架7-2上，微电机7-1的传动轴销连接微电机传动轮7-8，微电机传动轮7-8齿轮联动传动大齿轮7-7，传动丝杆7-6销轴连接在传动大齿轮7-7中心孔，传动螺母7-4螺旋在传动丝杆7-6上，连接块7-5焊接在传动螺母7-4上，传动丝杆7_6—端插入下轴承7-3中，另一端插入上轴承7-9中；
[0007]一种数显手自动一体搅拌试验机，由电动机1、加沙嘴2、传动箱3、搅拌叶4、搅拌锅支座5、机架6、升降机构7、微电机7-1、升降机架7-2、下轴承7-3、传动螺母7-4、连接块7-5、传动丝杆7-6、传动大齿轮7-7、微电机传动轮7-8、上轴承7-9、上限位7_10、下限位7_11、搅拌锅8、底座9、加砂器10、连接头11组成，升降机构7通过螺栓安装在机架6的内腔中、搅拌锅支座5螺栓固定连接块7-5，搅拌锅8螺纹连接搅拌锅支座5，机架6通过螺栓固定在底座9，电机I螺栓安装在机架6顶部，传动箱3螺栓固定机架6顶部，连接头11 一端螺栓连接传动箱3、另一端连接搅拌叶4、加砂器10螺栓固定在机架6上、加砂嘴螺纹连接在加砂器10上，微电机7-1固定在升降机架7-2上，微电机7-1的传动轴销轴连接微电机传动轮7-8，微电机传动轮7-8齿轮联动传动大齿轮7-7，传动丝杆7-6销轴连接在传动大齿轮7-7中心孔，传动螺母7_4螺旋在传动丝杆7-6上，连接块7-5焊接在传动螺母7-4上，传动丝杆7-6—端插入下轴承7-3中，另一端插入上轴承7-9中(参考附图)；
[0008]升降机构7是通过固定在微电机7-1上的微电机传动轮7-8齿合传动大齿轮7-7，传动丝杆7-6销轴连接在传动大齿轮7-7中心孔中，传动螺母7-4螺旋在传动丝杆7-6上，连接块7-5焊接在传动螺母7-4上，传动丝杆7-6—端插入下轴承7-3中，另一端插入上轴承7_9中，当微电机7-1工作时带动搅拌锅支座5升降，实现搅拌锅8的自动升降，由上限位7-10、下限位7-11控制升降极限位置，传动轮7-8与传动大齿轮7-7材质为不锈钢，齿数:15T，模数:M0.8，处理:悴火回火HRC32。。
[0009]所述的一种数显手自动一体搅拌试验机，其特征是:丝杆升降控制模块作用:微电机7-1通过传动大齿轮7-7、微电机传动轮7-8作为减速齿轮进行减速，通过改变微电机7-1输入端的极性进行换向，按“上升”键，微电机7-1正向转动，微电机传动轮7-8带动传动丝杆7-6上的传动螺母7-4上升，当传动丝杆7-6上的传动螺母7-4上升至上限位7-10时，上限位7-10开关由闭合变为断开，传动丝杆7-6上的传动螺母7-4停止上升，按“下降”键，微电机7-1反向转动，带动传动丝杆7-6上的传动螺母7-4下降，当传动丝杆7-6上的传动螺母7-4运行至下限位时，下限位7-11开关由闭合变为断开，传动丝杆7-6上的传动螺母7-4停止下降。
[0010]所述的升降机构7是本公司通过研发的创新机构，通过固定在微电机7-1上的微电机传动轮7-8齿合传动大齿轮7-7，传动丝杆7-6销轴连接在传动大齿轮7-7中心孔，传动螺母7-4螺旋在传动丝杆7-6上，连接块7-5焊接在传动螺母7-4上，传动丝杆7-6—端插入下轴承7-3中，另一端插入上轴承7-9中，当微电机工作时带动搅拌锅支座5升降，进而实现搅拌锅8的自动升降，由上限位7-10、下限位7-11控制升降极限位置，(传动轮7-8与传动大齿轮7-7材质:不锈钢齿数:15T模数:M0.8处理:悴火回火HRC32。)。
[0011]公司采用自己特设的系统供电模块作用:本系统有两路供电，一路给控制电路供电，一路给驱动电路供电，控制电路经变压器降压整流稳压，得到稳定的5V;驱动电路由于功率较大，必须由开关电源直接供给，其电压为12V。
[0012]公司自己特设的程序下载模块作用:该单片机是高性能单片机，不需要专用设备进行烧写，通过简单的串口电路即可实现系统在线下载，任意控制加砂时间的早、晚、长、短，纽子开关2Κ控制低速和高速，纽子开关3Κ控制加砂和停。
[0013]将试验材料置于加砂漏斗中，操作面板有手动和自动两种控制方式，选择一种合适的方式，本文以自动为例，通上电源后按下自动按钮，然后轻按数显盒上的启动按钮，即进入工作程序，系统输出升降信号，微电机工作使搅拌锅支座上升，当升到上限位设定位置时，上升工作停止，系统自动检测到位后方可执行下一步工作，否则下一步程序自动停止，充分保证未升到上限位时即开始工作，则搅拌叶未到标准位置，而影响搅拌质量，然后慢速工作30秒钟后加砂电磁阀会打开进入加砂程序，此时仍为慢速档，60秒后慢速停止，加砂工作完成，进入快速程序，至90秒钟暂停，至175秒时蜂鸣器报警，180秒快速工作，235秒蜂鸣器报警，240秒停止，完成一个工作流程，手动时，先按手动按钮，然后可以任意选择快慢速，手动挡没有时间限制，由使用者根据需要自行定夺，所有控制电路全部实现弱电控制，且采用集成电路板控制，更节能，且空间利用率高，不再需要采用外拉引线的方式控制，更美观。
[0014]有益效果
[0015]1、空间利用率高，抛弃传统的交流接触器方式，占用空间小；
[0016]2、节能环保，采用3个继电器取代交流接触器，电流更小，能耗更低；
[0017]3、可靠性高，3个独立式继电器工作，互不干扰，因此从根本上避免了交流接触器会出现的电弧短路现象；
[0018]4、安全性高，控制线路全部为DC24V控制，无触电危险；
[0019]5、清爽简洁，数显手自动一体化，显示窗口控制部分与机器本身浑然一体，没有外拉控制盒和控制线，免去的过去控制盒占用试验台空间的缺点，且使整台设备清爽整洁；
[0020]6、维修方便，空间利用率提高，安装拆卸方便，集成电路板，控制线较少，方便检查维护。
【附图说明】
[0021 ]附图1是:搅拌试验机示意图；
[0022]附图2是:升降机构分解示意图；
[0023]图解:电动机1、加沙嘴2、传动箱3、搅拌叶4、搅拌锅支座5、机架6、升降机构7、微电机7-1、升降机架7-2、下轴承7-3、传动螺母7-4、连接块7_5、传动丝杆7_6、传动大齿轮7_7、微电机传动轮7-8、上轴承7-9、上限位7-10、下限位7-11、搅拌锅8、底座9、加砂器10、连接头
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[0024]【具体实施方式】:
[0025]一种数显手自动一体搅拌试验机，由电动机1、加沙嘴2、传动箱3、搅拌叶4、搅拌锅支座5、机架6、升降机构7、微电机7-1、升降机架7-2、下轴承7-3、传动螺母7-4、连接块7-5、传动丝杆7-6、传动大齿轮7-7、微电机传动轮7-8、上轴承7-9、上限位7_10、下限位7_11、搅拌锅8、底座9、加砂器10、连接头11组成，升降机构7通过螺栓安装在机架6的内腔中、搅拌锅支座5螺栓固定连接块7-5，搅拌锅8螺纹连接搅拌锅支座5，机架6通过螺栓固定在底座9，电机I螺栓安装在机架6顶部，传动箱3螺栓固定机架6顶部，连接头11 一端螺栓连接传动箱3、另一端连接搅拌叶4、加砂器10螺栓固定在机架6上、加砂嘴螺纹连接在加砂器10上，微电机7-1固定在升降机架7-2上，微电机7-1的传动轴销轴连接微电机传动轮7-8，微电机传动轮7-8齿轮联动传动大齿轮7-7，传动丝杆7-6销轴连接在传动大齿轮7-7中心孔，传动螺母7_4螺旋在传动丝杆7-6上，连接块7-5焊接在传动螺母7-4上，传动丝杆7-6—端插入下轴承7-3中，另一端插入上轴承7-9中。
[0026]升降机构7是通过固定在微电机7-1上的微电机传动轮7-8齿合传动大齿轮7-7，传动丝杆7-6销轴连接在传动大齿轮7-7中心孔中，传动螺母7-4螺旋在传动丝杆7-6上，连接块7-5焊接在传动螺母7-4上，传动丝杆7-6—端插入下轴承7-3中，另一端插入上轴承7_9中，当微电机7-1工作时带动搅拌锅支座5升降，实现搅拌锅8的自动升降，由上限位7-10、下限位7-11控制升降极限位置，传动轮7-8与传动大齿轮7-7材质为不锈钢，齿数:15T，模数:M0.8，处理:悴火回火HRC32。。
[0027]丝杆升降控制模块:微电机7-1通过传动大齿轮7-7、微电机传动轮7-8作为减速齿轮进行减速，通过改变微电机7-1输入端的极性进行换向，按“上升”键，微电机7-1正向转动，微电机传动轮7-8带动传动丝杆7-6上的传动螺母7-4上升，当传动丝杆7-6上的传动螺母7-4上升至上限位7-10时，上限位7-10开关由闭合变为断开，传动丝杆7-6上的传动螺母7-4停止上升，按“下降”键，微电机7-1反向转动，带动传动丝杆7-6上的传动螺母7-4下降，当传动丝杆7-6上的传动螺母7-4运行至下限位时，下限位7-11开关由闭合变为断开，传动丝杆7-6上的传动螺母7-4停止下降。
[0028]系统供电模块:本系统有两路供电，一路给控制电路供电，一路给驱动电路供电，控制电路经变压器降压整流稳压，得到稳定的5V;驱动电路由于功率较大，必须由开关电源直接供给，其电压为12V。
[0029]程序下载模块:该单片机是高性能单片机，不需要专用设备进行烧写，通过简单的串口电路即可实现系统在线下载，任意控制加砂时间的早、晚、长、短，纽子开关2K控制低速和高速，纽子开关3K控制加砂和停，升降机构7是本公司通过研发的创新机构，通过固定在微电机7-1上的微电机传动轮7-8齿合传动大齿轮7-7，传动丝杆7-6销轴连接在传动大齿轮7-7中心孔，传动螺母7-4螺旋在传动丝杆7-6上，连接块7-5焊接在传动螺母7-4上，传动丝杆7-6—端插入下轴承7-3中，另一端插入上轴承7-9中，当微电机工作时带动搅拌锅支座5升降，进而实现搅拌锅8的自动升降，由上限位7-10、下限位7-11控制升降极限位置，(传动轮7-8与传动大齿轮7-7材质:不锈钢齿数:15T模数:M0.8处理:悴火回火HRC32° )。
[0030]实施例一:按下升降按钮，丝杆升降控制模块开始启动，微电机通过减速齿轮进行减速，通过改变直微电机输入端的极性进行换向，按“上升”键，直流电机正向转动，带动丝杆上升，当丝杆上升至上限位时，上限位开关由闭合变为断开，丝杆停止上升，按“下降”键，微电机反向转动，带动丝杆下降，当丝杆运行至下限位时，下限位开关由闭合变为断开，丝杆停止下降，系统供电模块:本系统有两路供电，一路给控制电路供电，一路给驱动电路供电，控制电路经变压器降压整流稳压，得到稳定的5V;驱动电路由于功率较大，必须由开关电源直接供给，其电压为12V，由于可任意控制加砂时间的早、晚、长、短，纽子开关2K控制低速和高速，纽子开关3K控制加砂和停，此设备是手自动一体机，那么先以自动为例，通上电源后按下自动按钮，然后轻按数显盒上的启动按钮，即进入工作程序，系统输出升降信号，微电机工作使搅拌锅支座上升，当升到上限位设定位置时，上升工作停止，系统自动检测到位后方可执行下一步工作，否则下一步程序自动停止，充分保证未升到上限位时即开始工作，则搅拌叶未到标准位置，而影响搅拌质量，然后慢速工作30秒钟后加砂电磁阀会打开进入加砂程序，此时仍为慢速档，60秒后慢速停止，加砂工作完成，进入快速程序，至90秒钟暂停，至175秒时内设的蜂鸣器报警，180秒快速工作，235秒内设的蜂鸣器报警，240秒停止，完成一个工作流程，手动时先按手动按钮，然后可以任意选择快慢速，手动挡没有时间限制，由使用者根据需要自行定夺。
[0031]实施例二:微处理器模块:微处理器采用STC公司生产的增强型高性能单片STCl 1F32XE，该单片机处理速度是普通单片机的10倍，自带32KB的EEPR0M，同时支持串口在线下载功能，综合考虑该处理器最适合此系统设计，键盘输入模块:该模块采用2x3矩阵键盘输入以及外部两个按钮输入，矩阵键盘设计为启动、停止、手/自动、快速、慢速、加砂，夕卜部按键为上升、下降，在自动模式下按启动键搅拌机可按设定的程序运行，按下启动键输出微电机启动信号，搅拌锅支座上升，上升到上限位后停止上升，系统检测到满足上限位后方进入下一步程序(搅拌工作)，否则下一步程序自动停止，充分保证未升到上限位时即开始工作，则搅拌叶未到标准位置，而影响搅拌质量，按停止键可立即停止工作，手/自动可切换工作模式为手动或自动模式，在手动模式下按快速键可快速搅拌，按慢速键可慢速搅拌，按加砂键可加砂，上升、下降按键可控制丝杆的升降，手动上升或下降均有限位装置，保障了安全性，数码管及LED显示模块:数码管可显示搅拌计时，发光LED可指示当前工作模式为手动或自动，快速或慢速，是否加砂，继电器控制输出模块:通过继电器控制电机快速、慢速，控制电磁阀加砂。
[0032]丝杆升降控制模块:直流电机通过减速齿轮进行减速，然后连接蜗轮蜗杆对丝杆进行控制，通过改变直流电机输入端的极性进行换向，按“上升”键，直流电机正向转动，带动丝杆上升，当丝杆上升至上限位时，上限位开关由闭合变为断开，丝杆停止上升，按“下降”键，直流电机反向转动，带动丝杆下降，当丝杆运行至下限位时，下限位开关由闭合变为断开，丝杆停止下降，系统供电模块:本系统有两路供电，一路给控制电路供电，一路给驱动电路供电，控制电路经变压器降压整流稳压，得到稳定的5V;驱动电路由于功率较大，必须由开关电源直接供给，其电压为12V，程序下载模块:该单片机是高性能单片机，不需要专用设备进行烧写，通过简单的串口电路即可实现系统在线下载，任意控制加砂时间的早、晚、长、短，纽子开关2K控制低速和高速，纽子开关3K控制加砂和停。
[0033]最后说明；以上显示和描述了本设计的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本设计还可有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内，本设计要求保护范围由所附的权利要求书附图及其等效物界。
【主权项】
1.一种数显手自动一体搅拌试验机，由电动机(I)、加沙嘴(2)、传动箱(3)、搅拌叶(4)、搅拌锅支座(5)、机架(6)、升降机构(7)、微电机(7-1)、升降机架(7-2)、下轴承(7-3)、传动螺母(7-4)、连接块(7-5)、传动丝杆(7-6)、传动大齿轮(7-7)、微电机传动轮(7-8)、上轴承(7-9)、上限位(7-10)、下限位(7-11)、搅拌锅(8)、底座(9)、加砂器(10)、连接头(11)组成，其特征在于:升降机构(7)通过螺栓安装在机架(6)的内腔中、搅拌锅支座(5)螺栓固定连接块(7-5)，搅拌锅(8)螺纹连接搅拌锅支座(5 )，机架(6)通过螺栓固定在底座(9)，电机(I)螺栓安装在机架(6)顶部，传动箱(3)螺栓固定机架(6)顶部，连接头(11) 一端螺栓连接传动箱(3)、另一端连接搅拌叶(4)、加砂器(10)螺栓固定在机架(6)上、加砂嘴螺纹连接在加砂器(10)上。2.根据权利要求1所述的一种数显手自动一体搅拌试验机，其特征是:微电机(7-1)固定在升降机架(7-2)上，微电机(7-1)的传动轴销连接微电机传动轮(7-8)，微电机传动轮(7-8)齿轮联动传动大齿轮(7-7)，传动丝杆(7-6)销轴连接在传动大齿轮(7-7)中心孔，传动螺母(7-4 )螺旋在传动丝杆(7-6 )上，连接块(7-5 )焊接在传动螺母(7-4 )上，传动丝杆(7-6)—端插入下轴承(7-3)中，另一端插入上轴承(7-9)中。
【文档编号】G01N1/28GK205538381SQ201620070649
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】周立忠, 白成得, 雷鉴源
【申请人】无锡市建工试验仪器设备有限公司