CN103862552B - 混凝土预制件生产系统及其振动装置、振动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凝土预制件生产系统及其振动装置、振动控制方法；该混凝土振动装置包括振动机构、特性获取装置和振动控制器，所述振动机构用于对混凝土预制件施加振动；所述特性获取装置用于直接或间接获取所述混凝土预制件的特性参数，所述振动控制器用于根据所述特性参数控制振动机构的振动参数。与现有技术相比，该混凝土振动装置通过特性获取装置自动获取混凝土预制件的特性参数，并根据特性参数来选择较佳的振动方式，进而起到较好的振动效果；因此，利用该混凝土振动装置可以避免振动不够或振动过度等问题，从而有效提升混凝土预制件的振动效率和效果。

Description

混凝土预制件生产系统及其振动装置、振动控制方法

技术领域

本发明涉及混凝土预制件生产技术，具体涉及一种混凝土预制件生产系统及其振动装置、振动控制方法。

背景技术

混凝土预制件已广泛应用于建筑施工中，它们为降低施工成本、缩短施工工期提供了极大的便利。目前，绝大部分混凝土预制件通过自动化生产线生产，在自动化生产线上，利用专门的生产系统可以高效地生产出各种各样的混凝土预制件。

通常混凝土预制件生产系统包括模台、驱动滚轮、布料机及振动装置，驱动滚轮直线布置在厂房地面上，模台设置在驱动滚轮上并在驱动滚轮的驱动下沿驱动滚轮的布置方向运动，布料机通常架设在厂房上方，振动装置设置在地面上；在浇筑工位，布料机将混凝土浇筑进模台，在振动工位，模台固定在振动装置的振动台上，振动台带动模台振动，模台内的混凝土在振动作用下填充满内部空隙，从而使混凝土预制件更加密实。

混凝土预制件的规格通常是根据客户需要定制的，每一批的混凝土预制件规格都不一样，但现有技术中，振动台的振幅、频率、振动时间以及振动区域通常是固定的，或者根据操作人员的经验适当调整；操作人员在操作过程中难免存在误操作或偏差，导致振动效率低，振动密实效果不如预期，最终影响混凝土预制件的质量和生产效率。

因此，如何改进混凝土预制件的振动方式，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种混凝土振动装置、振动控制方法，利用该振动装置或振动控制方法可有效提升混凝土预制件的振动效率和效果。在此基础上，本发明还提出一种具有该混凝土振动装置的混凝土预制件生产系统。

一方面，本发明提出了一种混凝土振动装置，包括振动机构、特性获取装置和振动控制器，所述振动机构用于对混凝土预制件施加振动；所述特性获取装置用于直接或间接获取所述混凝土预制件的特性参数，所述振动控制器用于根据所述特性参数控制振动机构的振动参数。

进一步地，所述振动参数至少包括频率、振幅、振动方向、持续时间和振动区域五者之一。

进一步地，所述特性参数至少包括重量、尺寸、混凝土配比和混凝土分布信息四者之一。

本发明提出的混凝土振动装置通过设置特性获取装置和振动控制器，可以自动获取混凝土预制件的特性参数（特性参数具体可以是重量、长宽高尺寸、混凝土配比和混凝土分布信息等参数中的一个或几个），振动控制器根据混凝土预制件的特性参数来控制振动机构的振动参数，这里的振动参数具体可以为振动的频率、振幅、振动方向、振动时间或振动区域等。与现有技术相比，该混凝土振动装置通过特性获取装置自动获取混凝土预制件的特性参数，并根据特性参数来选择较佳的振动方式，进而起到较好的振动效果；因此，利用该混凝土振动装置可以避免振动不够或振动过度等问题，从而有效提升混凝土预制件的振动效率和效果。

另一方面，本发明还提出了一种混凝土预制件生产系统，包括模台、驱动滚轮、布料机及上述的混凝土振动装置，多个所述驱动滚轮呈直线布置，所述模台可移动地布置在多个所述驱动滚轮上；所述混凝土振动装置布置在多个所述驱动滚轮形成的直线上，用于驱动所述模台振动。

进一步地，所述特性获取装置包括称重传感器，所述称重传感器用于直接或间接检测所述混凝土预制件的重量，所述振动控制器用于根据所述混凝土预制件的重量控制振动机构产生振动的振动参数。

进一步地，所述布料机还设置有用于控制布料轨迹的布料控制器，所述布料控制器还用于将所述布料轨迹发送给所述振动控制器，所述振动控制器根据所述布料轨迹获得混凝土分布信息，并且所述振动控制器根据所述混凝土分布信息控制所述振动机构的振动区域。

进一步地，所述混凝土预制件生产系统还设置有混凝土供给设备，所述混凝土供给设备包括搅拌站和输送装置，所述搅拌站用于生产混凝土，所述输送装置用于将混凝土从搅拌站输送至布料机；所述搅拌站上设置有控制混凝土配比的配比控制器，所述特性获取装置包括所述配比控制器，所述配比控制器将混凝土配比发送给振动控制器。

进一步地，所述混凝土预制件生产系统还设置有人工输入终端，所述人工输入终端与振动控制器电连接，所述特性参数通过人工输入终端输入振动控制器。

显然，通过采用上述混凝土振动装置，可以提高该混凝土预制件生产系统的生产效率，并提升所述生产出来的混凝土预制件的质量。

又一方面，本发明还提出一种混凝土振动控制方法，包括以下步骤：

S1：获取混凝土预制件的特性参数；

SN：根据所述特性参数控制混凝土预制件的振动参数；

所述特性参数至少包括重量、尺寸、混凝土配比和混凝土分布信息四者之一；所述振动参数至少包括频率、振幅、振动方向、持续时间和振动区域五者之一。

进一步地，所述特性参数包括混凝土配比和混凝土预制件的重量；步骤SN为：根据所述混凝土配比和混凝土预制件的重量控制混凝土预制件的振动参数。

与现有技术相比，该混凝土振动控制方法通过获取混凝土预制件的特性参数，并根据特性参数来选择合适的振动方式，可以有效提升混凝土预制件的振动效率和效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的混凝土振动装置的工作流程图；

图2为本发明具体实施例的混凝土振动装置的原理框图。

附图标记说明：

1—振动控制器2—称重传感器3—布料控制器4—配比控制器

5—搅拌站6—布料斗7—振动机构8—模台

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图1和2对本发明的具体实施例进行详细说明。

为提升混凝土预制件的振动效率和振动效果，本发明具体实施例提出的混凝土振动装置包括振动机构、特性获取装置（理论上，特性获取装置包括能够获取混凝土配比、混凝土分布信息、混凝土预制件的重量和尺寸等信息的机构等，比如用于直接或间接获取混凝土预制件的重量的称重传感器）和振动控制器，振动机构用于对混凝土预制件施加振动，振动控制器用于根据混凝土预制件的特性参数控制振动机构的振动参数。如图1所示，上述混凝土振动装置的工作流程是：10—获取混凝土预制件的特性参数，特性参数具体可以为混凝土预制件的重量、尺寸（指长宽高，也就是长宽厚，可以是长度、宽度和高度中的一个或多个）、混凝土配比（指生产混凝土的水、水泥、沙子、外加剂等物料的比值）及混凝土分布信息（指混凝土在模台上的分布情况，比如混凝土在模台上的位置或在模台上各个位置的混凝土厚度）；20—振动控制器接收并分析上述特性参数；30—根据上述特性参数产生振动控制指令，并发送给振动机构；40—振动机构根据振动控制器的指令产生振动。需要说明的是这里的振动参数可以包括频率、振幅、振动方向、持续时间和振动区域五个参数，也可以仅包括其中的一部分，优选所述振动参数包括振动幅度、振动频率和振动时间。

为更清楚说明本发明具体实施例的实现方式，下面结合混凝土预制件生产系统的工作过程来表述。

该混凝土预制件生产系统包括模台8、驱动滚轮布料机及上述的混凝土振动装置，多个驱动滚轮呈直线布置，模台8可移动地布置在多个驱动滚轮上；混凝土振动装置布置在多个驱动滚轮形成的直线上；通常布料机包括大车运行机构、小车运行机构和布料斗6（布料机上用于暂时存储混凝土的机构），大车运行机构活动设置在厂房的支架上，通过大车运行机构布料机可沿驱动滚轮布置的方向运动，小车运行机构活动设置在大车机构上，小车运行机构的运动方向与大车运行机构的运动方向垂直，布料斗6吊挂在小车运行机构上；整个生产系统设置有布料工位和振动工位，布料工位和振动工位都是沿驱动滚轮的布置方向设置；当模台8运动至布料工位时，布料控制器3控制布料机运动（通过控制大车运行机构和小车运行机构），使布料斗6与模台8的位置相匹配，以保证从布料斗6的卸料口卸出的混凝土落在模台8的预定位置上，布料完成后，模台8（此时，模台8上已形成雏形的混凝土预制件）运动至振动工位，振动机构7将模台8抬离驱动滚轮并固定，使模台8及模台8上的混凝土预制件与振动机构7相连，启动振动机构7，振动机构7根据振动控制器1的指令产生振动并带动模台8及混凝土预制件，从而使混凝土预制件更加密实。

为了提供充足的混凝土，通常混凝土预制件生产系统都会设置有混凝土供给设备和输送设备，混凝土供给设备具体可以是搅拌站5，搅拌站5用于将水、水泥和沙子搅拌得到混凝土，搅拌站5生产出来的混凝土通过输送设备输送至布料机的布料斗6内；为了控制混凝土配比，搅拌站5上通常设置有配比控制器4，配比控制器4根据人工输入的配比信息来控制搅拌站5进行生产进而获得预定配比的混凝土。

为了提升振动效果，可以根据混凝土预制件的重量来选择合适的振动方式，比如，当重量较小时，选择较小的振动频率和幅度，当重量较大时，选择较大的振动频率和幅度。

为进一步提升混凝土预制件的振动效率和效果，振动控制器1可以根据混凝土预制件的重量和混凝土配比来综合控制振动机构7的振动。其中，混凝土配比可以从配比控制器4获得，也可以是通过人工输入终端输入。

在实践过程中，难以避免布料机的布料存在不均衡的问题（也有可能是故意为之）；为此，可获取布料机的布料轨迹，根据布料轨迹大致判断出混凝土在模台上的分布情况（即混凝土分布信息），根据混凝土分布信息有针对性的控制振动区域，减少振动浪费。

另外，还可以通过混凝土预制件的重量、混凝土配比及布料轨迹综合控制振动机构7的振动；具体地，如图2所示，在布料机上设置称重传感器2，称重传感器2在布料起始时和布料结束时分别检测布料斗6的重量并将重量信息发送给布料控制器3，布料控制器3控制布料斗6运动（通过大车运行机构和小车运行机构），并将运行轨迹及重量信息发送给振动控制器1，配比控制器4控制搅拌站5按预定配比信息生产混凝土并将该配比信息发送至振动控制器1，振动控制器1根据混凝土预制件的重量、布料斗6运行轨迹（即布料轨迹）及混凝土配比计算出振动参数，振动参数具体包括振动幅度、振动频率、振动时间、振动区域和振动方向，并将振动参数转化为振动控制指令，振动机构7根据上述振动控制指令带动模台8及混凝土预制件振动。

在上述实施例中，混凝土预制件的重量可以直接测得，也可以是间接测得；比如，直接测量时，可以将称重传感器2设置在模台上，当布料机浇筑完毕后，称重传感器2测得的重量即为混凝土预制件的重量；间接测量时，可以将称重传感器2设置在布料斗6上，通过布料前后称重传感器2测得的重量差可以知道布料机在模台8上布了多少料，进而获得混凝土预制件的重量；当然，还可以通过测量浇筑在模台8上的混凝土的体积来获得混凝土预制件的重量（因为，混凝土的密度往往可以预先获知）；鉴于在密度确定的情况下，体积和重量具有明确的对应关系，因此，在计算时，混凝土预制件的重量可以用混凝土的体积代替。另外，对于混凝土振动装置包含多个振动机构（如振动电机）的情况下，可以控制每一个振动机构的振动参数，即各个振动机构的振动参数不同，从而更加适应不同的预制件。

显然，通过采用上述的混凝土振动装置，可以提高混凝土预制件生产系统的生产效率，减少能源浪费，并提升混凝土预制件的质量。

本发明具体实施例还提出一种混凝土振动控制方法，包括以下步骤：

S1：获取混凝土预制件的特性参数；

SN：根据上述特性参数控制混凝土预制件的振动参数；

上述特性参数可以有重量、尺寸、混凝土配比和混凝土分布信息；上述振动参数可以有频率、振幅、振动方向、持续时间和振动区域。

在一种优选实施例中，特性参数包括混凝土配比和混凝土预制件的重量，振动时，根据混凝土配比和混凝土预制件的重量控制混凝土预制件的振动参数。

与现有技术相比，该混凝土振动控制方法通过获取混凝土预制件的特性参数，并根据特性参数来选择合适的振动方式，可以有效提升混凝土预制件的振动效率和效果。

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。

Claims (10)

1.一种混凝土振动装置，其特征在于，包括振动机构(7)、特性获取装置和振动控制器(1)，所述振动机构(7)用于对混凝土预制件施加振动；所述特性获取装置用于直接或间接获取所述混凝土预制件的特性参数，所述振动控制器(1)用于根据所述特性参数控制振动机构(7)的振动参数。

2.根据权利要求1所述的混凝土振动装置，其特征在于，所述振动参数至少包括频率、振幅、振动方向、持续时间和振动区域五者之一。

3.根据权利要求1所述的混凝土振动装置，其特征在于，所述特性参数至少包括重量、尺寸、混凝土配比和混凝土分布信息四者之一。

4.一种混凝土预制件生产系统，其特征在于，包括模台(8)、驱动滚轮、布料机及权利要求1至3任一项所述的混凝土振动装置，多个所述驱动滚轮呈直线布置，所述模台(8)可移动地布置在多个所述驱动滚轮上；所述混凝土振动装置布置在多个所述驱动滚轮形成的直线上，用于驱动所述模台(8)振动。

5.根据权利要求4所述的混凝土预制件生产系统，其特征在于，所述特性获取装置包括称重传感器(2)，所述称重传感器(2)用于直接或间接检测所述混凝土预制件的重量，所述振动控制器(1)用于根据所述混凝土预制件的重量控制振动机构(7)产生振动的振动参数。

6.根据权利要求4所述的混凝土预制件生产系统，其特征在于，所述布料机还设置有用于控制布料轨迹的布料控制器(3)，所述布料控制器(3)还用于将所述布料轨迹发送给所述振动控制器(1)，所述振动控制器(1)根据所述布料轨迹获得混凝土分布信息，并且所述振动控制器(1)根据所述混凝土分布信息控制所述振动机构(7)的振动区域。

7.根据权利要求4所述的混凝土预制件生产系统，其特征在于，还设置有混凝土供给设备，所述混凝土供给设备包括搅拌站(5)和输送装置，所述搅拌站(5)用于生产混凝土，所述输送装置用于将混凝土从搅拌站(5)输送至布料机；所述搅拌站(5)上设置有控制混凝土配比的配比控制器(4)，所述特性获取装置包括所述配比控制器(4)，所述配比控制器(4)将混凝土配比发送给振动控制器(1)。

8.根据权利要求4所述的混凝土预制件生产系统，其特征在于，所述特性获取装置包括人工输入终端，所述人工输入终端与振动控制器(1)电连接，所述特性参数通过人工输入终端输入振动控制器(1)。

9.一种混凝土振动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取混凝土预制件的特性参数；

SN：根据所述特性参数控制混凝土预制件的振动参数；

所述特性参数至少包括重量、尺寸、混凝土配比和混凝土分布信息四者之一；所述振动参数至少包括频率、振幅、振动方向、持续时间和振动区域五者之一。

10.根据权利要求9所述的混凝土振动控制方法，其特征在于，所述特性参数包括混凝土配比和混凝土预制件的重量；步骤SN为：根据所述混凝土配比和混凝土预制件的重量控制混凝土预制件的振动参数。