CN108015878B - 一种物联网智能配重块振动平台及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了物联网智能配重块振动平台及其控制系统，包括凹形操作台。本发明结构简单，将水泥配重块的制作模具放置在振动平台上，振动平台上的多处缓冲减震装置对制作模具起到一定程度上的减震效果，在生产过程中通过接料装置对四溅的水泥进行收集，节约水泥原材料，使用效果非常好。

Description

一种物联网智能配重块振动平台及其控制系统

技术领域

本发明涉及振动平台技术领域，尤其涉及物联网智能配重块振动平台及其控制系统。

背景技术

水泥是指一种细磨材料，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地粘结在一起，形成坚固的石状体的水硬性胶凝材料。水泥是无机非金属材料中使用量最大的一种建筑材料和工程材料，广泛用于建筑、水利、道路、石油、化工以及军事工程中。一般在生产水泥配重块时，有会将生产模具架放置在凹形操作台上，但水泥生产过程中进行搅拌、浇筑，会使得模具架在振动过程中产生移位，影响水泥配重块成品的生产效果，且在振动过程中，过多的原料散落至地面，造成水泥原料的浪费，使用效果不是很好，这就涉及到一种物联网智能配重块振动平台来解决现有问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的物联网智能配重块振动平台。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

物联网智能配重块振动平台，包括凹形操作台1、移动杆4、活动杆10、导杆23和中空柱2，其特征在于，所述凹形操作台1底部设有支撑座3，所述支撑座3底部设有有两个固定块18，所述固定块18底部通过第一弹簧39与中空柱2的连接，两个所述固定块18上均设有滑孔30，所述移动杆4的杆身位于滑孔30内，所述中空柱2的两侧均设有用于容纳移动杆4的滑槽29，所述移动杆4的两端分别穿过中空柱2的侧壁并向外延伸，所述凹形操作台1内设有放置箱5，所述放置箱5两侧的外壁上设有条形板9，所述凹形操作台1两侧内壁上设有活动槽31，所述活动杆10竖直安装在活动槽31内，所述条形板9与活动杆10之间通过多个第一弹簧管11相连，所述放置箱5底部设有多个连接板25，所述连接板25底部设有缓冲机构，所述凹形操作台1的底板上设有多个固定板6，所述固定板6的上端设有用于安装缓冲机构的弧形槽32，所述放置箱5的底板上设有两个缓冲垫8，两个所述缓冲垫8的上端设有放置板7，所述放置箱5两侧内壁上设有安装槽33，所述安装槽33内设有导杆23，所述导杆23两端安装在安装槽33内，所述放置板7的两端均设有滑动套24，所述滑动套24滑动套接在导杆23上，所述导杆23上固定套接有第二弹簧36，所述放置板7上设有水泥压模池12，所述水泥压模池12的内部设有多个钢板13，所述钢板13将水泥压模池12的内部分隔成多个浇筑槽34，多个所述浇筑槽34底部分别设有振动电机40，所述凹形操作台1的肩顶部设有液压油缸16，所述液压油缸16上设有推动板17，所述推动板17底部设有多个与浇筑槽34位置对应的挤压板15，所述挤压板15一端位于浇筑槽34内。

进一步，所述活动杆10的两端均转动连接有连接杆，所述连接杆转动连接在活动槽31内壁上。

进一步，所述移动杆4两端套接有滑动块19，所述滑动块19的两端滑动连接在滑槽29内。

进一步，所述缓冲机构包括固定连接在连接板25底部的活动块20，所述活动块20的两侧均转动连接有弧形杆22，两个所述弧形杆22的下端滑动套接在弧形槽32内，所述弧形杆22远离活动块20的一端设有第二弹簧管21，所述第二弹簧管21远离弧形杆22的一端连接在弧形槽32的内壁上，所述固定板6的上端设有两个对弧形杆22进行限位的限位套35。

进一步，所述水泥压模池12的侧壁上套接有环形套14，所述环形套14的上端设有接料槽37，所述水泥压模池12的侧壁上设有连接件27，所述连接件27上设有限位杆28，所述限位杆28的一端设有限位块26，所述环形套14的下端侧壁设有与限位杆28位置对应的限位槽，所述限位杆28远离限位块26的一端贯穿连接件27并与限位槽的内顶部相抵，所述限位杆28的侧壁上套接有第三弹簧38。

本发明中，向水泥压模池内浇筑水泥，启动液压油缸，液压油缸带动推动板在垂直方向上进行运动，启动振动电机，推动板带动其下端的挤压板对浇筑槽内的水泥进行压铸，水泥压模池内的钢板使得水泥凝固成块状，环形套上的接料槽对挤压出来的水泥进行回收，防止水泥原材料四溅，当挤压板进行挤压和振动电机工作时，水泥压模池会带动放置箱在水平或者垂直方向上进行一定的晃动，放置箱两侧的滑动机构和其下端的缓冲机构不但用于震动还有助于减轻放置箱在空间上的晃动，从而对水泥压模池起到一定的缓冲减震作用。本发明结构简单，将水泥配重块的制作模具放置在振动平台上，振动平台上的多处缓冲减震装置对制作模具起到一定程度上的减震效果，在生产过程中通过接料装置对四溅的水泥进行收集，节约水泥原材料，使用效果非常好。

附图说明

图1为本发明提出的物联网智能配重块振动平台的结构示意图；

图2为本发明提出的物联网智能配重块振动平台的水泥压模池处的俯视图；

图3为本发明提出的物联网智能配重块振动平台的环形套处的侧视图；

图4为本发明提出的物联网智能配重块振动平台的中空柱的侧视图；

图5为图1中A处放大图；

图6为图1中B处放大图；

图7为图1中C处放大图。

实施方式

参照图1-7，物联网智能配重块振动平台，包括凹形操作台1，凹形操作台1的下端四角均固定连接有支撑座3，支撑座3的下端滑动套接有中空柱2，支撑座3的下端固定连接有两个固定块18，两个固定块18上套接有移动杆4，中空柱2的两侧均设有与移动杆4位置对应的滑槽，移动杆4通过滑动块19滑动连接在滑槽内，当凹形操作台1遇到振动时，支撑座3会在中空柱2内进行运动，从而使得移动杆4在垂直方向上进行运动，移动杆4的两端均贯穿滑槽并延伸向外，凹形操作台1的上端设有凹形操作台，凹形操作台内设有放置箱5，放置箱5的两侧均固定连接有条形板9，凹形操作台的相对内壁均设有与条形板9位置对应的活动槽，两个条形板9的侧壁上固定连接有多个第一弹簧管11，第一弹簧管11具有一定的弹性作用，对放置箱5的晃动起到一定的缓冲和减震作用，第一弹簧管11远离条形板9的一端固定连接有滑动机构，滑动机构滑动连接在活动槽内，当放置箱5遇到晃动时，第一弹簧管11带动滑动机构在活动槽内进行轻微运动，从而达到一定的减震效果，放置箱5的下端固定连接有多个连接板25，连接板25的下端均固定连接有缓冲机构，凹形操作台的内底部固定连接有多个固定板6，固定板6的上端设有与缓冲机构位置对应的弧形槽，当放置箱5在垂直方向进行运动时，缓冲机构会在垂直方向上进行运动，两个弧形杆22在弧形槽内进行滑动，此时与弧形杆22相抵的第二弹簧管21起到一定的缓冲和减震的效果，放置箱5的内底部固定连接有两个缓冲垫8，缓冲垫8对放置板7起到缓冲作用，当放置板7受到水泥压模池12的压力时，缓冲垫8可减轻放置板7的压力和冲击力，使得水泥压模池12在垂直方向上减少晃动，两个缓冲垫8的上端固定连接有放置板7，放置箱5的相对内壁设有与放置板7位置对应的安装槽，安装槽内固定连接有导杆23，放置板7的两端均设有滑动套接在导杆23上，放置板7的上端设有水泥压模池12，水泥压模池12的内部设有多个钢板13，钢板13将水泥压模池12的内部分隔成多个浇筑槽，多个所述浇筑槽34底部分别设有振动电机40，钢板13有助于水泥浇筑成块状，凹形操作台1的上端两侧均固定连接有液压油缸16，液压油缸16的上端固定连接有推动板17，液压油缸16带动推动板17在垂直方向上进行运动，从而使得推动板17下端的挤压板15对浇筑槽内的水泥进行压铸，推动板17的下端设有多个与浇筑槽位置对应的挤压板15，挤压板15位于浇筑槽的上方，水泥压模池12的侧壁上套接有环形套14，环形套14的上端设有接料槽，接料槽对水泥压铸过程中所四溅的水泥原材料进行回收，水泥压模池12的侧壁上固定连接有对环形套14进行固定的限位机构。

本发明中，滑动机构包括固定连接在第一弹簧管11一端的活动杆10，活动杆10的两端均转动连接有连接杆，两个连接杆均转动连接在活动槽的相对内壁上，连接杆有助于活动杆10在活动槽内进行运动。移动杆4位于滑槽内的侧壁上固定套接有滑动块19，滑动块19的两端滑动连接在滑槽的相对内壁上，滑动块19有助于移动杆4滑动连接在滑槽内。缓冲机构包括固定连接在连接板25下端的活动块20，活动块20的两侧均转动连接有弧形杆22，两个弧形杆22的下端滑动套接在弧形槽内，弧形杆22远离活动块20的一端均固定连接有第二弹簧管21，第二弹簧管21对弧形杆221的运动起到一定的缓冲和减震作用，第二弹簧管21远离弧形杆22的一端固定连接在弧形槽的内壁上，固定板6的上端设有两个对弧形杆22进行限位的限位套，限位套对弧形杆22起到一定的限位作用。放置板7的两端均固定连接有滑动套24，滑动套24滑动套接在导杆23上，导杆23的侧壁上固定套接有第二弹簧，第二弹簧具有一定的弹性作用。限位机构包括固定连接在水泥压模池12侧壁上的连接件27，连接件27上设有限位杆28，限位杆28的一端固定连接有限位块26，环形套14的下端侧壁设有与限位杆28位置对应的限位槽，限位杆28远离限位块26的一端贯穿连接件27并与限位槽的内顶部相抵，限位杆28的侧壁上固定套接有第三弹簧，第三弹簧为拉力弹簧，拉力弹簧有助于限位杆28与限位槽的内顶部相抵，从而对环形套14进行一定的限位。固定块18的下端固定连接有通过第一弹簧，第一弹簧的下端与中空柱2的内底部固定连接。其控制系统包括：

加速度传感器，用于测得振动平台的振动信号并通过无线网络传送给控制中心；

速度传感器，用于测得振动电机的转速信号并通过无线网络传送给控制中心；

控制中心，用于进行数据处理和收发控制；

判断调整模块，用于判断振动的幅值是否超过平衡量阈值范围，若振动的幅值没有超过平衡量阈值范围，则振动平衡，返回继续测振动信号和转速信号；若振动的幅值超过平衡量阈值范围，则振动不平衡，控制中心根据测得的振动电机的转速信号判断异常转速，并确定异常转速对应的振动电机的编号，控制中心向转速异常的振动电机对应的电机调整控制模块发送调整指令，电机调整控制模块根据接收的调整指令将电机的转速调整到正常范围内，从而使振动平台达到动平衡状态；

维持模块，用于在达到动平衡状态之后，实时监控振动平台振动的动态的改变，重复上述步骤使振动平台一直处于动平衡状态。

所述维持模块包括：

缓存模块，用于在设加速度传感器缓存大小为 D个数据单位时，加速度传感器测得振动平台的振动信号按照振动信号1、振动信号2、振动信号3顺序存入加速度传感器缓存，到第 D个振动信号时缓存满，振动信号 D+1 存入 1 号缓存单位，覆盖掉振动信号1，振动信号12 覆盖振动信号2，以此类推 ；

读写模块,用于在加速度传感器缓存产生地址序列时，这个地址序列在缓存单位对应的数据会作为输入数据，被控制中心读取，并进行 FFT 运算，计算完毕后，数据控制中心将处理过的数据输出存入加速度传感器缓存， 且存储地址与读取地址一致，数据控制中心可以从缓存单位中读取输入的数据，也可以向缓存单位写入输出数据，缓存单位既可以用作输入数据的存储，也可以用作输出数据的存储单元，并且数据是均匀且有序的存储在缓存单位中；记录所述加速度传感器采集到的振动信号超出所述振动信号的阈值范围的时刻tz；

定位差分模块，用于在速度传感器开始同步采集振动电机的转速信号后，控制中心接收转速信号并计算出速度传感器的定位差分源数据，然后进行定位差分数据调制，调制进行功率合成形成混合广播信号进行循环播发后将对应振动电机的转速读数与所述转速信号的阈值范围进行比较, 记录所述速度传感器采集到的转速信号超出所述转速信号的阈值范围的时刻ts；

保留模块，用于保留加速度传感器缓存中tz-ts时间段的数据；电机调整控制模块对tz-ts时间段内的所有转速异常的电机进行转速调整直至正常。

控制方法包括以下步骤：

打开电源，启动振动平台；

加速度传感器测得振动平台的振动信号并通过无线网络传送给控制中心；速度传感器测得振动电机的转速信号并通过无线网络传送给控制中心；

控制中心根据测得的振动信号判断振动的幅值是否超过平衡量阈值范围；

若振动的幅值没有超过平衡量阈值范围，则振动平衡，返回第一步继续测振动信号和转速信号；若振动的幅值超过平衡量阈值范围，则振动不平衡，转下一步；

控制中心根据测得的振动电机的转速信号判断异常转速，并确定异常转速对应的振动电机的编号，控制中心向转速异常的振动电机对应的电机调整控制模块发送调整指令，电机调整控制模块根据接收的调整指令将电机的转速调整到正常范围内，从而使振动平台达到动平衡状态；

在达到动平衡状态之后，实时监控振动平台振动的动态的改变，重复上述步骤使振动平台一直处于动平衡状态。

所述在达到动平衡状态之后，实时监控振动平台振动的动态的改变，重复上述步骤使振动平台一直处于动平衡状态，具体过程如下：

设加速度传感器缓存大小为 D个数据单位，加速度传感器测得振动平台的振动信号按照振动信号1、振动信号2、振动信号3顺序存入加速度传感器缓存，到第 D个振动信号时缓存满，振动信号 D+1 存入 1 号缓存单位，覆盖掉振动信号1，振动信号12 覆盖振动信号2，以此类推 ；

加速度传感器缓存产生地址序列，这个地址序列在缓存单位对应的数据会作为输入数据，被控制中心读取，并进行 FFT 运算，计算完毕后，数据控制中心将处理过的数据输出存入加速度传感器缓存， 且存储地址与读取地址一致，数据控制中心可以从缓存单位中读取输入的数据，也可以向缓存单位写入输出数据，缓存单位既可以用作输入数据的存储，也可以用作输出数据的存储单元，并且数据是均匀且有序的存储在缓存单位中；

设定振动信号的阈值范围和转速信号的阈值范围，

记录所述加速度传感器采集到的振动信号超出所述振动信号的阈值范围的时刻tz；

速度传感器开始同步采集振动电机的转速信号，控制中心接收转速信号并计算出速度传感器的定位差分源数据，然后进行定位差分数据调制，调制进行功率合成形成混合广播信号进行循环播发后将对应振动电机的转速读数与所述转速信号的阈值范围进行比较, 记录所述速度传感器采集到的转速信号超出所述转速信号的阈值范围的时刻ts；

保留加速度传感器缓存中tz-ts时间段的数据；

电机调整控制模块对tz-ts时间段内的所有转速异常的电机进行转速调整直至正常。

本发明中，向水泥压模池12内浇筑水泥，启动液压油缸16，液压油缸16带动推动板17在垂直方向上进行运动，推动板17带动其下端的挤压板15对浇筑槽内的水泥进行压铸，水泥压模池12内的钢板13使得水泥凝固成块状，环形套14上的接料槽对挤压出来的水泥进行回收，防止水泥原材料四溅，当挤压板15进行挤压工作时，水泥压模池12会带动放置箱5在水平或者垂直方向上进行一定的晃动，放置箱5两侧的滑动机构和其下端的缓冲机构都有助于减轻放置箱5在空间上的晃动，从而对水泥压模池12起到一定的缓冲减震作用。

Claims (4)

1.一种物联网智能配重块振动平台，包括凹形操作台（1）、移动杆（4）、活动杆（10）、导杆（23）和中空柱（2），其特征在于，所述凹形操作台（1）底部设有支撑座（3），所述支撑座（3）底部设有两个固定块（18），所述固定块（18）底部通过第一弹簧（39）与中空柱（2）的连接，两个所述固定块（18）上均设有滑孔（30），所述移动杆（4）的杆身位于滑孔（30）内，所述中空柱（2）的两侧均设有用于容纳移动杆（4）的滑槽（29），所述移动杆（4）的两端分别穿过中空柱（2）的侧壁并向外延伸，所述凹形操作台（1）内设有放置箱（5），所述放置箱（5）两侧的外壁上设有条形板（9），所述凹形操作台（1）两侧内壁上设有活动槽（31），所述活动杆（10）竖直安装在活动槽（31）内，所述条形板（9）与活动杆（10）之间通过多个第一弹簧管（11）相连，所述放置箱（5）底部设有多个连接板（25），所述连接板（25）底部设有缓冲机构，所述凹形操作台（1）的底板上设有多个固定板（6），所述固定板（6）的上端设有用于安装缓冲机构的弧形槽（32），所述放置箱（5）的底板上设有两个缓冲垫（8），两个所述缓冲垫（8）的上端设有放置板（7），所述放置箱（5）两侧内壁上设有安装槽（33），所述安装槽（33）内设有导杆（23），所述导杆（23）两端安装在安装槽（33）内，所述放置板（7）的两端均设有滑动套（24），所述滑动套（24）滑动套接在导杆（23）上，所述导杆（23）上固定套接有第二弹簧（36），所述放置板（7）上设有水泥压模池（12），所述水泥压模池（12）的内部设有多个钢板（13），所述钢板（13）将水泥压模池（12）的内部分隔成多个浇筑槽（34），多个所述浇筑槽（34）底部分别设有振动电机（40），所述振动电机（40）内设有速度传感器，所述放置板（7）上设有加速度传感器，所述凹形操作台（1）的肩顶部设有液压油缸（16），所述液压油缸（16）上设有推动板（17），所述推动板（17）底部设有多个与浇筑槽（34）位置对应的挤压板（15），所述挤压板（15）一端位于浇筑槽（34）内；所述活动杆（10）的两端均转动连接有连接杆，所述连接杆转动连接在活动槽（31）内壁上；所述移动杆（4）两端套接有滑动块（19），所述滑动块（19）的两端滑动连接在滑槽（29）内；所述缓冲机构包括固定连接在连接板（25）底部的活动块（20），所述活动块（20）的两侧均转动连接有弧形杆（22），两个所述弧形杆（22）的下端滑动套接在弧形槽（32）内，所述弧形杆（22）远离活动块（20）的一端设有第二弹簧管（21），所述第二弹簧管（21）远离弧形杆（22）的一端连接在弧形槽（32）的内壁上，所述固定板（6）的上端设有两个对弧形杆（22）进行限位的限位套（35）。

2.根据权利要求1所述的物联网智能配重块振动平台，其特征在于，所述水泥压模池（12）的侧壁上套接有环形套（14），所述环形套（14）的上端设有接料槽（37），所述水泥压模池（12）的侧壁上设有连接件（27），所述连接件（27）上设有限位杆（28），所述限位杆（28）的一端设有限位块（26），所述环形套（14）的下端侧壁设有与限位杆（28）位置对应的限位槽，所述限位杆（28）远离限位块（26）的一端贯穿连接件（27）并与限位槽的内顶部相抵，所述限位杆（28）的侧壁上套接有第三弹簧（38）。

3.根据权利要求2中所述的物联网智能配重块振动平台的控制系统，其特征在于包括：

加速度传感器，用于测得振动平台的振动信号并通过无线网络传送给控制中心；

速度传感器，用于测得振动电机的转速信号并通过无线网络传送给控制中心；

控制中心，用于进行数据处理和收发控制；

判断调整模块，用于判断振动的幅值是否超过平衡量阈值范围，若振动的幅值没有超过平衡量阈值范围，则振动平衡，返回继续测振动信号和转速信号；若振动的幅值超过平衡量阈值范围，则振动不平衡，控制中心根据测得的振动电机的转速信号判断异常转速，并确定异常转速对应的振动电机的编号，控制中心向转速异常的振动电机对应的电机调整控制模块发送调整指令，电机调整控制模块根据接收的调整指令将电机的转速调整到正常范围内，从而使振动平台达到动平衡状态；

维持模块，用于在达到动平衡状态之后，实时监控振动平台振动的动态的改变，重复上述步骤使振动平台一直处于动平衡状态。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述维持模块包括：

缓存模块，用于在设加速度传感器缓存大小为 D个数据单位时，加速度传感器测得振动平台的振动信号按照振动信号1、振动信号2、振动信号3顺序存入加速度传感器缓存，到第 D个振动信号时缓存满，振动信号 D+1 存入 1 号缓存单位，覆盖掉振动信号1，振动信号12 覆盖振动信号2，以此类推 ；

读写模块,用于在加速度传感器缓存产生地址序列时，这个地址序列在缓存单位对应的数据会作为输入数据，被控制中心读取，并进行 FFT 运算，计算完毕后，数据控制中心将处理过的数据输出存入加速度传感器缓存， 且存储地址与读取地址一致，数据控制中心可以从缓存单位中读取输入的数据，也可以向缓存单位写入输出数据，缓存单位既可以用作输入数据的存储，也可以用作输出数据的存储单元，并且数据是均匀且有序的存储在缓存单位中；记录所述加速度传感器采集到的振动信号超出所述振动信号的阈值范围的时刻tz；

定位差分模块，用于在速度传感器开始同步采集振动电机的转速信号后，控制中心接收转速信号并计算出速度传感器的定位差分源数据，然后进行定位差分数据调制，调制进行功率合成形成混合广播信号进行循环播发后将对应振动电机的转速读数与所述转速信号的阈值范围进行比较, 记录所述速度传感器采集到的转速信号超出所述转速信号的阈值范围的时刻ts；

保留模块，用于保留加速度传感器缓存中tz-ts时间段的数据；电机调整控制模块对tz-ts时间段内的所有转速异常的电机进行转速调整直至正常。