CN110076880A - 一种抹平装置和抹平方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抹平装置和抹平方法，用于预制墙板生产系统的布料系统中，该装置包括固定机构、与固定机构铰接的伸缩臂、用于驱动伸缩臂伸缩的驱动机构和能够随伸缩臂随动的抹平板，固定机构固定在布料系统的料斗的侧壁上，抹平板与伸缩臂连接。本发明抹平装置直接安装在布料系统的料斗侧壁上，实现布料操作与抹平操作同时进行，结构紧凑，提高工作效率；通过控制器控制驱动电机自动调节抹平板的高度，节省人工成本，提高预制墙板尺寸精度和产品一致性；振动电机安装在连接架靠近自由端的位置，并通过控制器根据不同黏度的凝胶材料调节振动电机的振动频率，有利于排出料浆中的气泡，减小了对其他刚性部件的振动影响，在一定程度上增加了使用寿命。

Description

一种抹平装置和抹平方法

技术领域

本发明属于预制墙板制造技术领域，具体涉及一种抹平装置和抹平方法。

背景技术

目前，预制墙板在建筑施工中得到广泛应用，其通常采用平模成型的预制墙板生产系统进行生产，该预制墙板生产系统通常包括模具输送系统、布料系统和抹平装置，抹平装置用于将墙板成型模具内的料浆抹平。

根据不同应用场合的需求，预制墙板的厚度会有所不同，针对不同的批次的预制墙板，可能会经常调节抹平装置中抹平板的高度以适应不同的料层厚度，目前通用的做法是通过手工调节丝杠伸缩长度来实现抹平高度的调节，费时费力，精度和一致性差，不能实现自动操作。

现有的抹平装置对料浆的流动性、黏度适应性差，对于流动性差、黏度较高的凝胶材料，料层表面会出现沙眼、干涩的情况，常见的抹平装置没有设置振捣机构，抹平效果不好。目前也出现一些带有振动机构的抹平装置，由于刚性结构的限制，这些抹平装置振动效果不好，或者长时间振动对刚性结构有损伤，降低了使用寿命。

另外，现有的布料系统通常与抹平装置分体设置，先对墙板成型模具内注入料浆，再进行抹平操作，这种方式生产效率低。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种精确高效、省时省力且能够自动调节抹平板高度的抹平装置，尤其适用于流动性差、黏度较高的凝胶料浆的场合。

本发明所采用的技术方案为：

一种抹平装置，用于预制墙板生产系统的布料系统中，包括固定机构、与固定机构铰接的伸缩臂(6)、用于驱动伸缩臂(6)伸缩的驱动机构和能够随伸缩臂(6)随动的抹平板(5)，固定机构固定在布料系统的料斗(01)的侧壁上，抹平板(5)与伸缩臂(6)连接。

上述抹平装置中，所述抹平板(5)直接固定在伸缩臂(6)的伸缩端，伸缩臂(6)由驱动机构控制伸缩与定位，使抹平板(5)保持在预定位置。

上述抹平装置中，所述固定机构包括第一连接臂(1)和第二连接臂(2)，第一连接臂(1)和第二连接臂(2)的一端分别固定在布料系统的料斗(01)的侧壁上，第一连接臂(1)的另一端与伸缩臂(6)铰接，第二连接臂(2)的另一端与一连接架(3)铰接，连接架(3)的另一端与伸缩臂(6)铰接；抹平板(5)固定在连接架(3)上；所述驱动机构为驱动电机(7)，驱动电机(7)的输出轴与伸缩臂(6)连接，带动伸缩臂(6)伸缩。

上述抹平装置中，所述连接架(3)包括前端板(31)、后端板(32)和连接板(33)，前端板(31)和后端板(32)均与抹平板(5)等宽，前端板(31)和后端板(32)的两端分别由连接板(33)连接形成框架结构，后端板(32)与第二连接臂(2)铰接，前端板(31)与伸缩臂(6)的伸缩端铰接，抹平板(5)固定在前端板(31)上。

上述抹平装置还包括振动电机(4)，振动电机(4)固定在连接架(3)上靠近自由端的位置，抹平板(5)安装在连接架(3)的自由端。

上述抹平装置中，所述连接架(3)与第二连接臂(2)以及连接架(3)与伸缩臂(6)的连接部位均设有弹性减振部件。

上述抹平装置还包括一控制器(8)，振动电机(4)和驱动电机(7)分别电连接至控制器(8)，控制器(8)根据预制墙板的料层厚度，控制驱动电机(7)驱动伸缩臂(6)做伸缩运动，根据凝胶材料(03)的黏度和流动性，控制振动电机(4)以不同频率振动。

上述抹平装置中，所述控制器(8)包括处理器以及电连接至处理器的存储器、人机交互界面和通信接口，振动电机(4)和驱动电机(7)的数据接口电连接至控制器(8)的通信接口，并与处理器进行数据交互；凝胶材料(03)的黏度、流动性指标和料层厚度信息通过人机交互界面人工输入，或者存储器中预存凝胶材料(03)黏度、流动性指标与振动频率的映射表以及料层厚度与驱动电机(7)的运转方向、运转速率、运转时间的映射表。

本发明还提供一种预制墙板生产过程中的抹平方法，采用上述任一所述的抹平装置进行操作，包括以下步骤：

步骤1，控制器(8)获取驱动电机(7)的控制参数，获取方式包括：

根据预制墙板的料层厚度值计算驱动电机(7)的控制参数；或

读取料层厚度与驱动电机(7)的控制参数的映射表；

其中，该控制参数包括驱动电机(7)的运转方向、运转速率和运转时间；

步骤2，按照获取的控制参数控制驱动电机(7)驱动伸缩臂(6)收缩或伸长，从而将抹平板(5)调节至预定高度；

步骤3，抹平板(5)接触成型模具(02)的料层，在成型模具(02)平移时，抹平板(5)与料层形成相对运动将料层抹平。

上述预制墙板生产过程中的抹平方法还包括：

步骤4，控制器(8)获取振动电机(4)的振动频率值，获取方式包括：

根据凝胶材料(03)的流动性和黏度指标，计算对应的振动电机(4)的振动频率；或

读取预存在存储器上的凝胶材料(03)的流动性和黏度指标和振动电机(4)的振动频率的映射表；

步骤5，成型模具(02)置于抹平板(5)下方，控制器(8)按照获取的振动频率控制振动电机(4)振动，使振动通过抹平板(5)传递至料层表面，在抹平过程中将料层中的气泡排出。

本发明的有益效果是：本发明抹平装置直接安装在布料系统的料斗侧壁上，实现布料操作与抹平操作同时进行，结构紧凑，节省空间，提高工作效率；通过控制器控制驱动电机自动调节抹平板的高度，节省人工成本，提高预制墙板尺寸精度和产品一致性；振动电机安装在连接架靠近自由端的位置，并通过控制器根据不同黏度的凝胶材料调节振动电机的振动频率，从而使高频振动传递至料层表面，有利于排出料浆中的气泡，消除料层的蜂窝麻面，提高预制墙板的强度，由于连接架的自由端具有一定的振动冗余空间，减小了对其他刚性部件的振动影响，在一定程度上增加了使用寿命。

附图说明

图1是本发明抹平装置的结构示意图；

图2是本发明抹平装置的侧面视图；

图3是本发明抹平装置的工作过程示意图；

图4是本发明抹平装置的控制原理示意图。

图中附图标记表示为：

01-料斗；02-成型模具；03-凝胶材料；

1-第一连接臂；2-第二连接臂；

3-连接架，31-前端板，32-后端板，33-连接板；

4-振动电机，5-抹平板，6-伸缩臂，7-驱动电机，8-控制器。

具体实施方式

为了解决现有的预制墙板生产系统及其抹平装置中出现的自动化程度低、抹平效果差、生产效率低等问题，本发明提供一种抹平装置和抹平方法，该抹平装置通过固定机构固定于料斗侧壁上，结构紧凑，通过驱动电机驱动与固定机构铰接的伸缩臂的伸缩进而带动抹平板在垂向方向转动，来实现抹平板的高度调节，并根据凝胶材料的黏度控制振动电机的振动频率，有利于排出料浆中的气泡，使料层密实结合。

以下结合实施例及附图，对本发明抹平装置和抹平方法进行详细说明。

装置

图1和图2为本发明抹平装置的结构示例。如图1和图2所示，该抹平装置安装在料斗01的侧壁上，包括固定机构、与固定机构铰接的伸缩臂6、驱动伸缩臂6伸缩的驱动机构和能够随伸缩臂6随动的抹平板5，固定机构固定在布料系统的料斗01的侧臂上，抹平板5与伸缩臂6连接，其中：

在一个实施例中，抹平板5直接固定在伸缩臂6的伸缩端，驱动机构与伸缩臂6连接以驱动伸缩臂6伸缩运动，抹平板5随伸缩臂6的伸缩直接改变其高度，进而调节其与成型模具02内料浆面的距离，驱动机构与伸缩臂6限位抹平板5使其支撑保持在预定位置。

在图1和图2所示的实施例中，固定机构包括第一连接臂1和第二连接臂2，第一连接臂1和第二连接臂2分别固定在料斗01的侧壁上；伸缩臂6与第一连接臂1铰接，驱动机构为驱动电机7，驱动电机7的输出轴与伸缩臂6连接，用于驱动伸缩臂6做伸缩运动；抹平板5通过一连接架3连接至伸缩臂6，连接架3的两端分别与第二连接臂2和伸缩臂6铰接，即第二连接臂2、连接架3、伸缩臂6和第一连接臂1依次铰接，抹平板5固定在连接架3上(例如在自由端)。驱动电机7驱动伸缩臂6伸缩运动时，带动连接架3转动，进而带动抹平板5转动，从而实现抹平板5的高度调节。该抹平装置直接安装在料斗01的侧壁上，使得布料系统与抹平装置一体设置，结构简单紧凑，节省空间和工序，提高生产效率。

具体的，图2所示的实施例中，连接架3为框架结构，包括前端板31、后端板32和连接板33，前端板31和后端板32与抹平板5等宽，前端板31和后端板32的两端分别由连接板33连接形成框架结构，后端板32与第二连接臂2相铰接，前端板31与伸缩臂6的伸缩端相铰接，抹平板5固定在前端板31上，优选的，抹平板5固定在前端板31的自由端。

优选的，如图1所示，本发明抹平装置还包括至少一振动电机4，振动电机4固定在连接架3上靠近自由端的位置，抹平板5安装在连接架3的自由端，振动电机4的高频振动使得连接架3的自由端振动，进而可以带动抹平板5振动并传递到料层表面，排出料浆中的气泡，使料层紧密结合，消除料层的蜂窝麻面等现象，以提高预制墙板的强度。相对于现有的抹平装置中振动电机通常安装在刚性结构上，长时间振动易损坏刚性部件，本发明连接架3的自由端具有一定的振动冗余空间，对其他部件的影响相对较轻，一定程度上增加了使用寿命。

一个实施例中，驱动电机7设置在伸缩臂6的一侧，驱动电机7通过减速机连接丝杠，丝杠连接伸缩臂6，驱动电机7通过带动丝杠运动进而实现伸缩臂6的伸缩运动。

一个实施例中，第一连接臂1位于第二连接臂2的上方，伸缩臂6的固定端与第一连接臂1铰接，抹平板5位于成型模具02的轨道上方，伸缩臂6的伸缩端与连接架3铰接，伸缩臂6的伸缩运动，可带动连接架3转动，进而带动抹平板5在垂向方向转动，实现调节抹平板5与成型模具02上表面的距离。

优选的，连接架3与第二连接臂2以及连接架3与伸缩臂6的连接部位均设有弹性减振部件，当振动电机4振动时，可有效降低连接架3和抹平板5以外的其他部件的振动。

一个实施例中，抹平板5为L形弯折板，包括固定于连接架3上的竖板和用于抹平料层的横板，为了保证抹平板5能够将料层抹平，抹平板5的横板在垂直于成型模具运行方向上应保持水平；因在调整抹平板5高度的过程中，抹平板5随连接架3转动使得横板并不一定与料层保持面接触，可能为线接触，但这种情况并不应影响抹平板5的抹平效果。

如图4所示，本发明抹平装置还包括一控制器8，振动电机4和驱动电机7均电连接至控制器8。控制器8根据预制墙板的料层厚度，控制驱动电机7使伸缩臂6伸缩，从而自动调节抹平板5的高度，提高预制墙板尺寸精度和规格一致性；针对不同流动性和不同黏度的凝胶材料03，抹平装置在抹平过程中，控制振动电机4提供不同频率的振动，以便得到较好的抹平效果。

参见图3和图4，控制器8获取料层厚度H1后，控制驱动电机7驱动伸缩臂6伸缩，使得抹平板5的底部与成型模具02的上表面距离为H1；当控制器8获取到料层厚度为H2时，控制器驱动电机7驱动伸缩臂6收缩，使得抹平板的底部与成型模具02的上表面的距离为H2。

一个实施例中，控制器8包括处理器以及电连接至处理器的存储器、人机交互界面和通信接口，振动电机4和驱动电机7的数据接口电连接至控制器8的通信接口，并与处理器进行数据交互。可通过人机交互界面输入凝胶材料03的性能指标(黏度和流动性)、料层厚度信息，或者在存储器中预存凝胶材料03性能指标与振动频率的映射表、料层厚度与驱动电机7的运转方向、运转速率、运转时间的映射表，处理器获取人机交互界面输入的信息或映射表中的信息分别生成控制命令，并分别传输至振动电机4的驱动机构或驱动电机7的驱动机构，控制振动电机4以预定的频率振动或控制驱动电机7使伸缩臂6收缩或伸长预定长度，从而调节抹平板5的高度。

以上部件按照上述连接关系组装成本发明抹平装置，该装置直接安装在布料系统的料斗01上，实现布料操作与抹平操作同时进行，结构紧凑，节省空间，提高工作效率；通过控制器8控制驱动电机7自动调节抹平板5的高度，节省人工成本，提高预制墙板尺寸精度和产品一致性；振动电机4安装在连接架3靠近自由端的位置，并通过控制器8根据不同黏度的凝胶材料03调节振动电机4的振动频率，从而使高频振动传递至料层表面，有利于排出料浆中的气泡，消除料层的蜂窝麻面，提高预制墙板的强度，由于连接架3的自由端具有一定的振动冗余空间，减小了对其他刚性部件的振动影响，在一定程度上增加了使用寿命。

优选的，上述抹平装置设置在布料系统中料斗01的侧壁上，实现布料操作和抹平操作的同步进行，使得整个预制墙板生产系统结构紧凑，节约建设成本，提高工作效率。

因上述抹平装置固定于料斗01上，预制墙板在生产过程中的抹平操作方式是抹平板5不动，载有凝胶材料03的成型模具02在抹平板5下方的轨道上运动，使得成型模具02上的料层与抹平板5做相对滑动，进行抹平作业。

方法

基于上述抹平装置，本发明提供一种预制墙板生产过程中的抹平方法，包括以下步骤：

步骤1，控制器8获取预制墙板的料层厚度值，并根据获取的料层厚度值获取驱动电机7的控制参数，该控制参数包括驱动电机7的运转方向、运转速率和运转时间。

获取料层厚度值，可通过控制器8的人机交互界面手动输入，驱动电机7的控制参数根据获取的料层厚度值计算获得；也可以通过预存在存储器上的料层厚度与驱动电机7的运转方向、运转速率、运转时间的映射表自动获取，以便实现预制墙板的自动抹平操作。

如图3所示，当预制墙板的凝胶材料层的厚度要求为H1时，控制器8可获取通过人机交互界面输入的该厚度值以及对应的驱动电机7的控制参数，即运转方向(逆时针或顺时针)、运转速率、运转时间；或通过预设的映射表自动按时序获取；同理，当预制墙板的凝胶材料层的厚度要求为H2时，参考上述操作。

步骤2，控制器8按照获取的控制参数控制驱动电机7驱动伸缩臂6收缩或伸长，将抹平板5调节至预定高度(即抹平板5底部与成型模具02的上表面距离为预设的料层厚度)。

如图3所示，当预制墙板的凝胶材料层的厚度要求为H1时，控制器8根据获取的驱动电机7的控制参数，生成控制命令发送至驱动电机7的驱动机构，控制驱动电机7驱动伸缩臂6动作，使连接架3带动抹平板5在垂向方向做弧形运动，进而实现抹平板5在垂向方向的高度调节，使抹平板5的最底部与成型模具02未浇筑凝胶材料时的表面的距离为H1；同样，当预制墙板的凝胶材料层的厚度要求为H2时，参考上述操作。

步骤3，抹平板5接触成型模具02内的料层，在成型模具02平移时，抹平板5与料层形成相对运动将料层抹平。

为了将料层中气泡排出，消除料层的蜂窝麻面，提高预制墙板的强度，本发明抹平方法还包括：

步骤4，控制器8获取凝胶材料03的性能指标数据(例如流动性能和黏度)，并获取对应的振动电机4的振动频率。

获取凝胶材料03的性能指标，可通过控制器8的人机交互界面手动输入，振动电机4的振动频率根据获取的凝胶材料03的性能指标计算获得；也可以通过预存在存储器上的凝胶材料03的性能指标和振动电机4的振动频率的映射表自动获取。

步骤5，成型模具02置于抹平板5下方，控制器8按照获取的振动频率控制振动电机4振动，使振动通过抹平板5传递至料层表面，使振动通过抹平板5传递至料层表面，在抹平过程中将料层中的气泡排出。

本领域技术人员应当理解，这些实施例仅用于说明本发明而不限制本发明的范围，对本发明所做的各种等价变型和修改均属于本发明公开内容。

Claims (10)

1.一种抹平装置，用于预制墙板生产系统的布料系统中，其特征在于，包括固定机构、与固定机构铰接的伸缩臂(6)、用于驱动伸缩臂(6)伸缩的驱动机构和能够随伸缩臂(6)随动的抹平板(5)，固定机构固定在布料系统的料斗(01)的侧壁上，抹平板(5)与伸缩臂(6)连接。

2.根据权利要求1所述的抹平装置，其特征在于，所述抹平板(5)直接固定在伸缩臂(6)的伸缩端，伸缩臂(6)由驱动机构控制伸缩与定位，使抹平板(5)保持在预定位置。

3.根据权利要求1所述的抹平装置，其特征在于，所述固定机构包括第一连接臂(1)和第二连接臂(2)，第一连接臂(1)和第二连接臂(2)的一端分别固定在布料系统的料斗(01)的侧壁上，第一连接臂(1)的另一端与伸缩臂(6)铰接，第二连接臂(2)的另一端与一连接架(3)铰接，连接架(3)的另一端与伸缩臂(6)铰接；抹平板(5)固定在连接架(3)上；所述驱动机构为驱动电机(7)，驱动电机(7)的输出轴与伸缩臂(6)连接，带动伸缩臂(6)伸缩。

4.根据权利要求3所述的抹平装置，其特征在于，所述连接架(3)包括前端板(31)、后端板(32)和连接板(33)，前端板(31)和后端板(32)均与抹平板(5)等宽，前端板(31)和后端板(32)的两端分别由连接板(33)连接形成框架结构，后端板(32)与第二连接臂(2)铰接，前端板(31)与伸缩臂(6)的伸缩端铰接，抹平板(5)固定在前端板(31)上。

5.根据权利要求3或4所述的抹平装置，其特征在于，还包括至少一振动电机(4)，振动电机(4)固定在连接架(3)上靠近自由端的位置，抹平板(5)安装在连接架(3)的自由端。

6.根据权利要求3至5任一项所述的抹平装置，其特征在于，所述连接架(3)与第二连接臂(2)以及连接架(3)与伸缩臂(6)的连接部位均设有弹性减振部件。

7.根据权利要求5所述的抹平装置，其特征在于，还包括一控制器(8)，振动电机(4)和驱动电机(7)分别电连接至控制器(8)，控制器(8)根据预制墙板的料层厚度，控制驱动电机(7)驱动伸缩臂(6)做伸缩运动，根据凝胶材料(03)的黏度和流动性，控制振动电机(4)以不同频率振动。

8.根据权利要求7所述的抹平装置，其特征在于，所述控制器(8)包括处理器以及电连接至处理器的存储器、人机交互界面和通信接口，振动电机(4)和驱动电机(7)的数据接口电连接至控制器(8)的通信接口，并与处理器进行数据交互；凝胶材料(03)的黏度、流动性指标和料层厚度信息通过人机交互界面人工输入，或者存储器中预存凝胶材料(03)黏度、流动性指标与振动频率的映射表以及料层厚度与驱动电机(7)的运转方向、运转速率、运转时间的映射表。

9.一种预制墙板生产过程中的抹平方法，采用权利要求1至8任一项所述的抹平装置进行操作，包括以下步骤：

步骤1，控制器(8)获取驱动电机(7)的控制参数，获取方式包括：

根据预制墙板的料层厚度值计算驱动电机(7)的控制参数；或

读取料层厚度与驱动电机(7)的控制参数的映射表；

其中，该控制参数包括驱动电机(7)的运转方向、运转速率和运转时间；

步骤2，按照获取的控制参数控制驱动电机(7)驱动伸缩臂(6)收缩或伸长，从而将抹平板(5)调节至预定高度；

步骤3，抹平板(5)接触成型模具(02)你的料层，在成型模具(02)平移时，抹平板(5)与料层形成相对运动将料层抹平。

10.根据权利要求9所述的预制墙板生产过程中的抹平方法，其特征在于，还包括：

步骤4，控制器(8)获取振动电机(4)的振动频率值，获取方式包括：

根据凝胶材料(03)的流动性和黏度指标，计算对应的振动电机(4)的振动频率；或

读取预存在存储器上的凝胶材料(03)的流动性和黏度指标和振动电机(4)的振动频率的映射表；

步骤5，成型模具(02)置于抹平板(5)下方，控制器(8)按照获取的振动频率控制振动电机(4)振动，使振动通过抹平板(5)传递至料层表面，在抹平过程中将料层中的气泡排出。