CN110103315B - 混凝土自动取样及试块成型控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于混凝土制造技术领域，具体涉及混凝土自动取样及试块成型控制方法，包括A.控制装置接收取样成型指令后，控制传入皮带转动并带动空试模到达气缸的前方后停止转动；B.控制装置气缸将空试模从传入皮带推入振动台，并位于取样口下方；C.控制装置控制开启取样口，使存料斗中的混凝土进入下方的空试模中，同时启动振动台的振动；D.混凝土填满空试模后，控制关闭取样口；E.控制振动台停止振动，同时试模推出气缸将成型好的试模推出振动台，并推入传出皮带，传出皮带向前转动带走试模，同时试模推出气缸收回至初始状态；F.按照控制指令，重新依次执行上述步骤，本发明能够对混凝土的自动取样，自动成型，自动振捣和自动转运。

Description

混凝土自动取样及试块成型控制方法

技术领域

本发明属于混凝土制造技术领域，具体涉及一种混凝土自动取样及试块成型控制方法。

背景技术

混凝土生产企业为了对出厂混凝土进行性能测试，常常需要对混凝土进行取样，并将取样混凝土通过试模制作成标准的试块，然后对试块进行养护，最终对试块进行性能测试，得出相应的性能参数，这些参数是衡量混凝土构件质量的重要标志。其中的取样和试块成型流程繁琐，具体来说混凝土的取样通常是从混凝土罐车中取，当混凝土罐车从搅拌站的存料斗中接收定量混凝土后准备出厂，然后实验检测人员指示混凝土罐车开到指定位置，并采用箱式小推车或者接料桶放到混凝土罐车下方，指示混凝土罐车驾驶员操作放料，放料通常需要多放一些，以便于有足够的混凝土样品进行实验，之后实验检测人员需要将箱式小推车或者接料桶中的混凝土样品转运到实验室中，并将混凝土样品放入试模中，然后放在振动台上振捣并抹平，然后混凝土的编号写在纸上，并将纸张贴在试块上，然后将试模搬到养护实进行养护，养护后再进行脱模；此外由于取样时多取了一些混凝土，这些混凝土的后续处理也比较麻烦，比较好的处理方式是和振动台上冲洗的混凝土废水一起再转运到厂区的沉淀池进行回收处理，可见由于整个过程中需要不同的人工介入，而且需要在取样点、实验室及污水处理池等地方来回奔波，不仅物料浪费，劳动量巨大，而且还容易因为疏忽出现纰漏，对施工工程造成潜在的损失。

由此可见需要对上述过程进行自动化的优化处理，减轻人员劳动强度，减少因为人员大量介入导致的失误，并尽量减少混凝土样品的浪费。

发明内容

基于背景技术中存在的问题，本发明提供一种混凝土自动取样及试块成型控制方法，以实现对混凝土的自动取样，自动成型，自动振捣和自动转运。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

混凝土自动取样及试块成型控制方法包括有，空试模传入装置、自动取样装置、试块成型装置、试模传出装置及协调前述装置工作的控制装置，其中空试模传入装置包括传入皮带及将空试模推出该皮带的空试模推动气缸；自动取样装置包括安装在存料斗侧壁的取样筒，取样筒上设置有取样口以及开关取样口的取样开关；试块成型装置包括与传入皮带平齐的振动台，以及将试模推出振动台的试模推出气缸，所述振动台接收空试模推动气缸送入的空试模，并使空试模位于取样口下方；试模传出装置包括与振动台平齐的传出皮带，所述控制步骤如下：

A空试模摆放在传入皮带上，控制装置接收取样成型指令后，控制传入皮带转动，并带动空试模到达空试模推动气缸的前方后停止转动；

B控制装置控制空试模推动气缸将空试模从传入皮带推入振动台，并位于取样口下方；

C控制装置控制开启取样口，使存料斗中的混凝土进入下方的空试模中，同时启动振动台的振动；

D混凝土填满空试模后，控制关闭取样口；

E控制振动台停止振动，同时控制空试模推动气缸收回至初始状态，同时试模推出气缸将成型好的试模推出振动台，并推入传出皮带，传出皮带向前转动带走试模，同时试模推出气缸收回至初始状态；

F按照控制指令，重新依次执行上述步骤。

进一步限定，所述步骤F开始前，对振动台进行冲洗，冲洗装置安装在振动台或者取样筒上，冲洗的同时控制振动台振动，这样可以避免振动台上残留的混凝土对试模的影响，从而使得试模外边更干净，平时放的也更平稳。

进一步限定，所述试模上安装有用以标识身份的NFC芯片，所述试模推出气缸上设置有NFC芯片读写装置，且该NFC芯片读写装置与控制装置连接，这样可以通过控制装置将取样混凝土的信息写入到对应试模的NFC芯片中，等脱模时重新读取NFC芯片信息，将编号写在成型后的试块上即可。

进一步限定，所述步骤D中，传出皮带向前转动10～60cm后停止，以带走试模，为下一个试模腾出空间。

进一步限定，所述步骤E中，传出皮带的尾端设有将试模推出的转运气缸，该转运气缸将试模推向升降吊篮或者下一级转运皮带。

进一步限定，所述取样开关为封闭取样口的活塞，所述取样筒为圆管或方管结构，取样口位于取样筒的底部，活塞与取样气缸连接，所述取样筒底部的取样口处连接有竖管，竖管对着用以接料的试模，所述活塞中部开设有矩形通孔，所述矩形通孔的开口小于取样口，所述矩形通孔的容积大于试模的容积，这样可以实现定量的取样，从而减小因为取样开关开启时间长短差异或者不同混凝土流动性差异对最终取样量造成的影响。

进一步限定，所述矩形通孔的容积是试模容积的1.1-1.2倍，这样稍微多出来的混凝土，既可以防止试模内混凝土的量太少而影响试块的质量，同时又能减小混凝土的浪费。

进一步限定，所述活塞靠近存料斗的一端为与存料斗的内壁吻合的弧形结构，这样当下料结束后，活塞运动到弧形结构与存料斗的内壁齐平，能够将取样筒内的混凝土全部排入存料斗内，防止取样筒内残存之前的混凝土，影响混凝土取样的可靠性。

进一步限定，所述取样筒上还设置有喷气孔，喷气孔位于取样口的上方，这样当矩形通孔向取样口排料时，喷气孔可以加速排料，并且可以将矩形通孔、取样口及竖管中的混凝土吹干净，减小取样的误差。

本发明的工作原理为：取样成型程序开始执行，控制空试模推动气缸推动空试模从传入皮带进入到振动台的指定位置，并保持空试模推动气缸对空试模的支撑定位，然后控制装置取样气缸带动活塞向存料斗内部方向运动，存料斗内的混凝土流入矩形通孔内，然后取样气缸带动活塞向取样口位置移动，过程中由于活塞外径与取样筒匹配，因此多余的混凝土被取样筒挡掉，当活塞运动到取样口中部时，活塞的外部隔断取样筒中的混凝土，避免存料斗中的混凝土流出，同时混凝土从矩形通孔流入竖管内，进而落入试模内，矩形通孔排放混凝土时，喷气孔同时对其侧壁吹扫，从而减少混凝土的残留，当矩形通孔中的混凝土排放完毕时，控制装置控制取样气缸带动活塞重新向存料斗运动，并使活塞外壁的弧形结构与存料斗的内壁齐平，从而将取样筒内的混凝土全部排入存料斗内；同时试模在振动台的带动下对其中的混凝土进行密实，然后试模推出气缸将成型好的试模从振动台推到传出皮带上，掉落到振动台上的多余的混凝土被冲洗装置处理。整个过程可以实现自动取样，自动成型，自动振捣和自动转运，不仅减少了劳动强度，减小了混凝土的浪费，同时也减小了因为人工介入导致的失误。

附图说明

图1为本发明实施例工作时的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本发明实施例中第二推动机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中下料机构与振动机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中振动台的俯视结构示意图；

图6为本发明实施例取料时的剖视结构示意图；

图7为本发明实施例下料时的剖视结构示意图；

主要部件说明如下：

底架1、前支架11、后支架12、传入皮带13、试模2、升降吊篮4、存料斗51、取样筒52、取样气缸53、活塞54、竖管55、四棱台形下料斗56、刮板57、矩形通孔58、振动台61、气动振动器62、排污管63、空试模推动气缸70、试模推出气缸71、推板72、L形挡块73。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1至图7所示，本发明提供一种混凝土自动取样及试块成型装置及控制方法，其中装置包括：空试模传入装置、自动取样装置、试块成型装置、试模传出装置及协调空试模传入装置、自动取样装置、试块成型装置、试模传出装置等装置工作的控制装置。

其中，空试模传入装置主要包括传入皮带13及将空试模推出该皮带的空试模推动气缸70；空试模传入装置安装在前侧的底架1上，前侧的底架1上连接有由两根平行的槽钢制成的前支架11，在两根槽钢之间转动连接有多个支撑传入皮带13的辊轴，传入皮带13用于输送试模2。

自动取样装置包括与存料斗51侧壁连通的取样筒52，取样筒52上开设有取样口以及开关取样口的取样开关，存料斗51安装在搅拌站下方用以暂时存放搅拌站搅拌好的混凝土，使搅拌站将混凝土排出而不耽误搅拌站继续工作，当搅拌车到达搅拌站后，将搅拌车停放在存料斗51下方，混凝土通过存料斗51下端的出口进入搅拌车内，从而提高搅拌站的生产效率；取样筒52可以选择圆管或者方管结构，在本实施例中，为了更加利于存料斗51内的混凝土流入取样筒52中，取样筒52稍微倾斜向下地安装在存料斗51的侧壁上；取样开关即为封闭取样口的活塞54，取样筒52为圆管或方管结构，取样口位于取样筒的底部，活塞54与取样气缸53连接，取样筒52底部的取样口处连接有竖管55，竖管55对着用以接料的试模2，竖管55下端还可以连接四棱台形下料斗56，四棱台形下料斗56与试模2形状大小匹配，活塞54中部开设有矩形通孔，矩形通孔的开口小于取样口，矩形通孔58的容积通常需要大于试模2的容积，这样可以实现定量的取样，一般矩形通孔58的容积是试模2容积的1.1-1.2倍，这样稍微多出来的混凝土，既可以防止试模2内混凝土的量太少而影响试块的质量，同时又能减小混凝土的浪费。当矩形通孔58的体积难以做大时，也可以通过矩形通孔58多次取料的方式来保证试模2内填满混凝土，但试模2与矩形通孔58体积最好是整数倍的关系，因为每次取料矩形通孔58都是满的。

试块成型装置包括与传入皮带13平齐的振动台61，以及将试模2推出振动台的试模推出气缸71，振动台接收空试模推动气缸70送入的空试模，并使空试模位于取样口下方；振动台61的侧壁上安装有气动振动器62，振动台61上端的前侧设有用于试模2进入的入口，振动台61上端的左侧设有用于试模2排出的出口。工作时，当混凝土落入试模2后，启动气动振动器62，气动振动器62带动振动台61振动，从而对试模2内的混凝土进行振平。另外，在振动时，为了使试模2的位置不发生偏移，空试模推动气缸70会顶住试模2，同时如图5所示，在振动台61上表面的右后方向处还设有一个L形挡块，二者可以为试模2定位。

试模传出装置包括与振动台61平齐的传出皮带，传出皮带的安装机构与传入皮带13的安装机构类似，具体是一个安装在后侧的底架1上连接有后支架12，后支架12由两根平行的槽钢制成，后支架12由两根平行槽钢以及连接两平行槽钢的辊轴组成，传出皮带安装在辊轴上方，辊轴之间还安装有支撑板，以避免传出皮带塌陷。另外在前支架11和后支架12的前后两侧都可设置用于防止试模2掉落的挡板。

混凝土自动取样及试块成型控制方法包括以下步骤：

A、空试模摆放在传入皮带13上，控制装置接收取样成型指令后，控制传入皮带13转动，并带动空试模到达空试模推动气缸70的前方后停止转动，停止转动通常由红外线、霍尔等位置开关检测空试模的位置信号，进而反馈给控制装置来实现；

B、控制装置控制空试模推动气缸70将空试模从传入皮带13推入振动台61，并顶在振动台61上表面的右后方的L形挡块上，此时空试模正好位于取样口下方，即四棱台形下料斗56出口的对应位置；

C、控制装置控制开启取样口，即控制取样气缸53推动活塞54先进入存料斗51，使存料斗51中的混凝土进入到活塞54的矩形通孔中，然后控制取样气缸53拉动活塞54进入取样筒52，并逐渐使矩形通孔与取样口对齐，此时混凝土从矩形通孔向下运动进入下方的空试模中，此过程中活塞54的侧壁仍然封堵住取样筒52，避免存料斗51中的混凝土直接流出，同时启动振动台的振动；

D、混凝土填满空试模后，控制关闭取样口，并继续控制振动台振动，持续工作20s；

E、控制振动台61停止振动，同时控制空试模推动气缸70收回至初始状态，同时试模推出气缸71将成型好的试模2推出振动台，并推入传出皮带，传出皮带向前转动10～60cm，此处选择25cm后停止，以带走试模2，为下一个试模2腾出空间，同时试模推出气缸71收回至初始状态，以便进行下一次操作；

F、对振动台61进行冲洗，可在振动台或者取样筒上安装冲洗装置，冲洗的同时控制振动台振动，按照控制指令，重新依次执行上述步骤。

为了对振动台61进行清洗，振动台61上开设有漏料孔，振动台61底部连接有排污管63，在四棱台形下料斗56内安装有压缩空气喷头和自来水喷头，清洗的混凝土和污水通过漏料孔后从排污管63排出，进入到下方的罐车或者污水处理池中去，从而避免物料对现场环境的污染，减少浪费。

作为优选的技术方案，在步骤C和步骤E中可控制喷气孔对矩形通孔及竖管55、四棱台形下料斗56以及试模2侧壁进行喷洗，喷气孔分别位于取样口上方的取样筒上，以及振动台61的侧壁上方，特别是对于矩形通孔，当其向取样口排料时，喷气孔可以加速排料，并且可以将矩形通孔、取样口及竖管55中的混凝土吹干净，减小取样的误差。

作为优选的技术方案，试模2上还安装有用以标识身份的NFC芯片，试模推出气缸71上设有NFC芯片读写装置，且该NFC芯片读写装置与控制装置连接，以将取样混凝土的信息写入到对应试模2的NFC芯片中，等脱模时重新读取NFC芯片信息，将编号写在成型后的试块上即可，NFC芯片的安装方式，可以是注塑在试模2中，也可以将固定NFC芯片的塑料壳粘接在试模2上。

步骤E中，传出皮带的尾端设有将试模2推出的转运气缸，该转运气缸将试模推向升降吊篮4或者下一级转运皮带，本申请选择升降吊篮4，升降吊篮4每接收一个试模，自动向下移动一层，以预留出新的位置供试模2进入。

生产中，由于各批次的混凝土的性能参数并不相同，所以在取样时，每一批次的混凝土中不能混有其他批次的混凝土，否则会影响混凝土试块的性能参数。作为优选的技术方案，活塞54靠近存料斗51的一端制作成为与存料斗51的内壁圆滑过渡并吻合的弧形结构，取样结束后控制装置控制活塞54运动到与存料斗51内壁平齐的位置，这样能够将取样筒52内的混凝土全部排入存料斗51内，防止取样筒内残存之前的混凝土，影响混凝土取样的可靠性。

为了将多余的混凝土除掉，四棱台形下料斗56下端的左边缘可连接一个刮板57，在振动后，试模2被推出时，刮板57能够将试模2上多余的混凝土刮掉，当然刮板57也可以设置在振动台61上。

为了方便移动试模，空试模推动气缸70、试模推出气缸71的活塞杆前端均连接有推板72。

以上对本发明提供的混凝土自动取样及试块成型控制方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.混凝土自动取样及试块成型控制方法，其特征在于：包括有空试模传入装置、自动取样装置、试块成型装置、试模传出装置及控制装置，所述控制装置协调空试模传入装置、自动取样装置、试块成型装置和试模传出装置的工作，其中空试模传入装置包括传入皮带及将空试模推出该皮带的空试模推动气缸；自动取样装置包括安装在存料斗侧壁的取样筒，取样筒上设置有取样口以及开关取样口的取样开关；试块成型装置包括与传入皮带平齐的振动台，以及将试模推出振动台的试模推出气缸，所述振动台接收空试模推动气缸送入的空试模，并使空试模位于取样口下方；试模传出装置包括与振动台平齐的传出皮带，所述混凝土自动取样及试块成型控制方法的步骤如下：

A.空试模摆放在传入皮带上，控制装置接收取样成型指令后，控制传入皮带转动，并带动空试模到达空试模推动气缸的前方后停止转动；

B.控制装置控制空试模推动气缸将空试模从传入皮带推入振动台，并位于取样口下方；

C.控制装置控制开启取样口，使存料斗中的混凝土进入下方的空试模中，同时启动振动台的振动；

D.混凝土填满空试模后，控制关闭取样口；

E.控制振动台停止振动，同时控制空试模推动气缸收回至初始状态，试模推出气缸将成型好的试模推出振动台，并推入传出皮带，传出皮带向前转动带走试模，同时试模推出气缸收回至初始状态；

F.按照控制指令，重新依次执行上述步骤；

所述取样开关为封闭取样口的活塞，所述取样筒为圆管或方管结构，取样口位于取样筒的底部，活塞与取样气缸连接，所述取样筒底部的取样口处连接有竖管，竖管对着用以接料的试模，所述活塞中部开设有矩形通孔，所述矩形通孔的开口小于取样口，所述矩形通孔的容积大于试模的容积。

2.根据权利要求1所述的混凝土自动取样及试块成型控制方法，其特征在于：所述步骤F开始前，对振动台进行冲洗，冲洗装置安装在振动台或者取样筒上，冲洗的同时控制振动台振动。

3.根据权利要求1所述的混凝土自动取样及试块成型控制方法，其特征在于：所述试模上安装有用以标识身份的NFC芯片，所述试模推出气缸上设置有NFC芯片读写装置，且该NFC芯片读写装置与控制装置连接。

4.根据权利要求1所述的混凝土自动取样及试块成型控制方法，其特征在于：所述步骤D中，传出皮带向前转动10～60cm后停止，以带走试模，为下一个试模腾出空间。

5.根据权利要求1所述的混凝土自动取样及试块成型控制方法，其特征在于：所述步骤E中，传出皮带的尾端设有将试模推出的转运气缸，该转运气缸将试模推向升降吊篮或者下一级转运皮带。

6.根据权利要求1所述的混凝土自动取样及试块成型控制方法，其特征在于：所述矩形通孔的容积是试模容积的1.1-1.2倍。

7.根据权利要求1所述的混凝土自动取样及试块成型控制方法，其特征在于：所述活塞靠近存料斗的一端为与存料斗的内壁吻合的弧形结构。

8.根据权利要求5或6所述的混凝土自动取样及试块成型控制方法，其特征在于：所述取样筒上还设置有喷气孔，喷气孔位于取样口的上方。

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