CN110744674A - 混凝土预制件楼梯自动振动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化机械设备技术领域，公开一种混凝土预制件楼梯自动振动装置，包括移动轨道、支撑架、振动装置和电控制柜，移动轨道包括第一轨道和端梁，端梁内一端设有行车轮，外侧设有第一伺服电机，支撑架设于端梁上方，振动装置包括传动机构、振动机构和导向机构，传动机构包括丝杆、固定座、第二伺服电机、线轨和支撑板，振动机构包括振动电机、牵引绳和振动棒，导向机构包括定滑轮和导向槽，电控制柜设于支撑架一侧，其内设有PLC控制器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、指示灯和人机界面。该装置可对楼梯预制件模具内的混凝土进行同步振捣，防止人工操作振动不均的情况，同时也节约人力，大大提高了效率。

Description

混凝土预制件楼梯自动振动装置

技术领域

本发明属于自动化机械设备技术领域，具体涉及混凝土预制件楼梯自动振动装置。

背景技术

混凝土预制件是用混凝土材料按设计图纸的要求在预制厂或施工现场事先加工成型的半成品或成品的构件，等强度达到一定后运到施工现场直接安装的构件。混凝土楼梯预制件在构件的时候，需要对混凝土振捣，使粗骨料均匀的遍布混凝土构件内，防止混凝土空洞、离析，同时排除混凝土中的气泡，使混凝土浇筑密实。

通常混凝土预制件大多采用人工方式，需要多个操作人员同时振动，或单个人员一次震动，耗时耗力，工作效率低下，因此亟需开发一种自动振动装置。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种混凝土预制件楼梯自动振动装置。通过合理的结构设置，对楼梯预制件模具内的混凝土进行同步振捣，防止人工操作振动不均的情况，同时也节约人力，大大提高了效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混凝土预制件楼梯自动振动装置，包括移动轨道、支撑架、振动装置和电控制柜，所述移动轨道包括第一轨道和端梁，所述第一轨道为两条平行铺设的轨道，所述端梁为平行设置的两根两端开平矩形管，所述端梁位于所述第一轨道上方，所述端梁内一端设有行车轮、另一端设有轨道轮，且所述行车轮和轨道轮均与第一轨道相配合，所述端梁靠近行车轮一端外侧设有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴通过减速器连接有齿轮，所述齿轮的齿与行车轮的齿相啮合。此处第一伺服电机的转轴可带动齿轮，从而带动行车轮及端梁在第一轨道上行走，所述支撑架设于端梁上方，支撑架上设有位置传感器；所述振动装置包括传动机构、振动机构和导向机构，所述传动机构包括丝杆、固定座、第二伺服电机、线轨和支撑板，所述丝杆通过固定座平行于第一轨道方向设于支撑架顶部，所述丝杆一端通过减速器与第二伺服电机输出轴相连接，所述第二伺服电机固定于支撑架顶部，所述丝杆上设有第一滑块，所述支撑板设于第一滑块上方，所述线轨包括第二轨道和第二滑块，所述第二轨道平行于丝杆设置，且两端固定于支撑架上，所述第二滑块设于第二轨道上，且与第二轨道相配合，所述第二滑块固定于支撑板底部，所述线轨包括两个，且分布于丝杆两侧。此处第二伺服电机将转动传递至丝杆，驱动第一滑块带动支撑板在丝杆上移动，两边的线轨起支撑作用。所述振动机构包括振动电机、牵引绳和振动棒，所述振动电机固定于支撑板上方，所述振动电机输出轴连接有铰链，所述牵引绳一端与铰链连接，其另一端连接振动棒，所述振动机构包括若干个，且均布于支撑板上。此处的振动电机将振动传递至牵引绳及振动棒。所述导向机构包括定滑轮和导向槽，所述定滑轮设于支撑架顶部远离第二伺服电机的一侧，所述导向槽通过固定架固定于定滑轮下方，所述导向槽为竖直设置的圆形套筒，所述牵引绳经定滑轮穿过导向槽，所述定滑轮和导向槽均包括若干个，若干个所述定滑轮和导向槽与振动机构的位置相对应.此处的导向机构对牵引绳及其末端的振动棒起到限位作用。所述电控制柜设于支撑架一侧，其内设有PLC控制器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、人机界面和指示灯，所述位置传感器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和人机界面与PLC控制器电连接。此处可通过设定电控制柜内的人机界面，将指令传入至PLC控制器，PLC控制器再输出信号至第一伺服电机和第二伺服电机等，控制移动轨道及振动机构的移动和振动，调节振动机构的位置及振动电机的位置，此处指示灯为电源指示灯。

优选地，所述支撑板上设有若干个斜板，所述振动电机固定于斜板上。将振动电机放置于斜板上，使振动电机倾斜摆放，有利于将振动传递至牵引绳末端的振动棒。

优选地，所述线轨上第二滑块与支撑板之间设有聚氨酯减震垫。聚氨酯减震垫可起到减震效果，减少传递至支撑架的振动。

优选地，所述支撑架为矩形管连接而成，所述矩形管之间的连接为法兰连接。此处的法兰连接便于以后的拆卸，并运输。

优选地，所述第一轨道两端均设有挡块，所述端梁两端均设有弹性缓冲块。此处的挡块可防止轨道行车端梁移动时，超出轨道范围，造成脱轨，轨道行车端梁两端的弹性缓冲块可使端梁在移动至轨道末端时，起到缓冲防撞作用，防止端梁与挡块发生碰撞。

优选地，所述第一轨道下铺设有矩形管，矩形管通过膨胀螺栓固定于地面，矩形管与膨胀螺栓焊接，第一轨道和矩形管通过轻轨压轨器固定。

本发明中还包括能够使该混凝土预制件楼梯自动振动装置正常使用的其它组件，均属于本领域的常规选择。另外，本发明中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规手段，例如，丝杆驱动支撑板移动、伺服电机、端梁和PLC控制器及其电连接方式及控制等均可根据现有技术进行设置。

本发明的混凝土预制件楼梯自动振动装置的作用原理为：将待振动的楼梯预制板模具放置于装置下方，开启电源，支撑架上的位置传感器的感应信号，输入至控制柜内的PLC控制器，再手动操作人机界面，输出设定PLC控制器，PLC控制器信号传递至控制柜内的第一伺服驱动器和第二伺服驱动器，使移动轨道开始移动，至导向槽移动至楼梯预制板模具正上方，第二伺服驱动器驱动第二伺服电机转动，使支撑板在支撑架顶部移动，使牵引绳末端的振动棒落入楼梯预制板模具内，信号输出到振动电机，驱动其开始振动，对混凝土进行振捣，固定时间段（该时间是经过多次实验验证的最佳振捣时间段）后，振动电机自动关闭，第二伺服电机反方向转动，驱动支撑板反方向移动，使牵引绳末端的振动棒离开楼梯预制板模具，重新悬空，移动轨道继续移动，至导向槽移动至另一块楼梯预制板模具正上方，重复上述动作，对另一块楼梯预制板模具内的混凝土进行振捣。以此类推，依次对后面的楼梯预制件模具内混凝土进行自动振捣。

本发明通过混凝土预制件楼梯自动振动装置，对楼梯预制件模具内的混凝土进行同步振捣，防止人工操作振动不均的情况，同时也节约人力，大大提高了效率。

附图说明

图1为实施例的混凝土预制件楼梯自动振动装置的结构示意图。

图2为图1中正视图。

图3为图1的俯视图。

图4为实施例混凝土预制件楼梯自动振动装置的主供电图。

图5为实施例混凝土预制件楼梯自动振动装置的振动电机主电路图。

图6为实施例混凝土预制件楼梯自动振动装置的PLC端子接线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

如图1-6所示，混凝土预制件楼梯自动振动装置，包括移动轨道、支撑架4、振动装置和电控制柜21，所述移动轨道包括第一轨道1和端梁3，所述第一轨道1为两条平行铺设的轨道，所述端梁3为平行设置的两根两端开平矩形管，所述端梁3位于所述第一轨道1上方，所述端梁3内一端设有行车轮、另一端设有轨道轮，且所述行车轮和轨道轮均与第一轨道1相配合，所述端梁3靠近行车轮一端外侧设有第一伺服电机5，所述第一伺服电机5输出轴通过减速器连接有齿轮，所述齿轮的齿与行车轮的齿相啮合；所述支撑架4设于端梁3上方，支撑架4上设有位置传感器；所述振动装置包括传动机构、振动机构和导向机构，所述传动机构包括丝杆6、固定座8、第二伺服电机7、线轨9和支撑板11，所述丝杆6通过固定座8平行于第一轨道1方向设于支撑架4顶部中央，所述丝杆6一端通过减速器与第二伺服电机7输出轴相连接，所述第二伺服电机7固定于支撑架4顶部，所述丝杆6上设有第一滑块，所述支撑板11设于第一滑块上方，所述线轨9包括第二轨道和第二滑块，所述第二轨道平行于丝杆6设置，且两端固定于支撑架4上，所述第二滑块设于第二轨道上，且与第二轨道相配合，所述第二滑块固定于支撑板11底部，所述线轨9包括两个，且分布于丝杆6两侧；所述振动机构包括振动电机12、牵引绳13和振动棒16，所述振动电机12固定于支撑板11上方，所述振动电机12输出轴连接有铰链，所述牵引绳13一端与铰链连接，其另一端连接振动棒16，所述振动机构包括十个，且均布于支撑板11上，所述导向机构包括定滑轮19和导向槽15，所述定滑轮19设于支撑架4顶部远离第二伺服电机7的一侧，所述导向槽15通过固定架14固定于定滑轮19下方，所述导向槽15为竖直设置的圆形套筒，所述牵引绳13经定滑轮19穿过导向槽15，所述定滑轮19和导向槽15均包含十个，十个所述定滑轮19和导向槽15与振动机构的位置相对应。

所述电控制柜21设于支撑架4一侧，其内设有型号为DVP64的PLC控制器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和人机界面，所述位置传感器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和人机界面与PLC控制器电连接。所述电控制柜外接AC380V电源，电源进线通过进线断路器，经AC380V/AC220V变压和电源滤波器，再经AC220V/DC24V变压器变压和空气开关后为所述人机界供电，另外，所述电控制柜21还设置有24V电源指示灯。

所述支撑板11上设有若干个斜板20，所述振动电机7固定于斜板20上。

所述线轨9上第二滑块与支撑板11之间设有聚氨酯减震垫。

所述支撑架4为矩形管连接而成，所述矩形管之间的连接为法兰连接。

所述第一轨道1两端均设有挡块17，所述端梁两端均设有弹性缓冲块18。

所述第一轨道1下铺设有矩形管2，矩形管通过膨胀螺栓固定于地面，矩形管与膨胀螺栓焊接，第一轨道1和矩形管2通过轻轨压轨器固定。

该混凝土预制件楼梯自动振动装置的作用原理为：将待振动的楼梯预制板模具放置于装置下方，开启电源，支撑架4上的位置传感器的感应信号，输入至控制柜21内的PLC控制器，再手动操作人机界面，输出设定PLC控制器， PLC控制器信号传递至控制柜21内的第一伺服驱动器和第二伺服驱动器，第一伺服驱动器驱动第一伺服电机5转动，使移动轨道开始移动，至导向槽15移动至楼梯预制板模具正上方，第二伺服驱动器驱动第二伺服电机7转动，使支撑板11在支撑架4顶部移动，使牵引绳13末端的振动棒16落入楼梯预制板模具内，信号传递至振动电机12，并驱动其开始振动，对混凝土进行振捣，固定时间段（该时间是经过多次实验验证的最佳振捣时间段）后，振动电机12自动关闭，第二伺服电机7反方向转动，驱动支撑板11反方向移动，使牵引绳13末端的振动棒16离开楼梯预制板模具，重新悬空，移动轨道继续移动，至导向槽15移动至另一块楼梯预制板模具正上方，重复上述动作，对另一块楼梯预制板模具内的混凝土进行振捣。以此类推，依次对后面的楼梯预制件模具内混凝土进行自动振捣。

本发明通过混凝土预制件楼梯自动振动装置，对楼梯预制件模具内的混凝土进行同步振捣，防止人工操作振动不均的情况，同时也节约人力，大大提高了效率。

以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.混凝土预制件楼梯自动振动装置，其特征在于：包括移动轨道、支撑架、振动装置和电控制柜，所述移动轨道包括第一轨道和端梁，所述第一轨道为两条平行铺设的轨道，所述端梁为平行设置的两根两端开平矩形管，所述端梁位于所述第一轨道上方，所述端梁内一端设有行车轮、另一端设有轨道轮，且所述行车轮和轨道轮均与第一轨道相配合，所述端梁靠近行车轮一端外侧设有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴通过减速器连接有齿轮，所述齿轮的齿与行车轮的齿相啮合；所述支撑架设于端梁上方，支撑架上设有位置传感器；所述振动装置包括传动机构、振动机构和导向机构，所述传动机构包括丝杆、固定座、第二伺服电机、线轨和支撑板，所述丝杆通过固定座平行于第一轨道方向设于支撑架顶部中央，所述丝杆一端通过减速器与第二伺服电机输出轴相连接，所述第二伺服电机固定于支撑架顶部，所述丝杆上设有第一滑块，所述支撑板设于第一滑块上方，所述线轨包括第二轨道和第二滑块，所述第二轨道平行于丝杆设置，且两端固定于支撑架上，所述第二滑块设于第二轨道上，且与第二轨道相配合，所述第二滑块固定于支撑板底部，所述线轨包括两个，且分布于丝杆两侧，所述振动机构包括振动电机、牵引绳和振动棒，所述振动电机固定于支撑板上方，所述振动电机输出轴连接有铰链，所述牵引绳一端与铰链连接，其另一端连接振动棒，所述振动机构包括若干个，且均布于支撑板上，所述导向机构包括定滑轮和导向槽，所述定滑轮设于支撑架顶部远离第二伺服电机的一侧，所述导向槽通过固定架固定于定滑轮下方，所述导向槽为竖直设置的圆形套筒，所述牵引绳经定滑轮穿过导向槽，所述定滑轮和导向槽均包含若干个，若干个所述定滑轮和导向槽与振动机构的位置相对应；所述电控制柜设于支撑架一侧，其内设有PLC控制器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、人机界面和指示灯，所述位置传感器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和人机界面与PLC控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的混凝土预制件楼梯自动振动装置，其特征在于：所述支撑板上设有若干个斜板，所述振动电机固定于斜板上。

3.根据权利要求1所述的混凝土预制件楼梯自动振动装置，其特征在于：所述线轨上第二滑块与支撑板之间设有聚氨酯减震垫。

4.根据权利要求1所述的混凝土预制件楼梯自动振动装置，其特征在于：所述支撑架为矩形管连接而成，所述矩形管之间的连接为法兰连接。

5.根据权利要求1所述的混凝土预制件楼梯自动振动装置，其特征在于：所述第一轨道两端均设有挡块，所述端梁两端均设有弹性缓冲块。

6.根据权利要求1所述的混凝土预制件楼梯自动振动装置，其特征在于：所述第一轨道下铺设有矩形管，矩形管通过膨胀螺栓固定于地面，矩形管与膨胀螺栓焊接，第一轨道和矩形管通过轻轨压轨器固定。

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