CN111113657A - 混凝土pc构件布料设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土PC构件布料设备,本发明的布料架上设置有纵向移动的布料大车,布料大车上设置有横向移动的布料小车,布料小车下部固定有由布料电机驱动布料的螺旋布料机,螺旋布料机上固定设置有图像采集设备,所述图像采集设备与可编程计算机传输相连,可编程计算机在布料前接受到来自图像采集设备的模具的图像信息;并与预存的图像信息对比取得对应图像下的根据模腔体积得出的布料电机的布料转速并控制布料电机按照该布料转速转动布料。本发明的通过摄像设备准确的识别出具体的模具,准确的得出该模具所需要的布料转速,使得布料体积和模腔体积一致,实现精准布料,解决布料设备布料不够均匀精准的问题。

Description

混凝土PC构件布料设备
技术领域
本发明涉及一种混凝土PC构件布料设备,属于PC构件的生产领域。
背景技术
PC构件即为混凝土预制件,是装配式建筑的重要部件,在工厂进行预制,然后在施工现场进行装配,工厂化的生产标准统一,质量高,而且生产环境优越,粉尘污染少,装配式建筑的兴起、PC构件的出现大大提高了建筑的质量缩短了建筑的建造时间。PC构件的生产是通过在模具中布设混凝土材料然后养护成型的,在生产过程中需要向模具中布设混凝土物料,现有技术中的布料设备分为摊铺式和螺旋式两种,其中摊铺式布料机存在严重的布料不均问题;螺旋式布料机虽然布料均匀,仍存在布料不够均匀精准的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种混凝土PC构件布料设备,以解现有技术中的布料设备布料不够均匀精准的问题。
为了实现以上目的,本发明采用如下技术方案:一种混凝土PC构件布料设备,包括设置在地面基础上的布料架,布料架具有平行设置的两个纵向导轨,两纵向导轨之间具有在纵向导轨上纵向移动的布料大车,布料大车具有平行设置的两个横向导轨,两横向导轨之间具有在横向导轨上横向移动的布料小车,布料小车下部固定有由布料电机驱动布料的螺旋布料机,所述螺旋布料机上固定设置有图像采集设备,所述图像采集设备与可编程计算机传输相连,可编程计算机在布料前接受到来自图像采集设备的模具的图像信息;并与预存的图像信息对比取得对应图像下的根据模腔体积得出的布料电机的布料转速并控制布料电机按照该布料转速转动布料。
所述的螺旋布料机上还设置有测量垂直距离的测距设备,所述测距设备在布料大车走完布料行程L后测出混凝土料面与测距设备之间的距离并传递给可编程计算机,可编程计算机将该距离与对应图像下的预存距离对比,并在该距离大于预存距离时得出两者的距离差,同时调用该图像下的模具截面积数值与该距离差相乘得出补料体积A1,并根据N1=A1V/(BL)的公式得出补料时布料电机的补料转速并控制布料电机按照该转速进行补料,其中:V为布料大车的移动速度;B为布料电机每转一圈的布料体积。
所述的布料转速根据N=AV/(BL)得出并预存在对应图片下,其中:L为布料大车的布料行程;A为对应图像下的布料体积;V为布料大车的移动速度;B为布料电机每转一圈的布料体积。
所述的可编程计算机通过变频器控制布料电机的转速,来自可编程计算机的数字信号经D/A转换器转换成模拟信号,D/A转换器的输出端与变频器的频率控制端相连控制变频器的输出频率进而控制布料电机的转速。
所述的图像采集设备为CCD摄像机。
所述的测距设备为激光测距设备。
本发明的通过摄像设备准确的识别出具体的模具,准确的得出该模具所需要的布料转速,使得布料体积和模腔体积一致,实现精准布料,解决布料设备布料不够均匀精准的问题。
本发明的通过测距设备检测布料完成后的混凝土料面是否满足布料要求,也就是模腔是否已经被混凝土物料填满,如果模腔没有被混凝土物料填满则测距设备测得的距离就将比预存的距离要大,这个时候,通过模腔的截面积得出需要补料的体积,并得出补料转速进行补料,进一步的保证补料的精准,解决布料设备布料不够均匀精准的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的布料大车处在模具一端的状态图;
图2是本发明实施例的布料大车处在模具另一端的状态图;
图3是本发明实施例的立体结构示意图;
图4是本发明实施例的主视图;
图5是本发明实施例的控制原理图。
具体实施方式
一种混凝土PC构件布料设备的实施例,在图1-图5中,布料架1具有两个纵向导轨2,两纵向导轨2相互平行,并且由立柱固定在地面基础上,在两纵向导轨2的下方设置有平行的两组模台行走轮3,两组模台行走轮3处在;两纵向导轨2之间,模台4设置在模台行走轮3上,模台行走轮中每隔几个就有一个由电机驱动的主动轮,这样模台4可以在模台行走轮上移动,模台由多个依序在模台行走轮上运动,在每个模台4上均设置有一个模具5,模具5随着模台移动。在两纵向导轨2之间具有在纵向导轨2上纵向移动的布料大车6,布料大车6具有平行设置的两个横向导轨7,两横向导轨7之间具有在横向导轨7上横向移动的布料小车8,在布料小车8下部固定有螺旋布料机9,螺旋布料机9由布料电机13驱动,上述技术内容均为现有技术,在此不再详述。在螺旋布料机9的一侧固定设置有CCD摄像机10和激光测距设备11,设置CCD摄像机10和激光测距设备11的侧面与纵向导轨垂直,在螺旋布料机9的另一侧固定设置有可编程计算机12,如图5所示,CCD摄像机10与可编程计算机12传输相连,向可编程计算机12传输图像信息。在可编程计算机内预存有各个需要布料的模具的图像,当模具随着模台移动到螺旋布料机前时,CCD摄像机10会扫描到该模具,可编程计算机将在布料前接受到来该模具的图像信息,在并与预存的图像信息对比后找到对应的预存的信息,取得对应图像下的布料转速,并控制布料电机按照该布料转速转动布料。本实施例中的螺旋布料机的布料方式以及布料控制与现有技术中的控制方式一样,在此不再详述。本实施例中的布料转速是根据模腔体积得出的,其公式为:布料转速根据N=AV/(BL)得出并预存在对应图片下,其中:L为布料大车的布料行程;A为对应图像下的布料体积;V为布料大车的移动速度;B为布料电机每转一圈的布料体积。
激光测距设备11用以测量垂直距离,在布料大车走完布料行程L后测出混凝土料面与测距设备之间的距离并传递给可编程计算机,所谓的布料行程指的是完成一个模具的布料布料大车行走的距离,可编程计算机将收到的混凝土料面与测距设备之间的距离与对应图像下的预存距离对比,该预存距离是模腔布满混凝土料后激光测距设备应该测得的距离,并在收到的混凝土料面与测距设备之间的距离大于预存距离时得出两者的距离差,同时调用该图像下的模具截面积数值与该距离差相乘得出补料体积A1,并根据N1=A1V/(BL)的公式得出补料时布料电机的补料转速并控制布料电机按照该转速进行补料,其中:V为布料大车的移动速度;B为布料电机每转一圈的布料体积。补料过程也与现有技术中的布料过程一样,其实也就是一个布料过程,只是布料转速较慢。
可编程计算机控制布料电机的转速采用的是变频器17,来自可编程计算机的数字信号经D/A转换器18转换成模拟信号,D/A转换器18的输出端与变频器的频率控制端相连控制变频器的输出频率进而控制布料电机的转速。如图5所示,来自可编程计算机的控制信号为二进制的数字信号,通过D/A转换器18后转化成模拟信号,输出一个电压值加在变频器的频率控制端,从而控制变频器的输出频率到达控制布料电机的转速的目的,这是一种常规的电机转速控制方法。
在图5中,螺旋布料机的布料控制也集成在了可编程计算上,在可编程计算输出的布料信号,也就是开始布料的信号,该信号由可编程计算机输出后通过光电耦合器14使得继电器线圈J15导通,其中光电耦合器用于隔离防止工频电源对计算机系统的干扰,由继电器J的常开触点闭合驱动交流接触器KM1,由KM1的常开触点闭合控制电磁阀线圈,再由电磁阀16控制布料口的开启,实现螺旋布料机的布料的开始。在布料结束时,编程计算机不再输出信号即可,电磁阀将控制布料口的关闭,布料控制与现有技术中的布料控制一致。
本实施例中的布料转速根据N=AV/(BL)得出并预存在对应图片下,其中:L为布料大车的布料行程;A为对应图像下的布料体积;V为布料大车的移动速度;B为布料电机每转一圈的布料体积。在其他实施例中也可以通过实验的方式得出对应于各个模具的准确布料转速。
本实施例中的图像采集设备为CCD摄像机,在其他实施例中也可以选择不同类型的其他工业摄像设备。
本实施例中的测距设备为激光测距设备,在其他实施例中也可以选择不同类型的其他工业测距设备。
在使用的时候,先得到需要布料的一批模具的图像信息并预存到可编程计算机内。因为,各个项目所需的模具不同,同一个项目中也需要多种类型的模具,所以在布料的时候需要进行模具识别,这个识别过程就由摄像设备完成的,当摄像设备扫描到与某一个预存图像一致的图像时,可编程计算机就锁定这个图像,并调用这个图像下的数据信息,而这些数据信息可以是预存在数据库中的数据,可编程计算机调用数据库信息即可,在布料阶段调用的直接是预存的布料转速,可编程计算机调用了对应的布料转速后,输出控制信号,通过变频器使得布料电机用该转速进行布料。在布料完成后,可编程计算机接收来自激光测距设备的距离数据,并与调用正在布料的模具图像下的距离数据,而调用的这个数据也可以是预存在数据库中的数据,并将两个数据进行对比,若接收到数据大于预存数据,则得出数据差,并调用正在布料的模具图像下模具内腔的横截面面积,将其与数据差相乘得出需补料的体积并根据公式N1=A1V/(BL)的公式得出补料时布料电机的补料转速并控制布料电机按照该转速进行补料,其中:V为布料大车的移动速度;B为布料电机每转一圈的布料体积。当然,V与B是预先输入到程序中的固定数据。补料转速的控制与布料转速的控制方式一样,均是通过变频器。而可编程计算机所完成的操作是通过定制程序完成的,编程可以采用matlab、Python、c或者c++等计算机编程语言完成,具体程序代码无需赘述。
本实施例直接预存了布料转速,在其他实施例中也可以通过预存模具横截面积、模具深度的方式计算出布料转速。

Claims (6)

1.一种混凝土PC构件布料设备,包括设置在地面基础上的布料架,布料架具有平行设置的两个纵向导轨,两纵向导轨之间具有在纵向导轨上纵向移动的布料大车,布料大车具有平行设置的两个横向导轨,两横向导轨之间具有在横向导轨上横向移动的布料小车,布料小车下部固定有由布料电机驱动布料的螺旋布料机,其特征在于:所述螺旋布料机上固定设置有图像采集设备,所述图像采集设备与可编程计算机传输相连,可编程计算机在布料前接受到来自图像采集设备的模具的图像信息;并与预存的图像信息对比取得对应图像下的根据模腔体积得出的布料电机的布料转速并控制布料电机按照该布料转速转动布料。
2.根据权利要求1所述的混凝土PC构件布料设备,其特征在于:所述的螺旋布料机上还设置有测量垂直距离的测距设备,所述测距设备在布料大车走完布料行程L后测出混凝土料面与测距设备之间的距离并传递给可编程计算机,可编程计算机将该距离与对应图像下的预存距离对比,并在该距离大于预存距离时得出两者的距离差,同时调用该图像下的模具截面积数值与该距离差相乘得出补料体积A1,并根据N1=A1V/(BL)的公式得出补料时布料电机的补料转速并控制布料电机按照该转速进行补料,其中:V为布料大车的移动速度;B为布料电机每转一圈的布料体积。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土PC构件布料设备,其特征在于:所述的布料转速根据N=AV/(BL)得出并预存在对应图片下,其中:L为布料大车的布料行程;A为对应图像下的布料体积;V为布料大车的移动速度;B为布料电机每转一圈的布料体积。
4.根据权利要求3所述的混凝土PC构件布料设备,其特征在于:所述的可编程计算机通过变频器控制布料电机的转速,来自可编程计算机的数字信号经D/A转换器转换成模拟信号,D/A转换器的输出端与变频器的频率控制端相连控制变频器的输出频率进而控制布料电机的转速。
5.根据权利要求4所述的混凝土PC构件布料设备,其特征在于:所述的图像采集设备为CCD摄像机。
6.根据权利要求2所述的混凝土PC构件布料设备,其特征在于:所述的测距设备为激光测距设备。
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