CN111175524A - 全自动智能混凝土养护检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明关于全自动智能混凝土养护检测系统,系统包含入库上料区、标准养护室、抗压强度检测区、出入库输送装置和控制系统;入库上料区用于对混凝土试件进行入库;标准养护室,用于提供恒温恒湿的养护环境;抗压强度检测区,用于对混凝土试件的抗压强度值进行检测,并根据测试情况进行判断分类;出入库输送装置用于实现混凝土试件在入库上料区、标准养护室和抗压强度测试区之间传输;控制系统用于与入库上料区、标准养护室、抗压强度检测区和出入库输送装置建立数据交互连接实施控制。本发明中的混凝土养护系统能实现对试件的自动识别、入库、养护、出库和抗压强度检测,实现全过程24小时无人化工作,降低人工成本,提高操作的效率和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑机械自动化技术领域,尤其涉及一种全自动智能混凝土养护检测的系统及方法。
背景技术
混凝土是当今建筑工程中最主要的材料之一,其性能对工程的安全稳定性有重要影响。混凝土试件是为了检验混凝土质量而留置的试件,是体现土建工程质量优劣的一个主要途径。混凝土试件根据其养护方式的不同分为标准养护和同条件养护。其中,标准养护的养护条件是指温度在20℃±2℃,相对湿度为90%以上的环境或水中,养护28天。养护完成之后,按照GB50081标准(混凝土物理力学性能试验方法标准),对混凝土试件进行抗压强度测试,对检验批次的混凝土试件质量进行判定。标准养护试件强度是判定分项工程(检验批)工程质量的依据,标准养护试件是建筑工程过程控制中极为重要的一个环节。
目前的混凝土试件标准养护过程中,自动化程度较低,需要人工将试件搬至养护室,在养护到期之后,需要人工到养护室内对养护到期的试件进行挑选。因为养护室的环境相对湿度为90%以上,养护室内蒸汽扩散导致可见度降低,给挑选养护到期的试件造成一定的困难,经常出现挑选不全而遗漏的现象,造成实验数据失真;另外,在有限的养护空间内挑选搬运大量试件是一项劳动强度较高的工作,人工成本高但是工作效率低。在混凝土试件养护到期后,需要进行抗压强度测试,目前该操作也主要依靠人工,需要人工将试件搬到抗压强度测试仪器上进行测试,并对结果进行分析留样。
通过以上分析可知,传统的混凝土养护设备存在如下缺点:其一,缺少自动搬运控制系统和提醒系统,需要人工从大量试件中进行挑选,耗费大量体力且存在疏忽遗漏的现象;其二,目前的养护系统与抗压强度测试系统是分离的,需要人工进行搬运操作,人工成本高且效率低;其三,抗压强度测试仪器需要人工进行操作,且需要人工对测试的结果进行分析留样,自动化程度较低。
发明内容
鉴于前述现有技术的缺点和不足,本发明提供一种全自动智能混凝土养护检测系统及方法,其能实现对试件的自动识别,自动入库,自动养护,自动出库,并且与智能混凝土抗压强度检测系统连接,完成混凝土试件养护及抗压强度检测全过程24小时无人化工作,有效降低人工成本,提高操作的效率和稳定性。
本发明提供一种全自动智能混凝土养护检测系统,包括入库上料区、标准养护室、抗压强度检测区、出入库输送装置和控制系统,其中:入库上料区,用于对混凝土试件进行入库,入库上料区包括上料机械手,上料机械手将混凝土试件放置于出入库输送装置中;标准养护室,用于给混凝土试件提供恒温恒湿的养护环境,标准养护室为货架式结构;抗压强度检测区,其用于对混凝土试件的抗压强度值进行检测,并对一组三件混凝土试件的测试情况进行判断,根据判断结果将混凝土试件分为合格品和不合格品;抗压强度检测区包括下料机械手、压力测试机和测试样品分类平台,其中,下料机械手用于将混凝土试件从出入库输送装置上取出,压力测试机用于测试不同抗压需求的混凝土试件,测试样品分类平台用于对压力测试机测完的混凝土试件进行判断分类,将合格的混凝土试件放入合格品区,将不合格的混凝土试件放入不合格品区;出入库输送装置用于实现混凝土试件在入库上料区、标准养护室以及抗压强度测试区之间的传输,其可以将混凝土试件从入库上料区输送至标准养护室以及将养护完成的混凝土试件从标准养护室输送至抗压强度测试区,出入库输送装置分别与入库上料区、标准养护室和抗压强度测试区;出入库输送装置包括水平方向的输送带和垂直方向的升降电梯,以及铺设在标准养护室内的AGV小车轨道和设于AGV小车轨道上的AGV小车,其中,水平方向的输送带用于将混凝土试件从入库上料区输送至标准养护室的入口处以及将养护完成的混凝土试件从标准养护室的出口处输送至抗压强度测试区,垂直方向的升降电梯,AGV小车轨道和设于其上的AGV小车用于将混凝土试件输送到标准养护室中的指定位置;控制系统与入库上料区、标准养护室、抗压强度检测区和出入库输送装置建立数据交互连接,用于控制入库上料区进行上料,控制标准养护室保持恒温恒湿,控制抗压强度检测区进行混凝土试件检测和分类,以及控制出入库输送装置进行混凝土试件的正确输送。
优选地,混凝土试件表面粘贴有电子标签,电子标签内存储有养护试件的试件编号和抗压等级信息;上料机械手和下料机械手上分别安装有电子标签扫描装置,用于获取混凝土试件信息。电子标签用于使控制系统获取混凝土试件的信息,便于控制系统进行试件出库信息提醒以及获取其进行抗压测试时的抗压等级。
优选地,电子标签为条形码、二维码或RFID芯片其中之一,电子标签扫描装置为与电子标签对应的条形码扫描装置、二维码扫描装置或RFID扫描装置。
优选地,混凝土试件放置在试件托盘上在出入库输送装置中输送以及在标准养护室中进行养护,试件托盘为一组三件。采用试件托盘对混凝土试件进行运输,可以便于上料机械手和下料机械手进行定位;另外,一组三件的试件托盘,可以对一组试件进行运输,提高运输效率。
优选地,标准养护室内设置有数个温度传感器、湿度传感器和调节机构,温度传感器和湿度传感器用于检测标准养护室内的温度和湿度,并将温度和湿度信息传送给控制系统,控制系统根据温度和湿度信息,将调节信息发送给调节机构,调节机构用于对温度和湿度进行调节。温度传感器、湿度传感器和调节机构的配合使用,使标准养护室保持恒温恒湿的环境。
优选地,压力测试机上配置有压力传感器,在压力测试机对混凝土试件进行测试时,在压力测试机对混凝土试件进行测试时,压力传感器对混凝土试件的压力值进行测量并反馈给控制系统。
优选地,测试样品分类平台至少包括废料输送带,当混凝土试样测试完成时,由退料装置将试件推入废料输送带,当控制系统判定该组混凝土试件为合格品时,废料输送带将试验后的混凝土试件废料输送到室外废料池中,作为垃圾等待处理;当控制系统判定该组混凝土试件为不合格品时,废料输送带反转,将不合格的混凝土试件输送到废料桶中暂存,以备复检。
优选地,控制系统包括总控制模块,入库上料区控制模块,出入库输送控制模块,养护控制模块和抗压强度检测控制模块,所述总控制模块分别与入库上料区控制模块、出入库输送控制模块、养护控制模块和抗压强度检测控制模块相连并对各组分模块进行控制,是各个组分模块连成一体进行协调和控制。其中,入库上料控制模块用于控制上料机械手准确夹取试件进行上料;出入库输送控制模块用于控制混凝土试件在入库上料区、标准养护室和抗压强度检测区之间的运输,包括将混凝土试件从入库上料区输送到标准养护室,将养护完成的混凝土试件从标准养护室输送到抗压强度测试区;养护室控制模块用于对标准养护室的温度和湿度进行测量和调节,使标准养护室保持恒温恒湿环境;抗压强度测试控制模块用于将混凝土试件从出入库输送装置中取出,自动进行抗压强度测试并对测试结果进行判断和分类。
本发明还提供一种全自动智能混凝土养护检测系统的使用方法,包含以下步骤:步骤1:试件收样,混凝土试件收样后,由人工将该混凝土试件的信息录入数据库,将混凝土试件输送到入库上料区;步骤2:试件入库,上料机械手将混凝土试件取放到出入库输送装置上,出入库输送装置将混凝土试件输送到AGV小车的升降电梯处,升降电梯和AGV小车将该组混凝土试件输送到指定位置;步骤3:试件出库,控制系统根据录入的试件信息,自动识别当天需要做抗压试验的试件并发出指令,并将调度信息发送给AGV小车;AGV小车和升降电梯将试件输送到出入库输送装置上;由出入库输送装置将混凝土试件传送至混凝土抗压强度测试区;步骤4:混凝土试件抗压强度试验,下料机械手将混凝土试件从出入库输送装置上取出,并输送至压力测试机上;压力测试机自动完成混凝土试件的抗压强度测试,测试完成后,由退料装置将该混凝土试件推入废料输送带;控制系统判断该组混凝土试样是否合格,若判定为合格品,废料输送带将试验后的混凝土试件废料输送到室外废料池中,作为垃圾等待处理,若判定为不合格品,废料输送带反转,将不合格的混凝土试件输送到废料桶中暂存以备复检。
附图说明
图1为本发明全自动智能混凝土养护检测系统结构示意图
图2为本发明全自动智能混凝土养护检测系统结构俯视图
图3为本发明多层货架结构示意图
图4为本发明多层货架结构放大图
图5为升降电梯的结构示意图
图6为本发明抗压强度测试区结构俯视图
图7为本发明全自动智能混凝土养护检测系统控制系统图
图8为本发明全自动智能混凝土养护检测方法流程图
符号说明
10:标准养护室 101:多层货架
102:AGV小车轨道 103:AGV小车
104:货架连接梁 105:货架立柱
106:货架横联 107:试件托盘
108:混凝土试件
20:试件周转与测试区 201:入库上料区
202:出入库输送装置 203:抗压强度测试区
204:上料机械手 205:升降电梯
206:输送带 207:下料机械手
208:下料机械手总成 209:托盘堆放架
210:压力测试机 211:压力测试机上料区
212:废料输送带 213:试件存放箱
具体实施方式
以下配合图式及本发明的较佳实施例,进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
请参阅图1及图2所示,本发明的全自动智能混凝土养护检测系统,可以分为两个区域,其一为恒温恒湿(温度为20±2℃,相对湿度为95%以上)的标准养护室10,其二为混凝土试件周转与测试区20,周转与测试区20包括待养护试件的入库上料区201,出入库输送装置202,和抗压强度测试区203,两个区域中的各个组成部分由控制系统进行协调工作,实现全自动智能混凝土养护和检测。
待养护的试件在收样区由人工将该混凝土试件数据录入数据库,并生成包含该混凝土养护试件信息的电子标签,将该电子标签粘贴在混凝土养护试件表面。这里的电子标签可以为条形码、二维码,也可以为RFID芯片,其所携带的信息可以通过电子标签扫描装置进行读取,这些电子标签内储存有对应混凝土养护试件的试件编号和抗压等级等信息。
待养护的试件在收样区完成数据录入之后,输送到入库上料区201,由入库上料区201将试件放入到出入库输送装置202上。入库上料区201包含上料机械手204,上料机械手204上装有电子标签扫描装置,如条形码扫描装置、二维码扫描装置或RFID扫描装置,能获取待养护混凝土养护试件的信息。控制系统控制上料机械手204自动取一个试件托盘放置在出入库输送装置202上,在通过电子标签扫描装置扫描贴在待养护试件的电子标签,获得待养护试件的信息,然后依次将一组三件混凝土试件取放到试件托盘上,通过出入库输送装置202进行输送。上述试件托盘为一组三件的结构,其形状与混凝土试件相契合,使用试件托盘的目的是为了使控制系统更方便地对混凝土试件进行查找和定位,节约混凝土试件上料的时间,并且能直接对混凝土试件分为一组三件;一次对三件试件进行运输,同时提高了混凝土养护检测系统的运输效率。
出入库输送装置202分别与入库上料区201、标准养护室10和抗压强度测试区203相连接,用于实现混凝土试件在该混凝土智能养护检测系统各个组成之间的传输。出入库输送装置202包括水平方向的输送带206和垂直方向的升降电梯205,以及铺设在标准养护室内的AGV小车轨道102和设于AGV小车轨道上的AGV小车103。水平方向的输送带206主要实现混凝土试件在系统的不同组成之间传输,其可以为带式输送机,滚筒输送机等能实现水平方向传送的装置。升降电梯205的结构图如图5中所示,标准养护室在每一层均设置有电梯出入口,升降电梯205主要是为了适应标准养护室的多层结构进行设置,其可以将AGV小车103和混凝土试件传送至多层养护室中的指定层数。AGV小车轨道102设置于标准养护室10内,AGV小车轨道102和AGV小车103配合,用于将混凝土试件送达标准养护室10中的指定位置。当混凝土试件从入库上料区201放置于出入库输送装置202上时,出入库输送装置202将试件由水平方向的输送带206传送至升降电梯205处,并将待养护的混凝土试件传送至升降电梯平台上的AGV小车103上,升降电梯205根据其接受到的指令,将AGV小车103送到对应层数的AGV小车轨道102上;当混凝土试件养护完成后,控制系统将当天需要做抗压试验的试件位置信息发送给AGV小车103,AGV小车103自动行驶到相应货位提取试件,并通过AGV小车轨道102运行到升降电梯205处,由升降电梯205将养护完成的混凝土试件送到水平方向的输送带206上,由输送带206将养护完成的混凝土试件传送至抗压强度测试区203。本发明中的出入库输送装置202,能按照需求实现混凝土试件在入库上料区201、标准养护室10和抗压强度测试区203之间的传输,实现精确存取与运输。
恒温恒湿的标准养护室10为一个密闭的空间,其满足20±2℃的温度和相对湿度95%以上的标准养护环境。在本实施例中,标准养护室10能实现智能调节温度和湿度,保持恒温恒湿的环境。为了保持恒温恒湿的环境,在标准养护室10内设置有数个温度传感器、湿度传感器和调节机构,温度传感器和湿度传感器用于检测标准养护室内的温度和湿度,并将温度和湿度信息实时传送给控制系统,控制系统根据温度和湿度信息,将调节信息发送给调节机构,形成闭环控制,提高响应速度。调节机构包括加湿器组,加热器组和水泵水管等装置,其根据接收到调节信息,进行温度和湿度调节。参照图3和图4可知,为了增加标准养护室10的容量,本发明中,标准养护室10采用货架式结构,多层货架101能实现混凝土试件多层多列式排放,有效地增加了标准养护室10可养护的混凝土试件数量。多层货架101包括货架连接梁104,货架立柱105和货架横联106,混凝土试件108放置在试件托盘107上,试件托盘107放置于多层货架101上。为了实现将混凝土试件自动放置在每一层的货架以及养护完成后从货架上取混凝土试件,标准养护室10的每一层中的每一列均铺设有AGV小车轨道102,AGV小车103能按照其AGV小车轨道102规定的导引路径行驶,AGV小车轨道102可以到达一层中的每一个货架位置,实现在每一层之间的水平自动传输。在本实施例中,AGV小车轨道102在每一层之间的铺设路径为各个列之间平行铺设,且在与出入库输送线平行位置也设置有AGV小车轨道,该AGV小车轨道与各个列的AGV小车轨道相交,可以使AGV小车在不同列之间移动,且每一层的AGV小车轨道能与升降电梯对接,将AGV小车从升降电梯平台上运输到AGV小车轨道上。在实际入库运输过程中,AGV小车放置在升降电梯平台上,将混凝土试样从出入库输送装置上运送到AGV小车上,通过升降电梯运送到对应的层,到达对应的层后,AGV小车运动到AGV小车轨道上,根据其接收到的位置信息,将混凝土试样送到指定位置;在混凝土试件养护完成之后,AGV小车根据其接收到的位置信息,将混凝土从货架中取出,然后运动到该层出口处的升降电梯平台上,由升降电梯运动到出入库输送装置上,实现混凝土试件的取出。AGV小车是指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车。AGV小车具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。根据以上描述可知,本发明中的标准养护室,能实现自动调节温度和湿度,保持恒温恒湿的养护环境;为了扩充养护室的养护容量,养护室采用货架式结构,采用多层多列的结构,每一层货架之间铺设有AGV小车轨道,AGV小车能到达每一个货架位置,实现全自动混凝土养护试件的存取,配合智能的标准养护设备,全程无需人工干预,节省人工成本。
当混凝土试件养护完成之后,出入库输送装置202将混凝土试件传送到抗压强度测试区203。参照图6中抗压强度测试区结构俯视图,抗压强度检测区203,其用于对养护完成的混凝土试件的抗压强度值进行检测并对一组三件混凝土试件测试情况进行判断,根据测试结果将混凝土试件放入到合格品区或者不合格品区。抗压强度检测区包括下料机械手总成208,压力测试机210以及测试样品分类平台。下料机械手总成208包括桁架和下料机械手207。其中,下料机械手207上装有电子标签扫描装置,如条形码扫描装置、二维码扫描装置或RFID扫描装置,能通过扫描混凝土表面粘贴的电子标签获取待养护混凝土养护试件的信息。下料机械手207将混凝土试件从出入库输送装置202上取出,并根据电子标签上的试件信息,将混凝土试件输送到试件存放箱213;当需要进行测试时,由下料机械手207将混凝土试件108从试件存放箱213输送到压力测试机上料区211,由压力测试机210自动完成对混凝土试件抗压强度值的测试,压力测试机210上配置有压力传感器,在压力测试机210对混凝土试件108进行测试时,压力传感器对混凝土试件的压力值进行测量并反馈给抗压强度测试控制系统,当混凝土试件测试完成之后,由退料装置将试件推入废料输送带212。当一组三件混凝土试件均下料完成时,下料机械手207将输送带206上的试件托盘取出并摆放到托盘堆放架209。此时,控制系统根据GB50081的标准计算三件混凝土试件的抗压强度值,并判定该批次混凝土试件是否合格。若判定为合格品,废料输送带将试验后的混凝土试件废料输送到室外废料池中,作为垃圾等待处理;若判定为不合格品,将输送带反转,将不合格的混凝土试件输送到废料桶中暂存,以备复检。此处,废料输送带212为一双向驱动皮带,可以根据试件的测试结果进行正转或者反转。由上述描述可知,抗压强度检测区能实现自动取料、自动检测并通过抗压强度测试系统智能判断该批混凝土是否合格,并对检测完成之后的混凝土试样进行分类处理,全程自动化处理,无需人工参与,有效提高效率并降低人工成本。
如图7所示,本发明中的全自动智能混凝土养护系统还包括与该系统中各个组成相匹配的控制系统,该控制系统包括总控制模块,入库上料区控制模块、出入库输送控制模块、养护控制模块和抗压强度检测控制模块,总控制模块分别与入库上料区控制模块、出入库输送控制模块、养护控制模块和抗压强度检测控制模块以通讯方式相连,对各个控制模块进行控制,使其连成一体进行协调和控制。
入库上料控制模块主要控制上料机械手准确夹取进行试件上料。入库上料控制模块通过伺服电机驱动器来驱动伺服电机,从而控制上料机械手工作,机械手的位置信号反馈给入库上料控制模块,形成闭环,由此可以实现准确夹取试件上料的功能。入库上料控制模块还包括采集所要进行养护的混凝土试件的信息,其通过电子标签扫描器读取混凝土试件表面粘贴的电子标签,获得该混凝土试件的信息,并将该信息传送给总控制模块。
出入库输送控制模块主要控制混凝土试件在各个组成之间的运输,包括将混凝土试件从入库上料区输送到标准养护室,将养护完成的混凝土试件从标准养护室输送到抗压强度测试区。出入库输送控制模块通过控制输送电机来运输试件托盘,试件托盘的位置信号反馈给出入库输送控制模块,实现试件上料运输功能。同理,当试件养护完成之后,出入库输送控制模块通过控制电机运输试件托盘,试件托盘的位置信号反馈给出入库输送控制模块,实现试件下料运输功能。此外,出入库输送控制模块通过控制电梯电机对升降电梯平台进行升降,升降电梯平台升降后的位置信息再反馈到出入库输送控制模块,由此实现准确升降AGV小车到达标准养护室货架式结构各层的目的。出入库输送控制模块与AGV小车之间采用无线通讯,无线通信方式可以为WIFI、ZigBee等。出入库输送控制模块通过AGV小车的无线通讯装置将控制命令发送给AGV车载系统,车载系统根据命令控制小车的驱动电机,从而控制小车达到目标坐标,坐标信号再反馈给出入库输送控制模块,然后对试件托盘进行取放工作。试件托盘运输,AGV小车取放试件托盘、升降电梯功能的实现以及相互之间的配合均由出入库输送控制模块实现。
养护室控制模块主要实现对标准养护室的温度和湿度进行测量和调节,使其保持恒温恒湿的环境。养护室控制模块通过加热器对养护室进行温度调节,同时养护室的温度通过温度传感器反馈给养护室系统。同理,养护室控制模块通过加湿器对养护室进行湿度控制,养护室的湿度通过湿度传感器反馈给养护室控制模块。反馈的温度和湿度信息用于养护室控制模块对养护室的温度和湿度进行再调整,形成闭环控制,提高系统的精确度并且缩短响应时间。
抗压强度测试控制模块,主要用于实现自动将试件从出入库输送装置中取出,进行抗压强度测试并且对测试结果进行判断和分类。抗压强度测试控制模块通过驱动器来驱动伺服电机,从而控制下料机械手工作,下料机械手的位置信号反馈给抗压强度测试控制模块,形成闭环控制,由此实现准确夹取试件进行压力试验的功能。其中,下料机械手配置有电子标签扫描器,用于扫描混凝土试件表面粘贴的存储有混凝土试件信息的电子标签,并将该信息数据传输至抗压强度测试控制模块。抗压强度测试控制模块根据混凝土试件的信息,控制下料机械手运动,使下料机械手将待测试的混凝土试件输送到压力测试机上料区,抗压强度测试控制模块通过控制电磁阀和油泵来控制压力测试机,压力测试机工作时的压力通过压力传感器反馈给抗压强度测试控制模块,抗压强度测试控制模块对反馈的信息进行计算和处理,根据计算结果来判断一组三件混凝土试件是否合格,然后通过驱动器控制伺服电极驱动输送皮带运转,将合格和不合格的试件进行分类,输送皮带位置信息反馈给抗压强度测试控制模块后可以达到准确分类试件的目的。若判定为合格,皮带正转,将实验后的混凝土试件废料输送到室外废料池中,作为垃圾等待处理;若判定为不合格,皮带反转,将不合格的混凝土试件输送到废料桶中暂存以备复检。测试完成之后,抗压强度测试控制模块将一组三件混凝土试件的测试结果发送给总控制系统。
控制系统中还包括监控模块,监控模块用于对养护环节和抗压测试环节进行监控拍摄,以保证混凝土养护检测系统的测试结果的真实有效。监控模块将监控信息发送给总控制模块,辅助总控制模块控制整个工作流程。
通过以上控制系统,全自动智能混凝土养护检测系统中的每个组成部分能协调一致,达到全自动智能化地养护和检测操作,全程无需人工干预,实现无人化、智能化操作。
如图8所示,本发明中的全自动智能混凝土养护检测设备在运行过程的步骤如下:(1)试件收样:混凝土试件收样后,由人工将该混凝土试件的信息录入数据库,并生成包含该混凝土试件信息的电子标签,粘贴在该混凝土试件表面,将混凝土试件输送到入库上料区201;(2)试件入库:由上料机械手204自动取一个试件托盘放到出入库输送装置202上,然后上料机械手204通过其上配置的电子标签扫描装置扫描混凝土试件表面的电子标签,获取混凝土试件的信息,再将该混凝土试件取放到试件托盘上;出入库输送装置202将一组混凝土试件输送到AGV小车的升降电梯205处,将这组混凝土试件运送到AGV小车103上;通过升降电梯205输送到不同的层数,再通过AGV小车轨道102输送到不同的列数,AGV小车103将一组试件由系统控制存放在指定的位置;(3)试件出库:控制系统根据录入的试件信息,自动识别当天需要做抗压试验的试件并发出指令,同时将调度信息发送给AGV小车103;AGV小车103自动行驶到相应货位提取试件,并运行到升降电梯205处,由升降电梯205输送到出入库输送装置202上;由出入库输送装置202将该试件传送至混凝土抗压强度测试区203;(4)混凝土试件抗压强度试验:下料机械手207通过其上配置的电子标签扫描装置扫描待测试混凝土试件表面粘贴的电子标签,将该混凝土试件取放到压力机上料区;压力机自动完成混凝土试件的抗压强度测试,测试完成后,由退料装置将该混凝土试件推入废料输送带;当三件试件均下料完成后,下料机械手207将空的试件托盘取出摆放到托盘堆放架209;控制系统根据GB50081标准计算试件的抗压强度值,并判断该批次混凝土试件是否合格;若判定为合格品,废料输送带将试验后的混凝土试件废料输送到室外废料池中,作为垃圾等待处理,若判定为不合格品,废料输送带反转,将不合格的混凝土试件输送到废料桶中暂存以备复检。根据以上对本发明中全自动智能混凝土养护测试系统的流程描述可知,在完成试件收件之后,能实现无人化、智能化混凝土试件养护和测试,提高效率并降低人工工作时间及成本。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用于限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,包括入库上料区、标准养护室、抗压强度检测区、出入库输送装置和控制系统,其中:
入库上料区,用于对混凝土试件进行入库,所述入库上料区包括上料机械手,所述上料机械手将混凝土试件放置于出入库输送装置中;
标准养护室,用于给混凝土试件提供恒温恒湿的养护环境,所述标准养护室为货架式结构;
抗压强度检测区,其用于对混凝土试件的抗压强度值进行检测,所述抗压强度检测区包括下料机械手、压力测试机和测试样品分类平台,所述下料机械手用于将混凝土试件从出入库输送装置上取出,所述压力测试机用于测试不同抗压需求的混凝土试件,所述测试样品分类平台用于对压力测试机测完的混凝土试件进行判断分类,将合格的混凝土试件放入合格品区,将不合格的混凝土试件放入不合格品区;
出入库输送装置分别与所述入库上料区、所述标准养护室和所述抗压强度测试区相连接,用于实现混凝土试件在所述入库上料区、所述标准养护室以及所述抗压强度测试区之间的传输,其可以将混凝土试件从所述入库上料区输送至所述标准养护室以及将养护完成的混凝土试件从所述标准养护室输送至所述抗压强度测试区;所述出入库输送装置包括水平方向的输送带和垂直方向的升降电梯,以及铺设在所述标准养护室内的AGV小车轨道和设于AGV小车轨道上的AGV小车,所述水平方向的输送带用于将混凝土试件从所述入库上料区输送至所述标准养护室的入口处以及将养护完成的混凝土试件从所述标准养护室的出口处输送至所述抗压强度测试区,所述垂直方向的升降电梯,AGV小车轨道和设于其上的AGV小车用于将混凝土试件输送到标准养护室中的指定位置;
控制系统与所述入库上料区、标准养护室、抗压强度检测区和出入库输送装置建立数据交互连接,用于控制入库上料区进行上料,控制标准养护室保持恒温恒湿,控制抗压强度检测区进行混凝土试件检测和分类,以及控制出入库输送装置进行混凝土试件的正确输送。
2.根据权利要求1中的全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,所述混凝土试件表面粘贴有电子标签,所述电子标签内存储有养护试件的试件编号和抗压等级信息;所述上料机械手和下料机械手上分别安装有电子标签扫描装置,用于获取混凝土试件信息。
3.根据权利要求2中的全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,所述电子标签为条形码、二维码或RFID芯片其中之一,所述电子标签扫描装置为与电子标签对应的条形码扫描装置、二维码扫描装置或RFID扫描装置。
4.根据权利要求1中的全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,混凝土试件放置在试件托盘上在出入库输送装置中输送以及在标准养护室中进行养护,所述试件托盘为一组三件。
5.根据权利要求1中的全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,所述标准养护室内设置有数个温度传感器、湿度传感器和调节机构,所述温度传感器和湿度传感器用于检测标准养护室内的温度和湿度,并将温度和湿度信息传送给控制系统,控制系统根据温度和湿度信息,将调节信息发送给调节机构,调节机构用于对温度和湿度进行调节。
6.根据权利要求1中的全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,所述压力测试机上配置有压力传感器,在压力测试机对混凝土试件进行测试时,压力传感器对混凝土试件的压力值进行测量并反馈给控制系统。
7.根据权利要求1中的全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,所述测试样品分类平台至少包括废料输送带,当混凝土试样测试完成时,由退料装置将试件推入废料输送带,当控制系统判定该组混凝土试件为合格品时,废料输送带将试验后的混凝土试件废料输送到室外废料池中,作为垃圾等待处理;当控制系统判定该组混凝土试件为不合格品时,废料输送带反转,将不合格的混凝土试件输送到废料桶中暂存,以备复检。
8.根据权利要求1-7中的全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,所述控制系统包括总控制模块,入库上料区控制模块,出入库输送控制模块,养护控制模块和抗压强度检测控制模块,所述总控制模块分别与入库上料区控制模块、出入库输送控制模块、养护控制模块和抗压强度检测控制模块电性相连并对各模块进行控制。
9.根据权利要求8中的全自动智能混凝土养护检测系统,其特征在于,
所述入库上料控制模块用于控制上料机械手准确夹取试件进行上料;
所述出入库输送控制模块用于控制混凝土试件在所述入库上料区、标准养护室和抗压强度检测区之间的运输,包括将混凝土试件从入库上料区输送到标准养护室,将养护完成的混凝土试件从标准养护室输送到抗压强度测试区;
所述养护室控制模块用于对标准养护室的温度和湿度进行测量和调节,使标准养护室保持恒温恒湿环境;
所述抗压强度测试控制模块用于将混凝土试件从出入库输送装置中取出,自动进行抗压强度测试并对测试结果进行判断和分类。
10.根据权利要求1的全自动智能混凝土养护检测系统的使用方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤1:试件收样,混凝土试件收样后,由人工将该混凝土试件的信息录入数据库,将混凝土试件输送到入库上料区;
步骤2:试件入库,上料机械手将混凝土试件取放到出入库输送装置上,出入库输送装置将混凝土试件输送到AGV小车的升降电梯处,升降电梯和AGV小车将该组混凝土试件输送到指定位置;
步骤3:试件出库,控制系统根据录入的试件信息,自动识别当天需要做抗压试验的试件,并将调度信息发送给AGV小车;AGV小车和升降电梯将试件输送到出入库输送装置上;由出入库输送装置将混凝土试件传送至混凝土抗压强度测试区;
步骤4:混凝土试件抗压强度试验,下料机械手将混凝土试件从出入库输送装置上取出,并输送至压力测试机上;压力测试机自动完成混凝土试件的抗压强度测试,测试完成后,由退料装置将该混凝土试件推入废料输送带;控制系统判断该组混凝土试样是否合格,若判定为合格品,废料输送带将试验后的混凝土试件废料输送到室外废料池中,作为垃圾等待处理,若判定为不合格品,废料输送带反转,将不合格的混凝土试件输送到废料桶中暂存以备复检。
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