CN111546500A - 一种用于混凝土生产的智能化进料设备 - Google Patents

Abstract

一种用于混凝土生产的智能化进料设备，生产区域多个原料仓的下端均有一套电动阀门机构，多套电动阀门机构的出料口分别位于搅拌仓多根进料管的上端；还具有多套探测机构、控制机构；每套探测机构包括蜗壳、螺旋桨板、稳压电源和光电开关、发射电路；螺旋桨板安装在蜗壳内，蜗壳分别安装在进料管开口侧端；光电开关安装在蜗壳的另一侧；多套探测机构的稳压电源和发射电路安装在元件盒内并和光电开关电性连接；每套控制机构包括稳压电源A、计数器、无线接收电路、控制电路，稳压电源A、计数器、无线接收电路、控制电路安装在元件盒A内并和电动阀门机构电性连接。本发明实现智能化，给操作人员带来了便利，减少了工作强度，并保证了产品质量。

Description

一种用于混凝土生产的智能化进料设备

技术领域

本发明涉及混凝土生产使用的配套设备领域，特别是一种用于混凝土生产的智能化进料设备。

背景技术

在混凝土制品生产中（比如桥梁等预制构件），生产原料除了必要的钢筋骨架等外，还需要混凝土。混凝土的制作原料一般包括水泥、砂石。现有工厂化生产预制构件成品中，一般是将散装水泥、砂、石头分别装入罐体或原料仓内，罐体及原料仓的出料管位于搅拌仓的上端，生产中将不同比例的散装水泥、沙、石头放入搅拌仓内（或者原料仓位于搅拌仓下端，原料经输送带设备等输入至搅拌仓内），并加入适量水搅拌而得混凝土。

实际生产中，为了保证制得的混凝土成品质量，需要严格控制进入搅拌仓内各原料的比例。现有技术中，各种原料进入搅拌仓内时，都是操作人员分别人为手动操作，将各种原料分别放入搅拌仓内。具体操作中，通过人为观察各种原料进入搅拌仓内的体积或重量，或者通过流量计观察原料的流量，量够后人为关闭原料出口的电动阀门等，再起动混凝土搅拌器进而生产出混凝土产品。由于进料及停止进料都需要操作人员操作电动阀门机构等，不但会给操作人员带来不便且还会增加操作人员的劳动强度。再者，人为观察原料重量或体积、流量等数据，当操作人员经验不足时，并不能有效保证进入搅拌仓内的多种原料达到需要的量，因此或多或少会对混凝土的生产质量带来一定的影响。

发明内容

为了克服现有混泥土生产中，由于进料及停止进料都需要操作人员操作，不但会给操作人员带来不便且还会增加操作人员的劳动强度，当操作人员经验不足时，不能有效保证进入搅拌仓内的多种原料达到需要的量，会对混凝土的生产质量带来一定影响的弊端，本发明提供了具有全智能化功能，在生产进料工序时，操作人员打开控制电源开关后，不再进行任何操作，多种原料水泥、沙子、石头等能按设定的量自动进入搅拌仓内，各种原料量足后，控制电路能自动关闭多种原料的电动阀门机构等，且能实时通过讯响器给予操作人员提示进入搅拌工序，由此给操作人员带来了便利，减少了其工作强度，并保证了混凝土产品质量的一种用于混凝土生产的智能化进料设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于混凝土生产的智能化进料设备，包括多套电动阀门机构，生产区域多个原料仓的出料口下端均安装有一套电动阀门机构，多套电动阀门机构的出料口分别位于生产区域搅拌仓多根进料管的上端；其特征在于还具有多套探测机构、控制机构；所述每套探测机构包括蜗壳、螺旋桨板、稳压电源和光电开关、发射电路；所述每套探测机构的蜗壳一侧端为开放式结构，蜗壳内部前后两端有轴承座，螺旋桨板的前后侧轴杆分别套在两个轴承座的轴承内圈内；所述多根进料管的侧端有开口，多个蜗壳的一侧端分别安装在多根进料管的开口侧端、且螺旋桨板的侧端位于进料管的内侧；所述多套探测机构的光电开关分别安装在多个蜗壳的另一侧外端、且探测头朝向蜗壳内侧；所述多套探测机构的稳压电源和发射电路安装在元件盒内；所述每套探测机构中，光电开关的信号输出端和发射电路的信号输入端电性连接；所述每套控制机构包括稳压电源A、计数器、无线接收电路、控制电路，稳压电源A、计数器、无线接收电路、控制电路安装在元件盒A内；所述每套控制机构中，无线接收电路的信号输出端和控制电路的信号输入端电性连接，控制电路的信号输出端和计数器的信号输入端电性连接，计数器的控制电源输入端和交流电源电性连接，计数器控制电源输出端和其中一套电动阀门机构的电源输入端电性连接。

进一步地，所述每套探测机构的稳压电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述每套探测机构的光电开关是红外线光电开关，光电开关配套有继电器，其间经电路板布线连接，光电开关的正极电源输出端3脚、负极电源输入端2脚和继电器的电源输入两端分别连接。

进一步地，所述每套探测机构的发射电路是无线发射电路模块。

进一步地，所述每套控制机构的稳压电源A是交流转直流开关电源模块；计数器是带报警信号输出的计数器，计数器配套有继电器，计数器的6及7脚和继电器电源输入两端分别连接；无线接收电路是无线接收电路模块。

进一步地，每套控制机构的控制电路包括电阻、NPN三极管和继电器，其间经电路板布线连接，电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接。

本发明有益效果是：本发明具有全智能化功能，在生产进料工序时，操作人员打开控制电源开关后，不再进行任何操作。各种原料进入搅拌仓内前会带动每根进料管的螺旋桨板转动，螺旋桨板的多只叶片每经过光电开关的探测头前，相应无线发射电路会发射一次无线闭合信号，相应无线接收电路每接收一次无线闭合信号后，其信号输出端会控制相应计数器进行一次累加计数，每个计数代表一定量的相应原料重量（应用前预先通过称量，比如每八个计数代表20KG原料），当相应计数器的累加计数到后、会控制相应一个原料仓下的电动阀门机构关闭停止出料，并通过讯响器提示操作人员。全部原料进入搅拌仓内后，操作人员就可操作设备进入搅拌工序。本发明给操作人员带来了便利，减少了其工作强度，并保证了混凝土产品质量。基于上述，本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明探测机构的电路图。

图3是本发明控制机构的电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种用于混凝土生产的智能化进料设备，包括三套电动阀门机构，生产区域的三个原料仓（分别装入水泥、沙子、石头等）的出料口下端均安装有一套电动阀门机构，生产区域搅拌仓的三根进料管1上端分别焊接有一个锥形料口101，三套电动阀门机构的出料口分别位于三个料口101的上端；还具有三套探测机构2、控制机构3，探测机构2及控制机构3的套数和进料管1的只数、电动阀门机构的套数一致；所述每套探测机构2包括蜗壳21、螺旋桨板22、稳压电源23和光电开关24、发射电路25；所述每套探测机构的蜗壳21右侧端为开放式结构211，蜗壳的中部前后两端内侧各有一个轴承座212，螺旋桨板22的前后侧中部各有一根轴杆，螺旋桨板22的轴杆分别套在两个轴承座212的轴承内圈内，轴承的具有防尘盖；所述三根进料管1的左侧端中部个有一个开口102，三个蜗壳21的右侧端分别经螺杆螺母安装在三根进料管的开口102左侧端、且螺旋桨板22的右侧端位于进料管1的内侧，螺旋桨板22的最右侧端和进料管1的内右侧端接近；所述三个蜗壳21的左侧端中部分别具有一个开孔，三套探测机构的光电开关24分别经螺杆螺母横向安装在三个蜗壳21的左侧中部开孔外端、且探测头朝向蜗壳21内侧；所述三套探测机构的稳压电源23和发射电路25安装在元件盒26内电路板上，三个元件盒26安装在进料管附近的电气控制箱内；所述每套控制机构包括稳压电源A31、计数器32、无线接收电路33、控制电路34，稳压电源A31、计数器32、无线接收电路33、控制电路34安装在元件盒A35内的电路板上，三个元件盒A35安装在混凝土生产使用的三个原料仓附近电气控制箱内。

图2中所示，本发明中，三套探测机构、控制机构控制三套电动阀门机构的工作原理及过程完全一致，以下内容就以其中一套探测机构、控制机构控制一套电动阀门机构的工作原理及过程做代表性说明。每套电动阀门机构M工作电压是交流380V。每套探测机构的稳压电源A是型号S-60-12、功率50W的交流转直流开关电源模块成品。每套探测机构的光电开关A1是型号 E3F-DS100C4的红外线光电开关成品，红外线光电开关成品A1具有两个电源输入接线端1及2脚、一个高电平输出接线端3脚，工作电压是直流12V，红外线光电开关成品A1壳体右部自身具有一体化红外发射及接收光电管探测头，探测头能探测距离50厘米之内的物品，探测头右前端发射头直线射出的红外光线有物品阻挡时，探测头右前端接收头接收到后，红外线光电开关成品A1的高电平输出接线端3脚会输出高电平，输出电流最大可达300mA，红外线光电开关成品A1的壳体左端内有一个调节旋钮，向左调节后探测距离变小，向右调节后探测距离变大（本实施例探测距离3cm）；光电开关配套有一只继电器K1，其间经导线连接，光电开关A1的正极电源输出端3脚、负极电源输入端2脚（GND）和继电器K1的电源输入两端分别连接。每套探测机构的发射电路是型号ZY0300-A72的无线发射电路模块成品A2，其无线信号发射距离是300米。所述每套探测机构中，稳压电源A的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，稳压电源的A电源输出两端3及4脚分别和光电开关A1电源输入两端1及2脚（VCC及GND）及发射电路A2的电源输入两端VCC及GND（1及2脚）经导线连接，第一套探测机构光电开关的信号输出端继电器K1控制触点端及常开触点端和发射电路A2的信号输入端发射电路A2的第一只无线发射按键S键下两个触点分别经导线连接(第二套探测机构光电开关的信号输出端继电器K1控制触点端及常开触点端和发射电路A2的信号输入端发射电路A2的第二只无线发射按键、键下两个触点分别经导线连接；第三套探测机构的光电开关信号输出端继电器K1控制触点端及常开触点端和发射电路A2的信号输入端发射电路A2的第三只无线发射按键、键下两个触点分别或导线连接)。

图3中所示，每套控制机构的稳压电源A（A3）是型号S-60-12、功率50W的交流转直流开关电源模块成品；每套控制机构的计数器A5是型号JX008BA-C11的带报警信号输出的计数器成品，其具有一个四位数码显示管、两个设置按键、清零按键及7个接线端，7个接线端1及2脚分别接输入12V电源、4及5脚分别接开关信号、3脚悬空、6及7脚分别接用电设备，通电后使用者分别通过操作两只设置按键、可以设定计数器A5达到设定的计数后6及7脚输出正负两极电源，计数器A5具有记忆功能，设定后只要不进行下一次设置、断电后其内部设定的数据也不会丢失，计数器A5配套有一只继电器K3，计数器A5的6及7脚和继电器K3电源输入两端分别连接；无线接收电路A4是型号ZY0300-A72的无线接收电路模块成品。每套控制机构的控制电路包括电阻R、NPN三极管Q1和继电器K2，其间经电路板布线连接，电阻R一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和继电器K2负极电源输入端连接。每套控制机构中，稳压电源A(A3)的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，稳压电源A（A3）的电源输出两端3及4脚分别和计数器A5电源输入两端1及2脚、无线接收电路A4电源输入两端1及3脚（VCC及GND）、控制电路电源输入两端继电器K2正极电源输入端及NPN三极管Q1发射极分别经导线连接，第一套控制机构的无线接收电路A4信号输出端4脚和控制电路的信号输入端电阻R另一端经导线连接，（第二套控制机构的无线接收电路A4信号输出端5脚和控制电路的信号输入端电阻R另一端经导线连接，第三套控制机构的无线接收电路A3信号输出端6脚和控制电路的信号输入端电阻R另一端经导线连接），控制电路的信号输出端继电器K2控制触点端、常开触点端和计数器A5的信号输入端4及5脚分别经导线连接，计数器的继电器K3控制电源输入端和交流380V电源经导线连接，第一套控制电路的计数器控制电源输出端继电器K3三个常闭触点端和第一套电动阀门机构M的电源输入端分别经导线连接（第二套控制电路的计数器控制电源输出端继电器K3三个常闭触点端和第二套电动阀门机构M的电源输入端分别经导线连接，第三套控制电路的计数器控制电源输出端继电器K3三个常闭触点端和第三套电动阀门机构M的电源输入端分别经导线连接）。

图1、2、3中所示，220V交流电源进入稳压电源A的1及2脚后，稳压电源A的3及4脚会输出稳定的12V电源进入三套探测机构的电源输入两端，于是，三套探测机构会处于得电工作状态。220V电源进入稳压电源A（A3）的1及2脚后，稳压电源A3的3及4脚会输出稳定的12V电源进入三套控制机构的电源输入两端，于是，三套控制机构会处于得电工作状态。本发明中，操作人员打开380V电源开关后，380V交流电源会进入三套控制电路的继电器K3三个控制电源输入端，并从继电器K3三个常闭触点端分别进入三套电动阀门机构M的电源输入端，于是，三套电动阀门机构M会得电工作其阀板打开，这样，三个原料仓内的混凝土原料会经三根进料管1的料口分别进入搅拌仓内。原料进入搅拌仓内的同时，由上至下进入的原料会推动探测机构的螺旋桨板22（金属材质）不断转动，螺旋桨板22转动中，其多只桨叶片（一共八只桨叶片）分别经过光电开关A1的探测头前，由于探测头前被暂时遮挡，这样，每只桨叶片经过光电开关A1的探测头后，光电开关A1的3脚会输出高电平进入继电器K1的正极电源输入端，于是，继电器K1得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合。由于，发射电路A2处于得电工作状态，其发射开关S键下两个触点和继电器K1的控制触点端及常开触点端分别连接，这样进料中，螺旋桨板转动、每只桨叶片经过光电开关A1的探测头前，每次继电器K1每次得电吸合后，发射电路A2每次会发射出无线闭合信号（第一套探测机构的发射电路A2发射出第一路无线闭合信号，第二套探测机构的发射电路A2发射出第二路无线闭合信号，第三套探测机构的发射电路A2发射出第三路无线闭合信号，无线信号有效距离是300米）。

图1、2、3中所示，进料中，螺旋桨板转动、每只桨叶片经过光电开关A1的探测头前，发射电路A2每次发射出无线闭合信号，无线接收电路A4接收到无线闭合信号后，其电源输出端会输出高电平（第一套控制机构的无线接收电路A3的4脚输出高电平，第二套控制机构的无线接收电路A3的5脚输出高电平，第三套控制机构的无线接收电路A3的6脚输出高电平）,经电阻R降压限流进入NPN三极管Q1的基极，NPN三极管Q1导通其集电极输出低电平进入继电器K2负极电源输入端，继电器K2得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合。由于计数器A5此刻处于得电工作状态，其4及5脚和继电器K2的控制触点、常开触点分别连接，所以，每次螺旋桨板转动、每只桨叶片经过光电开关A1的探测头前，继电器K2每次得电吸合后计数器A5会进行一次累加计数。计数器A5累加计数中，当计数数字到后（比如400个计数；每八个计数代表螺旋桨板22转动一圈，应用前预先对计数器A5计数8个输出的每种原料进行称重，得出每种原料对应计数器累加计数数字的重量；比如每八个个计数代表20KG原料；然后后续实际生产就可根据需要进行设定，比如需要自动控制沙子的进料量为1000KG，那么使用者将计数器A5分别通过其两只设置按键、设定计数器达到400个计数后6及7脚输出正负两极电源）其6及7脚会输出电源进入继电器K3的电源输入端，于是，继电器K3得电吸合其三个控制电源输入端和是三个常闭触点端分别开路，进而，电动阀门机构M的阀板会关闭，相应原料仓内的原料不再进入搅拌仓内，完全智能化全部进料过程。下次使用前，操作人员关闭稳压电源A及A3的电源开关、重新打开后，那么全部电路会回到初始状态，计数器A5又开始进行累加数字计数（使用中，也可控制机构不断电按下计数器A5的清零键QL，计数器重新计数），计数到后再次关闭电动阀门机构M的电源。本发明中，实际情况下，混凝土生产有多少种原料就使用多少套本发明，这样就能对多种原料进入搅拌仓的量分别控制，满足生产中智能化控制需要。本发明每次计数器累加计数到后其6及7脚输出电源进入继电器K3的同时还会进入讯响器B，于是讯响器B会发出响亮提示声音，提示操作人员相应原料进料完毕、可以进入搅拌程序了。继电器K1、K2、K3是DC12V继电器，继电器K1、K2具有两个电源输入端、两个控制电源输入端、分别两个常开及常闭触点端，继电器K3具有两个电源输入端、三个控制电源输入端、分别三个常开及常闭触点端；电阻R阻值是1K；NPN三极管Q1型号是9013；讯响器B是12V有源连续声讯响报警器成品。

以上显示和描述了本发明的主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于混凝土生产的智能化进料设备，包括多套电动阀门机构，生产区域多个原料仓的出料口下端均安装有一套电动阀门机构，多套电动阀门机构的出料口分别位于生产区域搅拌仓多根进料管的上端；其特征在于还具有多套探测机构、控制机构；所述每套探测机构包括蜗壳、螺旋桨板、稳压电源和光电开关、发射电路；所述每套探测机构的蜗壳一侧端为开放式结构，蜗壳内部前后两端有轴承座，螺旋桨板的前后侧轴杆分别套在两个轴承座的轴承内圈内；所述多根进料管的侧端有开口，多个蜗壳的一侧端分别安装在多根进料管的开口侧端、且螺旋桨板的侧端位于进料管的内侧；所述多套探测机构的光电开关分别安装在多个蜗壳的另一侧外端、且探测头朝向蜗壳内侧；所述多套探测机构的稳压电源和发射电路安装在元件盒内；所述每套探测机构中，光电开关的信号输出端和发射电路的信号输入端电性连接；所述每套控制机构包括稳压电源A、计数器、无线接收电路、控制电路，稳压电源A、计数器、无线接收电路、控制电路安装在元件盒A内；所述每套控制机构中，无线接收电路的信号输出端和控制电路的信号输入端电性连接，控制电路的信号输出端和计数器的信号输入端电性连接，计数器的控制电源输入端和交流电源电性连接，计数器控制电源输出端和其中一套电动阀门机构的电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能化进料设备，其特征在于，每套探测机构的稳压电源是交流转直流开关电源模块。

3.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能化进料设备，其特征在于，每套探测机构的光电开关是红外线光电开关，光电开关配套有继电器，其间经电路板布线连接，光电开关的正极电源输出端3脚、负极电源输入端2脚和继电器的电源输入两端分别连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能化进料设备，其特征在于，每套探测机构的发射电路是无线发射电路模块。

5.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能化进料设备，其特征在于，每套控制机构的稳压电源A是交流转直流开关电源模块；计数器是带报警信号输出的计数器，计数器配套有继电器，计数器的6及7脚和继电器电源输入两端分别连接；无线接收电路是无线接收电路模块。

6.根据权利要求1所述的一种用于混凝土生产的智能化进料设备，其特征在于，每套控制机构的控制电路包括电阻、NPN三极管和继电器，其间经电路板布线连接，电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接。

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