CN112140315A - 一种混凝土预制构件布料机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土预制构件布料机，包括布料单元和二维运动单元；所述二维运动单元包括安装架、大车行走组件和小车行走组件，所述大车行走组件安装于安装架上，所述小车行走组件安装于所述大车行走组件上，所述布料单元安装于所述小车行走组件上，所述大车行走组件与小车行走组件的运动方向相互垂直以形成二维方向上的运动；所述大车行走组件上设置有用于检测大车行走组件位移的大车位移检测件，所述小车行走组件上设置有用于检测小车行走组件位移的小车位移检测件。本发明的混凝土预制构件布料机具有结构简单、定位精准等优点。

Description

一种混凝土预制构件布料机

技术领域

本发明主要涉及混凝土布料技术领域，特指一种混凝土预制构件布料机。

背景技术

在小型预制构件的生产过程中，由于小型预制构件自身体积较小，故对布料位置精度的要求很高，而要实现布料的全自动化，则需要布料位置精度满足构件公差要求的布料机。目前大部分的布料机大多采用人工来实现位置的调整，调整不便且效率低。而部分采用滚轮驱动以实现位移的布料机，在需要布料机各方向上位移的闭环反馈时，多采用激光、超声等辅助测距传感器实现对布料机位移的检测，不仅仅成本较高，而且各传感器易受现场环境(如灰尘等)影响，可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、定位精度高的混凝土预制构件布料机。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种混凝土预制构件布料机，包括布料单元和二维运动单元；所述二维运动单元包括安装架、大车行走组件和小车行走组件，所述大车行走组件安装于安装架上，所述小车行走组件安装于所述大车行走组件上，所述布料单元安装于所述小车行走组件上，所述大车行走组件与小车行走组件的运动方向相互垂直以形成二维方向上的运动；所述大车行走组件上设置有用于检测大车行走组件位移的大车位移检测件，所述小车行走组件上设置有用于检测小车行走组件位移的小车位移检测件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述大车行走组件包括大车本体、第一齿轮、第一齿条以及第一驱动件；所述大车本体滑动安装于所述安装架上，所述第一齿条安装于所述安装架上，所述第一齿轮安装于所述大车本体上，所述第一齿轮与所述第一齿条相互啮合，所述第一驱动件安装于所述大车本体上且与所述第一齿轮连接，用于驱动所述第一齿轮转动以实现大车本体在安装架上的移动。

所述第一驱动件直接与所述第一齿轮相连；或者所述第一驱动件通过第一传动机构与所述第一齿轮相连。

所述大车位移检测件包括安装于第一齿轮一侧或者所述第一驱动件上的旋转编码器。

所述大车行走组件包括大车本体、第一主动链轮、第一从动链轮、第一链条和第一驱动单元；所述大车本体滑动安装于所述安装架上，所述第一主动链轮和第一从动链轮安装于所述安装架的两端，所述第一链条绕设于所述第一主动链轮和第一从动链轮上且两端与大车本体紧固相连，所述第一驱动单元安装于安装架上且与所述第一主动链轮连接，用于驱动所述第一主动链轮转动以实现大车本体在安装架上的移动。

所述大车位移检测件包括安装在第一主动链轮或第一从动链轮或第一驱动单元上的旋转编码器。

所述小车行走组件包括小车本体、第二齿轮、第二齿条以及第二驱动件；所述小车本体滑动安装于所述大车行走组件上，所述第二齿条安装于所述大车行走组件上，所述第二齿轮安装于所述小车本体上，所述第二齿轮与所述第二齿条相互啮合，所述第二驱动件安装于所述小车本体上且与所述第二齿轮连接，用于驱动所述第二齿轮转动以实现小车本体在大车行走组件上的移动。

所述第二驱动件直接与所述第二齿轮相连；或者所述第二驱动件通过第二传动机构与所述第二齿轮相连。

所述小车位移检测件包括安装于第二齿轮一侧或者所述第二驱动件上的旋转编码器。

所述小车行走组件包括小车本体、第二主动链轮、第二从动链轮、第二链条和第二驱动单元；所述小车本体滑动安装于所述大车行走组件上，所述第二主动链轮和第二从动链轮安装于所述大车行走组件的两端，所述第二链条绕设于所述第二主动链轮和第二从动链轮上且两端与小车本体紧固相连，所述第二驱动单元安装于大车行走组件上且与所述第二主动链轮连接，用于驱动所述第二主动链轮转动以实现小车本体在大车行走组件上的移动。

所述大车位移检测件包括安装在第二主动链轮或第二从动链轮或第二驱动单元上的旋转编码器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的混凝土预制构件布料机，通过二维运动单元中大车行走组件和小车行走组件的相互配合，实现布料单元在二维平面(如水平面)上的位置调整，进而实现布料位置的精准定位，提高布料的可靠性，特别适用于尺寸较小的混凝土预制构件(对应模具尺寸小)的精准布料；同时，在大车行走组件和小车行走组件上均设置有位移检测件，得到精确可靠的位移数据，从而实现位移的闭环控制，进一步提高定位精度。

(2)本发明的混凝土预制构件布料机，通过采用链轮链条式或齿轮齿条式结构的大小车行走组件，结构简单、操作简便、驱动稳定、减少各种因素造成的打滑、惯性冲程过大等现象。在此基础上，配合在齿轮或链条上安装旋转编码器，以较低成本实现大小车位移的可靠闭环控制，重复定位精度高，稳定性好。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体结构示意图之一。

图2为本发明实施例一的立体结构示意图之二。

图3为图2的局部视图。

图4为本发明实施例一的立体结构示意图之三。

图5为图4的局部视图。

图6为本发明实施例二的俯视结构示意图。

图7为本发明实施例二的主视结构示意图。

图8为本发明实施例二的侧视结构示意图。

图中标号表示：1、布料单元；101、布料斗；102、螺旋输送机；2、二维运动单元；21、安装架；211、横梁；22、大车行走组件；221、大车本体；2211、大车行走梁；2212、连接梁；222、第一齿条；223、第一齿轮；224、第一传动机构；225、第一驱动件；226、第一主动链轮；227、第一从动链轮；228、第一链条；229、第一驱动单元；23、小车行走组件；231、小车本体；2311、小车行走梁；232、第二齿条；233、第二齿轮；234、第二传动机构；235、第二驱动件；236、第二主动链轮；237、第二从动链轮；238、第二链条；239、第二驱动单元；24、大车位移检测件；25、小车位移检测件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：

如图1至图5所示，本实施例的混凝土预制构件布料机，包括布料单元1和二维运动单元2；布料单元1包括布料斗101和螺旋输送机102(属于目前的常规结构)，螺旋输送机102的进料口与布料斗101的出口相对接；二维运动单元2包括安装架21、大车行走组件22和小车行走组件23，大车行走组件22安装于安装架21上，小车行走组件23安装于大车行走组件22上，布料单元1安装于小车行走组件23上，大车行走组件22与小车行走组件23的运动方向相互垂直以形成二维方向上的运动；大车行走组件22上设置有用于检测大车行走组件22位移的大车位移检测件24，小车行走组件23上设置有用于检测小车行走组件23位移的小车位移检测件25。本发明的混凝土预制构件布料机，通过二维运动单元2中大车行走组件22和小车行走组件23的相互配合，实现布料单元1在二维平面(如水平面)上的位置调整，进而实现布料位置的精准定位，提高布料的可靠性，特别适用于尺寸较小的混凝土预制构件(对应模具尺寸小)的精准布料；同时，在大车行走组件22和小车行走组件23上均设置有位移检测件，得到精确可靠的位移数据，从而实现位移的闭环控制，进一步提高定位精度。

本实施例中，安装架21包括两根并行布置的横梁211，横梁211通过立柱安装在需要布料的场所。大车行走组件22和小车行走组件23则在位于两根横梁211所在的水平面内移动。具体地，大车行走组件22包括大车本体221、第一齿轮223、第一齿条222以及第一驱动件225，大车本体221包括滑设于两根横梁211上的大车行走梁2211，大车行走梁2211的底部设有滑轮，两根大车行走梁2211之间设有连接梁2212；第一齿条222安装于安装架21的横梁211底侧，第一驱动件225安装于大车本体221上，且通过传动轴的两端与第一齿轮223连接，第一齿轮223与第一齿条222相互啮合，第一驱动件225包括驱动电机和减速器，通过驱动电机旋转，经减速器减速后，再驱动第一传动机构224(如传动轴)转动，带动传动轴两端的齿轮转动，从而实现整个大车本体221在横梁211上的移动。当然，在其它实施例中，两个第一齿轮223均可对应独立的第一驱动件225，进行独立的驱动。另外，各第一齿轮223也可以直接连接第一驱动件225(中间不需要传动机构)，经第一驱动件225直接驱动。上述结构的大车行走组件22结构简单、操作简便、驱动稳定、减少各种因素造成的打滑、惯性冲程过大等现象。

进一步地，大车位移检测件24包括安装于第一齿轮223的齿轮轴端部的旋转编码器，通过直接检测第一齿轮223的旋转行程，可得到大车精确可靠的位移数据，结合上述结构简单的大车行走组件22，以较低成本实现大车位移可靠的闭环控制；重复定位精度高，稳定性好。在其它实施例中，也可以将旋转编码器安装于驱动电机的输出端或者减速器的输出器，同样能够达到对大车的位移数据的检测。当然，通过将旋转编码器直接安装在第一齿轮223的齿轮轴端的方式，相对于安装于驱动电机或者减速器输出端的方式，能够减少中间环节(如减速及传动环节)的误差，检测结果更加精准。

本实施例中，小车行走组件23也可以采用如上所述大车行走组件22的结构形式，具体地，小车行走组件23包括小车本体231、第二齿轮233、第二齿条232以及第二驱动件235；小车本体231包括滑设于两根连接梁2212上的小车行走梁2311，小车行走梁2311的底部设有滑轮，第二齿条232安装于连接梁2212的底侧，第二齿轮233安装于小车本体231上，第二齿轮233与第二齿条232相互啮合，第二驱动件235安装于小车本体231上且与第二齿轮233连接，用于驱动第二齿轮233转动以实现小车本体231在大车行走组件22上的移动。第二驱动件235安装于小车本体231上，且通过第二传动机构234(如传动轴)的两端与第二齿轮233连接，第二齿轮233与第二齿条232相互啮合，第二驱动件235包括驱动电机和减速器，通过驱动电机旋转，经减速器减速后，再驱动传动轴转动，带动第二传动机构234(如传动轴)两端的第二齿轮233转动，从而实现整个小车本体231在连接梁2212上的移动。当然，在其它实施例中，两个第二齿轮233均可对应独立的第一驱动件225，进行独立的驱动。另外，各第二齿轮233也可以直接连接第二驱动件235(中间不需要传动机构)，经第二驱动件235直接驱动。上述结构的小车行走组件23结构简单、操作简便、驱动稳定、减少各种因素造成的打滑、惯性冲程过大等现象。

进一步地，小车位移检测件25包括安装于第二齿轮233的齿轮轴端部的旋转编码器，通过直接检测第二齿轮233的旋转行程，可得到小车精确可靠的位移数据，结合上述结构简单的小车行走组件23，以较低成本实现小车位移可靠的闭环控制，重复定位精度高，稳定性好。在其它实施例中，也可以将旋转编码器安装于驱动电机的输出端或者减速器的输出器，同样能够达到对小车的位移数据的检测。当然，通过将旋转编码器直接安装在第二齿轮233的齿轮轴端的方式，相对于安装于驱动电机或者减速器输出端的方式，能够减少中间环节(如减速及传动环节)的误差，检测结果更加精准。

实施例二：

如图6至图8所示，在本实施例中，与实施例一的区别仅在于大车行走组件22和小车行走组件23中的传动方式。在本实施例中，采用链轮链条的方式进行传动，具体地，大车行走组件22包括大车本体221、第一主动链轮226、第一从动链轮227、第一链条228和第一驱动单元229；第一主动链轮226和第一从动链轮227安装于安装架21的两端，第一链条228绕设于第一主动链轮226和第一从动链轮227上且两端与大车本体221紧固相连，第一驱动单元229安装于安装架21上且与第一主动链轮226连接，用于驱动第一主动链轮226转动以实现大车本体221在安装架21上的移动。第一驱动单元229同样为驱动电机和减速器。此种结构的大车行走组件22同样结构简单、操作简便、驱动稳定、能够减少各种因素造成的打滑、惯性冲程过大等现象。

进一步地，旋转编码器安装于第一从动链轮227的轴端，通过直接检测链轮的旋转行程，可得到大车精确可靠的位移数据，结合上述结构简单的大车行走组件22，以较低成本实现大车位移可靠的闭环控制；重复定位精度高，稳定性好。在其它实施例中，也可以将旋转编码器安装于第一主动链轮226或驱动电机的输出端或者减速器的输出器，同样能够达到对大车的位移数据的检测。当然，通过将旋转编码器直接安装在第一从动链轮227的轴端的方式，相对于安装于驱动电机或者减速器或第一主动链轮226输出端的方式，能够减少中间环节(如减速及传动环节)的误差，检测结果更加精准。

另外，小车行走组件23也可以采用如上所述大车行走组件22的链轮链条的结构形式。具体地，具体地，小车行走组件23包括小车本体231、第二主动链轮236、第二从动链轮237、第二链条238和第二驱动单元239；第二主动链轮236和第二从动链轮237安装于连接梁2212的两端，第二链条238绕设于第二主动链轮236和第二从动链轮237上且两端与小车本体231紧固相连，第二驱动单元239安装于连接梁2212上且与第二主动链轮236连接，用于驱动第二主动链轮236转动以实现小车本体231在连接梁2212上的移动。第二驱动单元239同样为驱动电机和减速器。此种结构的小车行走组件23同样结构简单、操作简便、驱动稳定、能够减少各种因素造成的打滑、惯性冲程过大等现象。

进一步地，旋转编码器安装于第二从动链轮237的轴端，通过直接检测第二从动链轮237的旋转行程，可得到小车精确可靠的位移数据，结合上述结构简单的小车行走组件23，以较低成本实现小车位移可靠的闭环控制；重复定位精度高，稳定性好。在其它实施例中，也可以将旋转编码器安装于第二主动链轮236或驱动电机的输出端或者减速器的输出器，同样能够达到对小车的位移数据的检测。当然，通过将旋转编码器直接安装在第二从动链轮237的轴端的方式，相对于安装于驱动电机或者减速器或第二主动链轮236输出端的方式，能够减少中间环节(如减速及传动环节)的误差，检测结果更加精准。

实施例三：

在本实施例中，大车行走组件22可以采用实施例一中齿轮齿条的传动方式，小车行走组件23采用实施例二的链轮链条的传动方式。

实施例四：

在本实施例中，大车行走组件22可以采用实施例二链轮链条的传动方式，小车行走组件23采用实施例一中齿轮齿条的传动方式。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种混凝土预制构件布料机，其特征在于，包括布料单元(1)和二维运动单元(2)；所述二维运动单元(2)包括安装架(21)、大车行走组件(22)和小车行走组件(23)，所述大车行走组件(22)安装于安装架(21)上，所述小车行走组件(23)安装于所述大车行走组件(22)上，所述布料单元(1)安装于所述小车行走组件(23)上，所述大车行走组件(22)与小车行走组件(23)的运动方向相互垂直以形成二维方向上的运动；所述大车行走组件(22)上设置有用于检测大车行走组件(22)位移的大车位移检测件(24)，所述小车行走组件(23)上设置有用于检测小车行走组件(23)位移的小车位移检测件(25)。

2.根据权利要求1所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述大车行走组件(22)包括大车本体(221)、第一齿轮(223)、第一齿条(222)以及第一驱动件(225)；所述大车本体(221)滑动安装于所述安装架(21)上，所述第一齿条(222)安装于所述安装架(21)上，所述第一齿轮(223)安装于所述大车本体(221)上，所述第一齿轮(223)与所述第一齿条(222)相互啮合，所述第一驱动件(225)安装于所述大车本体(221)上且与所述第一齿轮(223)连接，用于驱动所述第一齿轮(223)转动以实现大车本体(221)在安装架(21)上的移动。

3.根据权利要求2所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述第一驱动件(225)直接与所述第一齿轮(223)相连；或者所述第一驱动件(225)通过第一传动机构(224)与所述第一齿轮(223)相连。

4.根据权利要求2所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述大车位移检测件(24)包括安装于第一齿轮(223)一侧或者所述第一驱动件(225)上的旋转编码器。

5.根据权利要求1所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述大车行走组件(22)包括大车本体(221)、第一主动链轮(226)、第一从动链轮(227)、第一链条(228)和第一驱动单元(229)；所述大车本体(221)滑动安装于所述安装架(21)上，所述第一主动链轮(226)和第一从动链轮(227)安装于所述安装架(21)的两端，所述第一链条(228)绕设于所述第一主动链轮(226)和第一从动链轮(227)上且两端与大车本体(221)紧固相连，所述第一驱动单元(229)安装于安装架(21)上且与所述第一主动链轮(226)连接，用于驱动所述第一主动链轮(226)转动以实现大车本体(221)在安装架(21)上的移动。

6.根据权利要求5所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述大车位移检测件(24)包括安装在第一主动链轮(226)或第一从动链轮(227)或第一驱动单元(229)上的旋转编码器。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述小车行走组件(23)包括小车本体(231)、第二齿轮(233)、第二齿条(232)以及第二驱动件(235)；所述小车本体(231)滑动安装于所述大车行走组件(22)上，所述第二齿条(232)安装于所述大车行走组件(22)上，所述第二齿轮(233)安装于所述小车本体(231)上，所述第二齿轮(233)与所述第二齿条(232)相互啮合，所述第二驱动件(235)安装于所述小车本体(231)上且与所述第二齿轮(233)连接，用于驱动所述第二齿轮(233)转动以实现小车本体(231)在大车行走组件(22)上的移动。

8.根据权利要求7所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述第二驱动件(235)直接与所述第二齿轮(233)相连；或者所述第二驱动件(235)通过第二传动机构(234)与所述第二齿轮(233)相连。

9.根据权利要求7所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述小车位移检测件(25)包括安装于第二齿轮(233)一侧或者所述第二驱动件(235)上的旋转编码器。

10.根据权利要求1至6中任意一项所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述小车行走组件(23)包括小车本体(231)、第二主动链轮(236)、第二从动链轮(237)、第二链条(238)和第二驱动单元(239)；所述小车本体(231)滑动安装于所述大车行走组件(22)上，所述第二主动链轮(236)和第二从动链轮(237)安装于所述大车行走组件(22)的两端，所述第二链条(238)绕设于所述第二主动链轮(236)和第二从动链轮(237)上且两端与小车本体(231)紧固相连，所述第二驱动单元(239)安装于大车行走组件(22)上且与所述第二主动链轮(236)连接，用于驱动所述第二主动链轮(236)转动以实现小车本体(231)在大车行走组件(22)上的移动。

11.根据权利要求10所述的混凝土预制构件布料机，其特征在于，所述大车位移检测件(24)包括安装在第二主动链轮(236)或第二从动链轮(237)或第二驱动单元(239)上的旋转编码器。

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