具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例一
如图1和图2所示,本实施例的混凝土预制构件的生产装置包括多个生产功能模块10。多个生产功能模块10沿竖直方向叠置设置,且多个生产功能模块10为以下模块中的一个或者多个:模台清理模块、划线模块150、喷油模块160、模台储存模块20、钢筋加工模块30、混凝土加工模块40、布料模块50、振捣模块、混凝土表面处理模块140、养护模块60以及脱模模块。
利用本实施例的技术方案,生产装置的各个生产功能模块10采用竖直方向叠置的方式进行安装,进而大大提高了空间的利用效率,减小生产装置的水平占地面积。生产时可以根据实际生产需要,灵活对每个生产功能模块10的种类进行选择,提高了生产装置的模块化程度。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的混凝土预制构件生产系统占地面积大、空间利用率低的缺陷。
以下首先对各个模块的功能进行说明:
模台清理模块的功能是对模台的表面进行清理。具体而言,模台上承载有混凝土原料以及钢筋,当混凝土原料进行蒸养成型并脱模后,模台将投入下一个生产循环。在模台投入生产前,需要对模台的表面上残余原料以及异物进行清理、清扫,防止对后续构件的生产产生影响。因此模台清理模块可以包括清扫设备、清洗设备等。
划线模块150的功能是在模台上对构件的形状进行划线,因此划线模块150可以包括划线机。
喷油模块160的功能是在模台进行布料前,在模台的表面进行涂油,因此喷油模块160可以包括涂油机。
模台储存模块20的功能是对模台70进行储存,或者作为模台70的流转通道。具体而言,当模台70在某一模块完成相应工序后,可以通过流转机构(例如堆垛机、提升机等等)运送至模台储存模块20内暂存,然后再运送至另一个模块并进行下一道工序。模台储存模块20内可以设置有定位机构,进而使得多个模台70可以沿着竖直方向进行多层叠放。
钢筋加工模块30的功能是加工预制构件中的钢筋结构,或者对钢筋结构进行储存。钢筋结构加工设备可以包括钢筋切断设备、网片制作设备以及桁架制作设备。上述设备制作好钢筋结构后转运至储存设备中进行储存,并在后续工序中放入至模台70内。
混凝土加工模块40的功能是对混凝土原料进行加工、储存。具体而言,上述的混凝土加工包括对原料(沙料和石料)进行搅拌,其中,生产方式既可以直接生产湿拌混凝土,也可以用预先准备好的干拌混凝土进行简易添加水以及外加剂后搅拌生产。对于沙料和石料,本实施例中可以设置相应的储存设备对沙料和石料进行储存,需要生产混凝土时将沙料和石料转运至搅拌机内。进一步地,本实施例中的混凝土加工模块40还可以设置砂石加工设备,也即破碎机、制砂机等等。通过将石块原料或者建筑垃圾进行破碎和筛分,进而生产砂石原料,生产出的砂石转运至储存设备内。
振捣模块的功能是对模台70中浇筑后的混凝土进行振动,使混凝土密实结合,消除混凝土的蜂窝麻面等现象,以提高其强度,保证混凝土预制构件的质量。
混凝土表面处理模块140的功能是对浇筑后的混凝土的表面进行处理。具体而言,若需要构件的表面光滑平整,则进行抹光或者赶平处理,若需要构件的表面具有一定的粗糙度,则进行拉毛处理。因此混凝土表面处理模块140可以包括赶平设备、抹光设备或者拉毛设备。
养护模块60的功能是对模台70内的混凝土进行高温蒸养,进而使得构件成型。
通道模块230也即通道仓,通道模块230的作用是与水平方向的其他工位进行对接,并对模台70进行流转。流转的方式包括:对相邻的生产装置之间进行模台70流转,或者对生产装置与其他生产设备之间进行模台70流转。为了方便流转,通道模块230可以设置在生产装置的最底部。同时,当模台70自身不带动力时,通道模块230内可以设置相应的牵引机构(例如带动力滚轮,拖钩等)。
脱模模块的功能是将成型后的构件从模台70进行脱模。
结合各个模块的功能,上述的“生产功能模块10为以下模块中的一个或者多个”是指,生产装置可以是以上模块中的某一个模块叠置形成,也可以是通过不同种类的模块叠置形成。例如,生产装置的多个生产功能模块10可以为多个布料模块50叠置,此时生产装置的作用即为集中对模台70进行布料。再例如,生产装置的多个生产功能模块10包括叠置的模台清理模块、划线模块150和喷油模块160。此时生产装置的作用即为在模台70进行布料前对其进行预处理工艺。因此,本领域技术人员可以理解,对于生产装置而言,相邻的生产功能模块10之间的种类可以是相同的,也可以是不同的。将相邻的生产功能模块10的种类设置为不同种类的模块,使得生产装置的设置灵活性更高,模块化程度更高。
当然,上述举例并非对生产装置中的生产功能模块10的种类进行限制,本领域技术与人员可以根据实际需要对多个生产功能模块10的种类进行选取和调整。
如图2和图3所示,在本实施例的技术方案中,生产功能模块10包括框架11,相邻的生产功能模块10的框架11之间设置有定位结构110。具体而言,每个生产功能模块10具有一个框架11,框架11内可以放置相应的设备或者机构。多个生产功能模块10叠置时,框架11起到了支撑和连接的作用。从图3可以看到,上述的定位结构110为定位销和定位孔,通过将定位销穿入至定位孔内可以实现相邻的生产功能模块10之间的水平位置的定位。除了上述的定位结构110以外,相邻的框架11之间还可以设置连接结构,例如螺钉、卡扣等等。连接结构可以将相邻的生产功能模块10连接在一起。
需要说明的是,“生产功能模块10包括框架11”也包括以下情况:生产装置包括一个整体的框架11,框架11在竖向方向上具有不同的容纳空间,不同的容纳空间内放置具有特定生产功能的设备,进而在竖向方向上形成多个生产功能模块10。本领域技术人员可以理解,此时,相邻的生产功能模块10之间的框架11为一体结构,也即不必设置上述的定位结构110,也不必设置连接结构。
如图1和图2所示,在本实施例的技术方案中,位于最上方的生产功能模块10的顶部设置有围栏结构130。具体而言,最上方的生产功能模块10的顶部也可以作为工作空间。例如操作人员可以在生产装置的顶部进行活动,或者在生产装置的顶部放置其他设备,再或者在生产装置的顶部堆放模台70等等。进一步地,为了保证位于最上方的生产功能模块10的顶部的作业安全性,在该位置处设置有围栏结构130,并且围栏结构130也能够对工作区域进行划分。
如图4所示,在本实施例的技术方案中,模台70为平模模台或者立模模台。具体而言,平模模台用于平模生产,立模模台用于立模生产。本领域技术人员可以根据预制构件的具体形状来选择在生产装置中采用平模模台或者立模模台。
进一步需要说明的是,模台70可以在多层生产功能模块10之间进行垂直方向的流转,以及在某一个生产功能模块10中沿水平方向进行流转。模台70的垂直流转可以再生产装置内部进行,也可以在生产装置外部进行(例如用提升机)。模台70的水平流转可以采用模台70自带动力的方式进行,也可以采用在生产功能模块10中设置动力机构的方式进行。
如图4和图5所示,在本实施例的技术方案中,模台70的底部或者侧部设置有注料口71。具体而言,对于传统的混凝土预制构件生产系统而言,在进行布料时,模台沿着流转系统运动至布料机的下方,因此现有技术中的模台为上方布料。而在本本实施例中,各个生产功能模块10的布置方式较为灵活,布料模块50有可能位于模台70存放位置的下方。为此本实施例中模台70在侧部和底部设置有注料口71,同时在模台70的顶部还设置有溢料口,进而使得模台70的布料方式更加的灵活,同时也保证各个生产功能模块10在灵活选择种类时,依然能满足混凝土预制构件的生产流程要求。
实施例一中的生产装置还包括登高机构,登高机构用于使操作人员在不同的生产功能模块10之间流转。具体而言,与现有技术中水平布置的预制混凝土构件生产线不同,本实施例中的生产装置由于将各个工位(生产功能模块10)沿竖直方向布置,因此操作人员需要借助登高机构在不同高度的工位之间移动。登高机构可以自带动力,例如平台提升机、电梯等等,也可以是不带动力的固定结构,例如攀爬架,攀爬梯等等。
进一步地,登高机构可以设置在多个叠置的生产功能模块10的内部或者外部。其中,多个生产功能模块10的内部指的是其内部空间。例如,在生产功能模块10特定的位置处设置有避让开口,当多个生产功能模块10叠置在一起后,多个避让开口即形成了可以在生产功能模块10内部进行流转的流转通道,登高机构可以设置在该流转通道内。多个生产功能模块10的外部指的是其外部空间,包括登高机构设置在多个生产功能模块10的外侧,也包括登高机构设置在生多个生产功能模块10的外壁上的情况。
实施例二
如图6所示,实施例二的生产装置和实施例一相比,区别在于,生产功能模块10的底部设置有滚轮120。具体而言,实施例一和实施例二中的生产装置均为免(混凝土)基础结构,进而大大缩短现场布置生产装置所需要的时间。并且在实施例二中,生产功能模块10的底部设置有滚轮120,进而使得生产功能模块10的移动更为灵活,并便于运输。进一步地,该滚轮120可以自带动力并驱动生产装置移动,也可以是通过外部设备拖动生产功能模块10移动。
此外,除了上述的滚轮120结构外,生产功能模块10也可以是直接放置于地面,或者下沉于地面布置。
实施例三
如图7所示,实施例三的生产装置和实施例二相比,区别在于,滚轮120的设置位置不同。具体而言,生产功能模块10侧部设置有滚轮120。实施例三的结构适用于生产功能模块10的高度较高,但宽度尺寸不大的情况。在实施例三种,滚轮120设置在生产功能模块10的高度方向,在现场也可以将生产功能模块10翻转立起。
实施例四
实施例四的生产装置与上述的实施例二和实施例三相比,区别在于,滚轮120相对于生产装置整体而言,设置在底部或者侧部。具体而言,如上述所述,生产装置由多个生产功能模块10沿竖向叠加后形成,因此本领域技术人员可以理解,可以在位于最底部的生产功能模块10的底部设置滚轮120,进而使得生产装置整体为可移动结构,也即免(混凝土)基础结构。进一步地,若生产装置整体高度较高,但宽度尺寸不大,也可以在生产装置的侧部设置滚轮120。
此外,生产装置整体也可以是直接放置于地面,或者下沉于地面布置。
实施例五
如图8所示,实施例五的生产装置与上述的实施例一相比,区别在于,生产装置还包括可流转料斗机构200,可流转料斗机构200包括承载台210以及设置在承载台210上的料斗220,可流转料斗机构200适于向生产功能模块10转运原料。
具体而言,现有技术中的料斗通过行走机构设置在天轨上,由于天轨的轨道是固定的,因此料斗的进行轨迹也是固定的,同时,料斗只能够在地面上方进行流转。上述的料斗显然无法适用于上述实施例的立体式生产装置中,因此本实施例中设置了可流转料斗机构200。进一步地,承载台210可以自带动力,例如在承载台210的底部设置滚轮,滚轮由电机驱动。承载台210也可以通过外部动力驱动,例如在地面设置动力轮驱动承载台210移动,或者通过外部牵引设备拖动承载台210。在竖直方向上,可流转料斗机构200通过转运机构80进行流转,进而可以将可流转料斗机构200转运至处于不同高度的生产功能模块10处。料斗220的底部设置有开关结构,开关结构可以由操作人员手动控制,也可以由电控信号控制,开关结构打开时,料斗220可以向下方输送原料。
进一步地,本领域技术人员可以根据生产功能模块10的具体功能来选择可流转料斗机构200输送的原料。例如,当生产功能模块10为布料模块50时,料斗220内可以承载混凝土。当生产功能模块10为混凝土加工模块40时,料斗220内可以承载沙料或者是石料。
结合图8,本领域技术人员可以理解,通过转运机构80,可流转料斗机构200也可以在不同的生产功能模块10之间转运原料。
以上的实施例一至实施例五介绍了生产装置的整体结构特点,以下实施例六至实施例十二将介绍当生产功能模块10为特定模块时的一些具体实施方式。
实施例六
如图9所示,在实施例六的生产装置中,多个生产功能模块10中包括混凝土加工模块40。进一步地,混凝土加工模块40包括砂石储存设备42以及搅拌设备43。具体而言,实施例六的生产装置的功能之一即为加工混凝土,砂石储存设备可以对沙料和石料进行储存。当需要制作混凝土时,砂石储存设备42中的沙料和石料转运至搅拌设备43内,进而加工为混凝土。
进一步地,在实施例六中,混凝土加工模块40下方可以设置布料模块50,也即混凝土加工好后对下方的模台70进行布料。在进行布料时,可以将混凝土直接从搅拌设备43的出料口引入至模台70内,也可以将混凝土先引入至布料机中,在通过布料机对模台70进行布料。
实施例七
如图10所示,实施例七的生产装置和实施例六相比,区别在于,混凝土加工模块40还包括砂石加工设备41。具体而言,砂石加工设备41主要为破碎设备,破碎设备可以对石块原料和建筑垃圾进行破碎,进而生产砂石原料。生产好的砂石原料被转运至砂石储存设备42内进行储存。
在现有技术中,传统的混凝土生产成套设备布置在厂房外,生产好的混凝土需要通过管道转运至厂房外。而在本申请中,通过混凝土加工模块40中的砂石加工设备41、砂石储存设备42以及搅拌设备43可以实现在厂房内对混凝土进行生产,提高了混凝土预制构件生产系统的紧凑性,并大大减少占地面积。
实施例八
如图11所示,实施例八的生产装置和实施例七相比,区别在于,在混凝土加工模块40外侧还设置有转运机构80,转运机构80适于将模台70在各生产功能模块10之间转运。具体而言,当混凝土加工模块40在完成混凝土加工,并通过布料模块50对模台70进行布料后,转运机构80将布料后的模台70转运出去,并运送至其他生产功能模块10以完成下一道工序。
进一步地,结合图11中的内容,实施例八中的转运机构80主要用于在竖直方向对模台70进行流转,进而将模台70运输至不同高度方向的各个生产功能模块10处。当然,本领域技术人员可以理解,转运机构80也可以对模台70进行水平方向的流转,例如通过转运机构80使得生产装置能够和外部其他工位及生产设备进行对接。
实施例九
如图12所示,在实施例九的生产装置中,生产功能模块10为钢筋加工模块30。并且钢筋加工模块30包括以下设备中的一个或者多个:钢筋切断设备31、网片制作设备32、桁架制作设备33以及钢筋储存设备34。
具体而言,钢筋加工模块30中可以仅包括钢筋储存设备34,也即将外部加工好的钢筋构件转运至钢筋储存设备34中进行储存。或者,本领域技术人员可以根据实际加工需求,在上述的钢筋切断设备31、网片制作设备32、桁架制作设备33中选择一种或者多种设备。
与上述的实施例六类似,现有技术中,传统的钢筋加工成套设备位于厂房外部,在钢筋加工构件加工好后在转运至厂房内。实施例九的技术方案可以通过钢筋加工模块30的设置,实现厂房内的钢筋加工作业,提高了混凝土预制构件生产系统的紧凑性,并大大减少占地面积。
实施例十
如图13所示,在实施例十的生产装置中,生产功能模块10包括两个养护模块60,以及位于两个养护模块60底部的通道模块230。两个养护模块60中一个为基本养护窑,另一个为扩展养护窑。在需要养护的构件较少的情况下,可以只设置一个养护模块60。在需要养护的构件较多的时候,可以设置多个养护模块60,也即在基础养护窑上增设多个扩展养护窑,从而满足不同的生产需求。当然,养护模块60的数量不限于两个,本领域技术人员可以根据实际需要设置更多数量的养护模块60。
实施例十中的通道模块230用于与水平方向上的其他设备进行对接,并对模台70进行流转。同时,位于顶部的养护模块60的顶面设置有围栏结构130,围栏结构130围成的空间可以用于储存模台70、或者用于放置设备,或者供操作人员走动。
实施例十一
如图14所示,在实施例十一的生产装置中,多个生产功能模块10中的一部分叠置形成第一加工站90,另一部分叠置形成第二加工站100,第一加工站90和第二加工站100相邻设置,转运机构80设置在第一加工站90和第二加工站100之间。具体而言,上述的第一加工站90和第二加工站100可以为一种功能模块叠置构成,也可以为多种功能模块叠置构成。转运机构80可以将模台70在第一加工站90和第二加工站100之间转运,同时也能够将模台70在竖直方向进行垂直流转,进而使得模台70能够经过不同的生产功能模块10并完成相应的工序。
结合上述的描述,由于通道模块230其本身也能够起到对模台70进行流转的作用,因此在第一加工站90和第二加工站100之间单独设置一个通道模块230作为转运机构80,也是可行的实施方式。
如图14所示,在实施例十一中,第一加工站90包括由上自下依次设置的混凝土加工模块40、布料模块50以及模台储存模块20。第二加工站100包括由上自下依次设置的养护模块60以及模台储存模块20。具体而言,第一加工站90首先通过混凝土加工模块40生产混凝土,生产好的混凝土通过布料模块50对模台70进行布料,布料后的模台70转运至模台储存模块20进行暂存。然后,转运机构80将模台70从第一加工站90转运至第二加工站100的养护模块60内进行养护,同时第二加工站100下方的模台储存模块20可以对未养护或者养护后的模台70进行暂存。
进一步地,在实施例十一中,还可以在养护模块60的上方设置脱模模块。将养护好的模台70通过转运机构80转运至脱模模块内,进而将预制件和模台70进行分离。分离后的模台70可以投入至下一个生产循环中。
现有技术中,传统的混凝土预制构件生产系统的混凝土生产设备、布料设备以及蒸养设备需要占用大量的场地。而实施例十一的生产装置,通过两个由特定功能的生产功能模块10叠置的第一加工站90和第二加工站100,仅占用平面很少的空间即可完成混凝土生产、布料以及养护工艺,极大的提升了混凝土预制构件生产系统的空间利用效率。
当然,加工站的数量并不限于实施例十一中的两个,本领域技术人员可以根据实际工作需要设置多个加工站,并且相邻的加工站之间设置相应的转运机构80。
实施例十二
如图15所示,实施例十二的生产装置和实施例十一相比,区别在于,第一加工站90和第二加工站100中的生产功能模块10的种类不同。具体而言,第二加工站100中包括布料模块50、混凝土表面处理模块140、划线模块150以及喷油模块160。具体而言,模台70在第二加工站100内的划线模块150和喷油模块160内进行处理后,转运至布料模块50内进行布料,然后布料后的模台70转运至混凝土表面处理模块140内,根据实际需求对混凝土表面进行赶平、抹光或者拉毛工艺。
在实施例十二中,第一加工站90内的生产功能模块10可以为养护模块60,进而使得当模台70在经过混凝土表面处理模块140后,通过转运机构80转运至养护模块60进行蒸养。第一加工站90内的生产功能模块10还可以为模台储存模块20。当模台70在第二加工站100内完成布料以及混凝土表面处理工序后,通过转运机构80转运至模台储存模块进行暂存。
需要说明的是,以上的实施例六至实施例十二并非是对生产装置的生产功能模块10的种类进行限定,而仅仅是举例说明本领域技术人员可以根据实际工作需要,调整生产装置中叠置的生产功能模块10的数量,以及每个生产功能模块10选用何种具体功能的模块。同时,本领域技术人员可以根据实际工作场地面积调整加工站的具体数量。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。