CN113418780B - 混凝土强度测试系统 - Google Patents
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Abstract
该发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及混凝土强度测试系统。包括顺次连接的取样系统、养护系统和脱模检测系统；所述取样系统包括设置于存料罐上的取样机构，设置于取样机构下方的第一传送带机构，所述取样机构将存料罐内的混凝土取样至带有电子标签的试模内形成带件试模，所述第一传送带机构将带件试模转运至养护系统处；所述养护系统包括养护架、分拣机构、搬运机构和送检机构，所述养护架上设有带件试模的入口以及带件试模的出口，所述分拣机构设置于养护架的入口处，用于将第一传送带机构上的带件试模搬运至养护架的入口处存放。本技术方案旨在提高混凝土取样至试块强度检测整个过程的自动化程度程度，提高试块强度检测的准确性。
Description
技术领域
该发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及混凝土强度测试系统。
背景技术
试块抗压强度是混凝土的主要性能指标之一，首先对混凝土进行取样，并装进准备好的试模内。然后将形成的带件试模进行养护，待到养护周期完成，对带件试模进行脱模，然后对脱模得到的试块进行强度检测，得到强度检测数据来判断试块的抗压强度是否达标。
在上述的整个过程中，传统的混凝土制造企业，都面临着人力资源占用较多，生产效率较低，作业环境较差，过程控制受人为因素影响较大的问题，如何减少人力资源的占用，使混凝土从取样到强度检测的整个过程实现自动化，以及如何提高混凝土试块强度检测的准确性是如今混凝土行业亟需解决的问题。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明的目的在于提供混凝土强度测试系统，旨在提高混凝土取样至试块强度检测整个过程的自动化程度程度，提高试块强度检测的准确性。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
混凝土强度测试系统，用于实现混凝土从取样至强度检测自动化操作，其特征在于，包括顺次连接的取样系统、养护系统和脱模检测系统；
所述取样系统包括设置于存料罐上的取样机构，设置于取样机构下方的第一传送带机构，所述取样机构将存料罐内的混凝土取样至带有电子标签的试模内形成带件试模，所述第一传送带机构将带件试模转运至养护系统处；
所述养护系统包括养护架、分拣机构、搬运机构和送检机构，所述养护架上设有带件试模的入口以及带件试模的出口，所述分拣机构设置于养护架的入口处，用于将第一传送带机构上的带件试模搬运至养护架的入口处存放，所述搬运机构设置于养护架的中部，用于将养护架入口处的带件试模搬运至养护架上进行养护，且还将养护结束后的带件试模转运至养护架的出口处，所述送检机构设置于养护架的出口处，用于将养护完成的带件试模转运至脱模检测系统；
所述脱模检测系统包括脱模机构和压力测试机构，所述脱模机构用于对养护完成的带件试模进行脱模得到养护完成的试块，所述压力测试机构对养护完成的试块进行强度检测。
本技术方案的工作原理为：
取样机构将存料罐中的混凝土放出，使其进入试模内形成带件试模，然后第一传送带机构将带件试模转运至养护架的入口处，在分拣机构的作用下，将第一传送带上的带件试模转运防止在养护架的入口处，然后通过搬运机构将带件试模转运至养护架上指定的位置进行放置，待到试块的养护周期完成，控制系统控制搬运机构将带件试模搬运养护架出口处的送检机构上，送检机构将带件试模转运至脱模机构处，脱模机构对带件试模进行脱模，然后将脱模出来的试块转运至压力测试机构处对试块进行强度检测。
进一步限定，所述取样系统还包括设置于存料罐下方的坍落度检测机构，所述坍落度检测机构用于对存料罐内的混凝土进行坍落度检测。
进一步限定，所述坍落度检测机构包括成型锥筒、振捣气缸组、提升气缸组、滑台组和图像采集机构。
坍落度检测机构的机构具体为：包括安装架，安装架的内部设有隔板，安装架的上部固定连接有滑台组，同时滑台组的滑块上设有锥形斗，成型锥筒固定连接于锥形筒的底部，滑台组的滑台座和安装架的上端采用提升气缸组连接，振捣气缸组设置在柱形斗的正上方，图像采集机构设置在振捣气缸组的正上方。
综上，坍落度检测机构的工作原理为：混凝土通过锥形斗进入成型锥筒的内部，控制系统控制振捣气缸对混凝土进行振捣，振捣结束后，提升气缸组将成型锥筒和锥形斗一并向上提升，然后滑台组件锥形斗向外侧平移，便于图像采集机构对混凝土的坍落度进行识别和检测，最后在控制系统的作用下，各个机构复位，优选地，还可以在隔板和锥形斗的边缘设置清洗单元，清洗单元可以为水管，电控阀组成。
进一步限定，所述养护架包括若干个养护架单元，所述养护架包括主体框架和设置于主体框架内部两侧的若干托料板，若干所述拖料板竖直均匀分布在主体框架的两侧，且位于同一高度的两块托料板之间设有取料间隙。
养护架的具体结构为：养护架至少包括有两个镜像对称设置的养护架单元，两个养护架单元之间设有取料通道，搬运机构设置在取料通道内，单一养护架单元包括主体框架，主体框架由矩形分布的4根立柱，以及设置在相邻立柱之间的若干横杆组成，主体框架内部设有若干托料板，若干托料板沿着主体框架的中截面对称设置，且位于同一水平面的两个托料板之间设有取料间隙，位于上下相邻的托料板之间设有放入间隙，试模从放入间隙进入主体框架的内部，且试模的两端边缘放置于同一高度的两托料板上。
进一步限定，所述养护架单元内部位于同一高度上的托料板放置的是同一批次的带件试模，其有益之处在于，便于搬运机构对带件试模的放置和取出，同一批的养护试件一致，便于同时放入和取出。
进一步限定，所述分拣机构包括横梁、纵梁和第一夹持机构，所述纵梁和横梁通过滑台连接，所述第一夹持机构通过滑台和纵梁连接，所述第一夹持机构用以对带件试模的端部夹持。
分拣机构的工作原理为：纵梁在控制系统的作用下在横梁上滑动，同时配合第一夹持机构在纵梁上滑动，可以将夹持机构运动至带件试模的上方，然后通过设置在夹持机构上的升降气缸，将夹持机构的夹爪运动至带件试模的两端，再通过夹持气缸的输出端伸出，使夹持气缸输出端的夹板靠近，实现对带件试模的夹持。
进一步限定，所述搬运机构包括固定在养护架上端的滑轨，和滑轨滑动连接的滑臂，设置在滑臂端部的托举机构，所述托举机构包括安装座和托板，所述安装座和滑臂竖直方向滑动连接，所述托板和安装座水平方向滑动连接。
搬运机构的工作原理为：由于试模上带有电子标签，控制系统能通过电子标签得到带件试模进入养护架的养护时间以及在养护架上的位置信息，待到带件试模养护时间达到28天，控制系统将会给搬运机构发送信号，搬运机构会运动至指定的位置，将托板滑动至带件试模的下方，然后安装座向上滑动，即可将带件试模向上托举，然后运动至养护架的出口端。
进一步限定，所述送检机构包括旋转平台、设置于传送平台上方的链传动机构、设置于旋转平台外侧的升降机构，设置于升降机构上的第二夹持机构，以及设置于第二夹持机构夹持部位上的翻转机构。
送检机构的工作原理为：通过旋转平台的旋转，将链传动机构转动至养护架出口处，搬运机构将取出的带件试模放置与链传动机构上，然后旋转机构复位，通过升降机构和第二夹持机构的配合，可以使第二夹持机构对带件试模进行夹取，夹取之后，夹持部上端的翻转机构将带件试模旋转90°，这样的目的在于，调整方向，便于后续的脱模。
进一步限定，所述脱模机构包括脱模气缸组，所述脱模气缸组的端部固定连接有顶针，所述顶针在脱模气缸组的带动下将试块从试模内顶出来。
进一步限定，所述脱模机构的末端设有试模收纳箱，所述压力测试机构的末端设有试块收纳箱，所述脱模机构和压力测试机构的外侧均设有辅助气缸，所述辅助气缸在控制系统的作用下，将试块、试模和带件试模推动至指定位置，其有益之处在于，试块收纳箱和试模收纳箱便于对强度检测后的试块以及脱模之后的试模进行收集。
本发明的技术效果为:通过本发明中各个机构的相互协调工作，将混凝土试块成型、试块养护、试块转运、试块脱模和试块的强度检测形成一个自动化工作链，避免了人工进行的繁琐步骤，同时降低人为误差，使强度检测结果更加的准确。
附图说明
图1为本具体实施方式中混凝土强度测试系统的平面布置图。
图2为本具体实施方式中分拣机构的正视图示意图。
图3为本具体实施方式中坍落度检测机构的立体示意图。
图4为本具体实施方式中送检机构的侧视图示意图。
图5为本具体实施方式中养护架单元的正视图示意图。
附图编号
取样系统1、取样机构11、第一传送带机构12、坍落度检测机构13、隔板131、成型锥筒132、锥形斗133、振捣气缸组134、图像采集机构135、滑台组136、提升气缸组137、养护系统2、养护架21、立柱211、横杆212、托料板213、分拣机构22、横梁221、纵梁222、第一夹持机构223、搬运机构23、送检机构24、旋转平台241、链传动机构242、翻转机构243、第二夹持机构244、升降机构245、脱模检测系统3、脱模机构31、压力测试机构32、试模4、试块5、带件试模6。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
如图1所示，混凝土强度测试系统，主要包括3个部分，包括顺次连接的取样系统1、养护系统2和脱模检测系统3，取样系统1的目的是将存料罐中的混凝土装进试模4内，形成带件试模6，并将带件试模6转运至养护系统2内，养护系统2是对带件试模6进行养护，直到养护周期结束，再将养护结束后的带件试模6转运至脱模检测系统3处，脱模检测系统3对带件试模6进行脱模，得到养护完成的试块5，然后对养护完成的试块5进行强度检测，在取样系统1、养护系统2和脱模检测系统3之间可以通过皮带的形式进行带件试模6或者是试模4的转运。
其中取样系统1中主要包括如下的部分，设置于存料罐上的取样机构11、设置于取样机构11下方的第一传送带机构12，以及设置于第一传送带机构12侧面的用于将试模4推送至取样机构11下方的试模4推动气缸，取样机构11的具体机构为出料筒和，出料筒的一端和存料罐内部连通，在出料筒上设有出料口，同时出料筒的内部设有放料气缸，通过放料气缸的伸缩即可将存料罐中的混凝土放出至试模4的内部。第一传送带机构12将带件试模6输送至养护系统2中养护架21的入口处，且在第一传送带机构12的外侧设有对带件试模6的转运位置进行限位的传感器。
如图3所示，优选地，存料罐的下方还设有坍落度检测机构13，坍落度检测机构13的主要结构为包括安装架，安装架的内部设有隔板131，安装架的上部固定连接有滑台组136，同时滑台组136的滑块上设有锥形斗133，成型锥筒132固定连接于锥形筒的底部，滑台组136的滑台座和安装架的上端采用提升气缸组137连接，振捣气缸组134设置在柱形斗的正上方，图像采集机构135设置在振捣气缸组134的正上方。混凝土通过锥形斗133进入成型锥筒132的内部，控制系统控制振捣气缸对混凝土进行振捣，振捣结束后，提升气缸组137将成型锥筒132和锥形斗133一并向上提升，然后滑台组136件锥形斗133向外侧平移，便于图像采集机构135对混凝土的坍落度进行识别和检测，最后在控制系统的作用下，各个机构复位，优选地，还可以在隔板131和锥形斗133的边缘设置清洗单元，清洗单元可以为水管，电控阀组成。
如图5所示，养护系统2主要包括养护架21、分拣机构22、搬运机构23和送检机构24，分拣机构22设置在养护架21的入口处，搬运机构23设置在两侧养护架21的中部，送检机构24设置在养护架21的出口处。
养护架21至少包括有两个镜像对称设置的养护架21单元，两个养护架21单元之间设有取料通道，搬运机构23设置在取料通道内，单一养护架21单元包括主体框架，主体框架由矩形分布的4根立柱211，以及设置在相邻立柱211之间的若干横杆212组成，主体框架内部设有若干托料板213，若干托料板213沿着主体框架的中截面对称设置，且位于同一水平面的两个托料板213之间设有取料间隙，位于上下相邻的托料板213之间设有放入间隙，试模4从放入间隙进入主体框架的内部，且试模4的两端边缘放置于同一高度的两托料板213上。
如图2所示，分拣机构22包括设置于养护架21入口处的横梁221，在横梁221上通过滑台等形式滑动连接有纵梁222，在纵梁222上通过滑台等方式滑动连接有第一夹持机构223，纵梁222和第一夹持机构223的滑动方向相互垂直，第一夹持机构223通过升降气缸可以在竖直方向上进行滑动，同时第一夹持结构的夹持部分为夹持气缸组成，通过夹持汽缸的输出端伸缩实现对带件试模6的夹取和放开。
搬运机构23主要包括固定在养护架21上端的滑轨，在滑轨上设置有滑臂，在滑臂的下端设有对带件试模6进行托举的托举机构，托举机构主要包括安装座和托板，安装座和滑臂滑动连接，可以为滑台连接，也可以为链条驱动连接，其目的主要是实现安装座在滑臂的竖直方向上进行高度变化，托板滑动连接于安装座的表面上，且托板可实现双向滑动，双向滑动的目的是为了靠近两侧的安装架。搬运机构23的工作原理为：由于试模4上带有电子标签，控制系统能通过电子标签得到带件试模6进入养护架21的养护时间以及在养护架21上的位置信息，待到带件试模6养护时间达到28天，控制系统将会给搬运机构23发送信号，搬运机构23会运动至指定的位置，将托板滑动至带件试模6的下方，然后安装座向上滑动，即可将带件试模6向上托举，然后运动至养护架21的出口端。
如图4所示，送检机构24包括旋转平台241、设置于传送平台上方的链传动机构242、设置于旋转平台241外侧的升降机构245，设置于升降机构245上的第二夹持机构244，以及设置于第二夹持机构244夹持部位上的翻转机构243。送检机构24的工作原理为：通过旋转平台241的旋转，将链传动机构242转动至养护架21出口处，搬运机构23将取出的带件试模6放置与链传动机构242上，然后旋转机构复位，通过升降机构245和第二夹持机构244的配合，可以使第二夹持机构244对带件试模6进行夹取，夹取之后，夹持部上端的翻转机构243将带件试模6旋转90°，这样的目的在于，调整方向，便于后续的脱模。
脱模检测系统3内包括对带件试模6进行脱模的脱模机构31，以及对脱模之后的试块5进行强度检测的压力测试机构32，脱模机构31采用的是顶针脱模的方式，即气缸控制器端部的顶针穿过试模4背面的小孔，将试块5从试模4内顶出来，压力测试机构32为市面上常见的压力检测设备。
综上，本技术方案的工作原理为：取样机构11将存料罐中的混凝土放出，使其进入试模4内形成带件试模6，然后第一传送带机构12将带件试模6转运至养护架21的入口处，在分拣机构22的作用下，将第一传送带上的带件试模6转运防止在养护架21的入口处，然后通过搬运机构23将带件试模6转运至养护架21上指定的位置进行放置，待到试块5的养护周期完成，控制系统控制搬运机构23将带件试模6搬运养护架21出口处的送检机构24上，送检机构24将带件试模6转运至脱模机构31处，脱模机构31对带件试模6进行脱模，然后将脱模出来的试块5转运至压力测试机构32处对试块5进行强度检测。
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.混凝土强度测试系统，用于实现混凝土从取样至强度检测自动化操作，其特征在于，包括顺次连接的取样系统、养护系统和脱模检测系统；
所述取样系统包括设置于存料罐上的取样机构，设置于取样机构下方的第一传送带机构，所述取样机构将存料罐内的混凝土取样至带有电子标签的试模内形成带件试模，所述第一传送带机构将带件试模转运至养护系统处；
所述养护系统包括养护架、分拣机构、搬运机构和送检机构，所述养护架上设有带件试模的入口以及带件试模的出口，所述分拣机构设置于养护架的入口处，用于将第一传送带机构上的带件试模搬运至养护架的入口处存放，所述搬运机构设置于养护架的中部，用于将养护架入口处的带件试模搬运至养护架上进行养护，且还将养护结束后的带件试模转运至养护架的出口处，所述送检机构设置于养护架的出口处，用于将养护完成的带件试模转运至脱模检测系统；
所述脱模检测系统包括脱模机构和压力测试机构，所述脱模机构用于对养护完成的带件试模进行脱模得到养护完成的试块，所述压力测试机构对养护完成的试块进行强度检测。
2.根据权利要求1所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述取样系统还包括设置于存料罐下方的坍落度检测机构，所述坍落度检测机构用于对存料罐内的混凝土进行坍落度检测。
3.根据权利要求2所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述坍落度检测机构包括成型锥筒、振捣气缸组、提升气缸组、滑台组和图像采集机构。
4.根据权利要求1所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述养护架包括若干个养护架单元，所述养护架包括主体框架和设置于主体框架内部两侧的若干托料板，若干所述拖料板竖直均匀分布在主体框架的两侧，且位于同一高度的两块托料板之间设有取料间隙。
5.根据权利要求4所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述养护架单元内部位于同一高度上的托料板放置的是同一批次的带件试模。
6.根据权利要求1所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述分拣机构包括横梁、纵梁和第一夹持机构，所述纵梁和横梁通过滑台连接，所述第一夹持机构通过滑台和纵梁连接，所述第一夹持机构用以对带件试模的端部夹持。
7.根据权利要求1所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述搬运机构包括固定在养护架上端的滑轨，和滑轨滑动连接的滑臂，设置在滑臂端部的托举机构，所述托举机构包括安装座和托板，所述安装座和滑臂竖直方向滑动连接，所述托板和安装座水平方向滑动连接。
8.根据权利要求1所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述送检机构包括旋转平台、设置于传送平台上方的链传动机构、设置于旋转平台外侧的升降机构，设置于升降机构上的第二夹持机构，以及设置于第二夹持机构夹持部位上的翻转机构。
9.根据权利要求1所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述脱模机构包括脱模气缸组，所述脱模气缸组的端部固定连接有顶针，所述顶针在脱模气缸组的带动下将试块从试模内顶出来。
10.根据权利要求1所述的混凝土强度测试系统，其特征在于，所述脱模机构的末端设有试模收纳箱，所述压力测试机构的末端设有试块收纳箱，所述脱模机构和压力测试机构的外侧均设有辅助气缸，所述辅助气缸在控制系统的作用下，将试块、试模和带件试模推动至指定位置。
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