一种自动布料机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动布料机。包括执行系统和控制系统，执行系统包括置于混凝土预制构件浇筑模具上方的基础支撑梁、行走系统、布料仓、升降系统、计量系统和液压系统；行走系统由在基础支撑梁上实现全平面移动的X向行走系统和Y向行走系统构成，行走系统上运载布料仓、升降系统、计量系统和液压系统并由控制系统控制布料仓完成定位定量混凝土浇筑。本实用新型专利技术操作简单，只需输入所需预制构件长度、宽度、厚度，布料机自动运行，布料均匀，增强了构件的一致性，提高了构件的外观质量，可实现不同形状的预制构件混凝土浇筑成型，广泛应用于多个不同的浇筑场景，装置使用时既不受场地限制，也不受构件高度影响，操作灵活方便。操作灵活方便。操作灵活方便。

【技术实现步骤摘要】
一种自动布料机


[0001]本技术属于机械控制设计
，涉及一种混凝土布料机自动控制系统，特别是用于一条生产线同时生产多种型号混凝土预制构件的自动布料机。

技术介绍

[0002]近年来，装配式混凝土结构成为了我国建筑结构发展的重要方向之一。装配式预制构件的生产成为了蓬勃发展的行业，如在预制构件的类型中，预制叠合板及预制剪力墙等竖向构件越来越多的被应用。混凝土浇筑是叠合板制备的重要步骤，其加工过程包括将混凝土浇筑于叠合板模台上。目前大部分布料机浇筑混凝土采用人工手动控制的方式，该方式操作繁琐，施工粗放，无法保证布料均匀，工人的熟练程度和责任心直接影响混凝土布料质量，进而影响预制叠合板的生产质量，也不能满足高效率、更高产能的需要。

技术实现思路

[0003]本技术根据现有技术的不足公开了一种自动布料机。本技术要解决的问题是提供一种可同时生产多种型号混凝土预制构件的自动控制布料机系统。
[0004]本技术通过以下技术方案实现：
[0005]自动布料机，包括执行系统和控制系统，其特征在于：
[0006]所述执行系统包括置于混凝土预制构件浇筑模具上方的基础支撑梁、行走系统、布料仓、升降系统、计量系统和液压系统；行走系统由在基础支撑梁上实现全平面移动的X向行走系统和Y向行走系统构成，行走系统上运载布料仓、升降系统、计量系统和液压系统并由控制系统控制布料仓完成定位定量混凝土浇筑；所述控制系统包括：配电柜、PLC中央处理单元、输入模块、输出模块、通讯模块、上位机、控制按钮、传感器、信号指示灯。
[0007]所述布料仓底部平行设置两排、每排四组共八个螺旋布料机，每个螺旋布料机的布料口设置布料闸门，各闸门由液压系统分别独立驱动实现开闭布料。
[0008]所述执行系统还包括驱动控制布料仓移动的变频器和变频电机；PLC 中央处理单元通过变频器控制变频电机和液压系统，实现布料仓布料速度与布料闸门开闭大小的控制，其中PLC中央处理单元与变频器通过RS485 数据线连接。
[0009]所述控制按钮包含自动/手动按钮、启动按钮、停止按钮和紧急停止按钮；自动/手动按钮用以选择自动方式或手动方式进行系统控制，启停按钮控制系统的启动和停止，紧急停止按钮用于紧急情况下停止系统运转。
[0010]所述信号指示灯由运行指示灯、停止指示灯和报警指示灯组成用于显示布料机运行状态。
[0011]本技术基础支撑梁包括平行设置的两组支撑轨道梁，支撑轨道梁通过多组支撑立柱两固定于地面，两组支撑轨道梁之间全面覆盖预制构件模具空间。
[0012]所述行走系统的X向行走系统通过滚轮于两组支撑轨道梁上移动，Y 向行走系统通过滚轮于两组X向行走系统轨道梁上移动。
[0013]所述布料仓设置计量系统并通过液压系统驱动的升降系统与Y向行走系统随动连接。
[0014]所述布料仓设置附着式振捣器，每个螺旋布料机的布料口独立设置由液压系统驱动的开闭闸门。
[0015]所述输入模块将传感器监测的模拟信号和按钮传递的数字信号转换为低电压输入信号，供PLC中央处理单元处理；输出模块执行PLC中央处理单元的输出信号驱动执行系统；PLC中央处理单元采用中型PLC系列CPU模块，实现对输入模块、输出模块信号的处理以及对自动布料流程的控制，传感器包括位移传感器、频率传感器和压力传感器，通过位移传感器监测执行系统行进位置，通过频率传感器监测执行系统运行速度，通过压力传感器监测执行系统混凝土重量；传感器将信号传输给PLC中央控制单元处理，实现PID闭环控制；上位机为西门子WINCC触摸屏系统，通过PORFNET 以太网与PLC中央处理单元连接，通过设置构件尺寸、布料速度，监控布料行程、布料时间各参数实现人机数据交换。
[0016]本技术利用PLC可编程控制系统作为主控系统，通过传感器实时采集相应数据，经过PLC数据传输控制布料仓在指定范围内匀速移动，通过压力传感器精确控制叠合板重量，实现自动布料。
[0017]本技术布料机自动控制系统原理：系统启动后，上位机将预设的构件尺寸、变频电机频率、螺旋机频率等参数值，通过PORFNET以太网传输至PLC中央处理单元。变频电机频率决定布料仓行进速度，螺旋布料机频率及其闸门开闭决定下料速度。PLC中央控制单元通过输出模块D/A转换驱动变频电机及螺旋布料机动作，螺旋布料机开始行进布料；布料仓共有8 个螺旋布料机及其出料闸门，PLC通过上位机输入值比较当前构件尺寸与布料仓宽度，若当前设置尺寸大于布料仓布料宽度，则需要二次布料，PLC通过计算两者之间的比值判断二次布料时需要开多少个螺旋布料机及其闸门。一次布料完成布料仓将横向移动至二次布料起始点，反向布剩余混凝土。在布料过程中PLC通过输入模块A/D转换将各个传感器的数据处理后上传至上位机，实时监测并显示当前布料重量、布料长度、布料仓所处位置等参数。
[0018]本技术布料机自动控制系统动作流程：
[0019]步骤1：系统通电后，配电柜开始为PLC中央处理单元、输入模块、输出模块、上位机、传感器、控制按钮、信号指示灯等进行供电。切换按钮“自动/手动”，若为“自动”状态，则系统进入自动模式，反之，进行手动操作模式。
[0020]步骤2：系统进入自动模式后，上位机设置构件尺寸、变频电机频率、螺旋机频率等参数预设值，并将参数传输至PLC中央处理单元。
[0021]步骤3：点击“启动”按钮，系统进入运行模式。
[0022]步骤4：压力传感器实时监测布料仓剩余混凝土重量经输入模块传输至PLC中央处理单元，PLC中央处理单元对接收数据与输入构件尺寸所需重量作比较，若现存混凝土重量大于所需重量，布料仓自动运行；若现存混凝土重量小于所需重量，布料仓将暂停启动等待注入混凝土。
[0023]步骤5：位移传感器监测布料仓当前所处位置，并将数据通过输入模块传输至PLC中央处理单元，PLC通过接受该数据判断启动点是否为基准点。由于布料仓在布料过程中可能会出现缺料或故障，此时布料仓会在非基准点停止，按启动键PLC会自动计算剩余布料重
量并反馈至上位机，使布料仓沿上次布料停止位继续布料。
[0024]步骤6：PLC控制变频电机及螺旋布料机接通，通过变频器控制布料仓开始行进布料。
[0025]步骤7：布料过程中若点击“停止”按钮，则系统停止布料。布料时若遇到紧急情况，点击“紧急停止”按钮，控制系统立即停止运转，布料瞬间停止，以确保人员设备安全。
[0026]步骤8：布料结束。
[0027]与现有技术相比，本技术具有的有益效果是：
[0028]1、操作简单，只需输入所需预制构件长度、宽度、厚度，按下启动按钮，布料机自动运行，按照预制构件尺寸均匀布料。
[0029]2、布料均匀，增强了构件的一致性，提高了构件的外观质量。
[0030]3、可实现不同形状的预制构件混凝土浇筑成型，广泛应用于多个不同的浇筑场景。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动布料机，包括执行系统和控制系统，其特征在于：所述执行系统包括置于混凝土预制构件浇筑模具上方的基础支撑梁、行走系统、布料仓、升降系统、计量系统和液压系统；行走系统由在基础支撑梁上实现全平面移动的X向行走系统和Y向行走系统构成，行走系统上运载布料仓、升降系统、计量系统和液压系统并由控制系统控制布料仓完成定位定量混凝土浇筑；所述控制系统包括：配电柜、PLC中央处理单元、输入模块、输出模块、通讯模块、上位机、控制按钮、传感器、信号指示灯。2.根据权利要求1所述的自动布料机，其特征在于：所述布料仓底部平行设置两排、每排四组共八个螺旋布料机，每个螺旋布料机的布料口设置布料闸门，各闸门由液压系统分别独立驱动实现开闭布料。3.根据权利要求2所述的自动布料机，其特征在于：所述执行系统还包括驱动控制布料仓移动的变频器和变频电机；PLC中央处理单元通过变频器控制变频电机和液压系统，实现布料仓布料速度与布料闸门开闭大小的控制，其中PLC中央处理单元与变频器通过RS485数据线连接。4.根据权利要求2所述的自动布料机，其特征在于：所述控制按钮包含自动/手动按钮、启动按钮、停止按钮和紧急停止按钮；自动/手动按钮用以选择自动方式或手动方式进行系统控制，启停按钮控制系统的启动和停止，紧急停止按钮用于紧急情况下停止系统运转。5.根据权利要求2所述的自动布料机，其特征在于：所述信号指示灯由运行指示灯、停止指示灯和报警指示灯组成用于显示布料机运行状态。6.根据权利要求2或3或4或5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洧骥，陈春涛，孙子阿伍，郎伟涛，王鹏，刘逸飞，何亚军，杨波，夏云，李海达，赵辉，金歌，陈刚，白雪，黄枭，
申请(专利权)人：中电建成都建筑工业化有限责任公司，
类型：新型
国别省市：