高性能混凝土小型预制构件及其加工设备和加工工艺制造技术

本发明专利技术提供一种高性能混凝土小型预制构件及其加工设备和加工工艺，加工设备包括全自动封闭型钢厂房，钢厂房包括位于钢厂房中心的控制管理区以及由控制管理区管控的输送系统、生产加工区、喷淋养护区、脱模区、成品检测区和成品存放区，生产加工区、喷淋养护区、脱模区、成品检测区和成品存放区分布在控制管理区的四周，对控制管理区构成包围形式，且均与控制管理区之间设置可视化窗口，控制管理区通过该可视化窗口辅助摄像设备来观察每个区的运行状况。本发明专利技术为全自动生产线，该生产线自动下料、振捣、脱模、养护与运输极为便利，自动化程度高，设备操作简单，施工质量安全可靠。施工质量安全可靠。施工质量安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
高性能混凝土小型预制构件及其加工设备和加工工艺


[0001]本专利技术涉及小型构件生产
，具体而言，尤其涉及一种高性能混凝土小型预制构件及其加工设备和加工工艺。

技术介绍

[0002]目前，在铁路工程、轨道工程、公路工程、建筑等工程
，均可使用预制混凝土构件。而传统小型预制构件多采用定型钢模或木模在施工现场浇筑，生产出的小型构件外观毛糙，蜂窝、麻面、缺棱掉角等现象较为普遍，严重危害构件的使用寿命。并且，小型预制构件的数量不断增大，而制作速率缓慢，严重影响施工速率，造成无法弥补的成本损失。

技术实现思路

[0003]根据上述提出的传统小型预制构件多采用定型钢模或木模在施工现场浇筑，生产出的小型构件外观毛糙，蜂窝、麻面、缺棱掉角等现象较为普遍，严重危害构件的使用寿命；小型预制构件的数量不断增大，而制作速率缓慢，严重影响施工速率，造成无法弥补的成本损失的技术问题，而提供一种高性能混凝土小型预制构件及其加工设备和加工工艺。本专利技术主要利用控制管理区统一控制各区内设备运作加工，实现封闭式无人操作，施工质量安全可靠。
[0004]本专利技术采用的技术手段如下：
[0005]一种高性能混凝土小型预制构件，结构形式包括用于填方边沟2型的U型槽结构、用于填方边沟3型的梯形边沟结构、用于挖方边沟2型的U型槽结构、泄水槽、用于锥护坡防护的实心/空心六角网格结构。
[0006]本专利技术还提供了一种高性能混凝土小型预制构件加工设备，包括设置的全自动封闭型钢厂房，钢厂房包括位于钢厂房中心的控制管理区以及由控制管理区管控的输送系统、生产加工区、喷淋养护区、脱模区、成品检测区和成品存放区，生产加工区、喷淋养护区、脱模区、成品检测区和成品存放区分布在控制管理区的四周，对控制管理区构成包围形式，且均与控制管理区之间设置可视化窗口，控制管理区通过该可视化窗口辅助摄像设备来观察每个区的运行状况；
[0007]输送系统包括第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第四输送装置、第五输送装置和第六输送装置；生产加工区包括钢筋加工系统、混凝土搅拌系统和入模系统，钢筋加工系统用于加工钢筋，并将加工后的钢筋骨架放置入模系统的模具中，混凝土搅拌系统用于将混凝土原料搅拌加工后浇筑至带有钢筋骨架的模具中，入模系统中设置有振捣装置，用于对浇筑混凝土的模具进行多次振捣，在模具内形成小型预制构件，利用第一输送装置将振捣后的模具输送至喷淋养护区，将小型预制构件养护至设计强度；利用第二输送装置将喷淋养护后的模具输送至脱模区；
[0008]脱模区设有脱模装置和模具清洗系统，脱模装置用于将喷淋养护后的小型预制构件从模具中脱模，模具清洗系统用于对完成脱模后的模具进行清洗，利用第三输送装置将
模具运送至生产加工区进行再利用；利用第四输送装置将脱模后的小型预制构件输送至成品检测区进行检测，经第五输送装置分别将合格的小型预制构件输送至成品存放区，不合格的小型预制构件被输送至废品处理区，成品存放区设置RFID溯源系统，对合格的小型预制构件进行溯源标识，成品存放区还设有成品喷淋养生系统和打包系统，经第六输送装置，通过成品喷淋养生系统对标识后的小型预制构件进行养护，打包系统对养护后的小型预制构件成品进行打包。
[0009]进一步地，所述钢筋加工系统由依次连接的原料储存输送机构、加工机构和摆放平台组成，原料储存输送机构内储存有用于生产多批次的小型预制构件的钢筋原料，根据加工批次需求，将一定数量的钢筋原料输送至加工机构中加工成钢筋骨架，输送至摆放平台；
[0010]原料储存输送机构内设有称量检测机构，当检测到进行多批次生产后，原料储存输送机构内剩余钢筋原料量不足以生产下批次小型预制构件时，称量检测机构将该缺料信号传输至控制管理区，控制自动补料。
[0011]进一步地，所述混凝土搅拌系统由依次连接的多功能原料储存输送机构、搅拌机构和水平输送机构组成，多功能原料储存输送机构中设有多个混凝土原材料储存箱，根据加工不同形状大小的小型预制构件需求，按所需原料配比，将各原料经储存箱加入搅拌机构进行均匀搅拌；搅拌机构由斜拉料斗和竖向料斗组成，斜拉料斗的入口连接多功能原料储存输送机构，出口连接竖向料斗的进口，竖向料斗的出口连接水平输送机构，水平输送机构的出口与模具入口相连，搅拌后的混凝土原料输送至模具中，斜拉料斗内安装单螺旋搅拌杆，竖向料斗内安装有运动方向相反的双螺旋搅拌杆；
[0012]每个储存箱均配有称量结构，用于定量下料的同时，检测是否缺料，若相应储存箱检测到内部剩余原料不足以生产下料时，将该缺料信号传输至控制管理区，控制自动补料。
[0013]进一步地，所述入模系统还包括机架以及安装在机架上的夹持机构、移动机构、模具存储机构和升降机构组成，夹持机构将摆放平台上的钢筋骨架插入模具模腔内设置的卡槽中，移动机构用于移动模具存储机构靠近/远离升降机构，模具存储机构上设有推动结构和存储盒，存储盒内置有多个叠加设置的模具，推动结构将存储盒内的模具依次推至升降机构背面对应的安装槽内，模具与安装槽通过磁吸进行卡接连接，升降机构采用圆周升降结构，将背面安装的模具转至正面，利用安装在机架上的振捣装置进行混凝土浇筑入模加工。
[0014]进一步地，所述模具采用多功能可拆卸模具，由可拆卸连接的外模和内膜组成，内膜设有多个用于容纳混凝土原料的型腔，型腔的形状分别为U型、梯形、方形和六角形，用于生产不同结构的小型预制构件；同一个模具上的型腔形状和大小相同。
[0015]进一步地，所述脱模装置由支撑架以及安装在支撑架上的振动结构、推杆结构、夹持结构和支撑夹持结构组成，夹持结构将养护后的模具夹持并翻转至推杆结构正下方，推杆结构对模具进行初次振动脱模，推杆结构上设有气动推杆，气动推杆的前端设有推盘，推盘表面设有均匀分布的多个凸起，多个凸起插入模具的底端，利用推力将多个小型预制构件同时从模具中向下脱模一定距离，采用振动结构对模具进行二次脱模，支撑夹持结构位于翻转后的模具正下方，设有多个用于容纳脱模后的小型预制构件的筒状腔体，腔体底部设有缓冲件，用于缓冲小型预制构件脱模下落的冲力。
[0016]进一步地，所述第一输送装置采用水平输送带机构和开口向下的梯形传送带机构，梯形传送带机构上设有卡紧模具的多个限位结构，入模后的模具通过水平输送带平台依次输送至梯形传送带机构上，梯形传送带机构移动将多个模具依次摆放在喷淋养护区；开口向下的梯形传送带机构还可为叉车接收辊架；
[0017]第二输送装置采用带有机械手的梯形传送带机构，机械手将养护后的模具依次放置在梯形传送带机构上，梯形传送带机构移动将模具输送至脱模区的加工平台；第三输送装置采用Z字形传送带机构，将脱模后的模具输送回生产加工区的入模系统中，Z字形传送带机构上设有固定夹紧模具的多个限位机构；第四输送装置采用水平传送带机构，将脱模后的小型预制构件输送至成品检测区；第五输送装置采用水平传送带机构，设有两条分支，其中一条分支传送带将检测合格并标识的小型预制构件输送至成品存放区，另一条分支的传送带将检测不合格的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能混凝土小型预制构件，其特征在于，结构形式包括用于填方边沟2型的U型槽结构、用于填方边沟3型的梯形边沟结构、用于挖方边沟2型的U型槽结构、泄水槽、用于锥护坡防护的实心/空心六角网格结构。2.一种如权利要求1所述的高性能混凝土小型预制构件加工设备，其特征在于，包括设置的全自动封闭型钢厂房，钢厂房包括位于钢厂房中心的控制管理区以及由控制管理区管控的输送系统、生产加工区、喷淋养护区、脱模区、成品检测区和成品存放区，生产加工区、喷淋养护区、脱模区、成品检测区和成品存放区分布在控制管理区的四周，对控制管理区构成包围形式，且均与控制管理区之间设置可视化窗口，控制管理区通过该可视化窗口辅助摄像设备来观察每个区的运行状况；输送系统包括第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第四输送装置、第五输送装置和第六输送装置；生产加工区包括钢筋加工系统、混凝土搅拌系统和入模系统，钢筋加工系统用于加工钢筋，并将加工后的钢筋骨架放置入模系统的模具中，混凝土搅拌系统用于将混凝土原料搅拌加工后浇筑至带有钢筋骨架的模具中，入模系统中设置有振捣装置，用于对浇筑混凝土的模具进行多次振捣，在模具内形成小型预制构件，利用第一输送装置将振捣后的模具输送至喷淋养护区，将小型预制构件养护至设计强度；利用第二输送装置将喷淋养护后的模具输送至脱模区；脱模区设有脱模装置和模具清洗系统，脱模装置用于将喷淋养护后的小型预制构件从模具中脱模，模具清洗系统用于对完成脱模后的模具进行清洗，利用第三输送装置将模具运送至生产加工区进行再利用；利用第四输送装置将脱模后的小型预制构件输送至成品检测区进行检测，经第五输送装置分别将合格的小型预制构件输送至成品存放区，不合格的小型预制构件被输送至废品处理区，成品存放区设置RFID溯源系统，对合格的小型预制构件进行溯源标识，成品存放区还设有成品喷淋养生系统和打包系统，经第六输送装置，通过成品喷淋养生系统对标识后的小型预制构件进行养护，打包系统对养护后的小型预制构件成品进行打包。3.根据权利要求2所述的高性能混凝土小型预制构件加工设备，其特征在于，所述钢筋加工系统由依次连接的原料储存输送机构、加工机构和摆放平台组成，原料储存输送机构内储存有用于生产多批次的小型预制构件的钢筋原料，根据加工批次需求，将一定数量的钢筋原料输送至加工机构中加工成钢筋骨架，输送至摆放平台；原料储存输送机构内设有称量检测机构，当检测到进行多批次生产后，原料储存输送机构内剩余钢筋原料量不足以生产下批次小型预制构件时，称量检测机构将该缺料信号传输至控制管理区，控制自动补料。4.根据权利要求3所述的高性能混凝土小型预制构件加工设备，其特征在于，所述混凝土搅拌系统由依次连接的多功能原料储存输送机构、搅拌机构和水平输送机构组成，多功能原料储存输送机构中设有多个混凝土原材料储存箱，根据加工不同形状大小的小型预制构件需求，按所需原料配比，将各原料经储存箱加入搅拌机构进行均匀搅拌；搅拌机构由斜拉料斗和竖向料斗组成，斜拉料斗的入口连接多功能原料储存输送机构，出口连接竖向料斗的进口，竖向料斗的出口连接水平输送机构，水平输送机构的出口与模具入口相连，搅拌后的混凝土原料输送至模具中，斜拉料斗内安装单螺旋搅拌杆，竖向料斗内安装有运动方向相反的双螺旋搅拌杆；
每个储存箱均配有称量结构，用于定量下料的同时，检测是否缺料，若相应储存箱检测到内部剩余原料不足以生产下料时，将该缺料信号传输至控制管理区，控制自动补料。5.根据权利要求4所述的高性能混凝土小型预制构件加工设备，其特征在于，所述入模系统还包括机架以及安装在机架上的夹持机构、移动机构、模具存储机构和升降机构组成，夹持机构将摆放平台上的钢筋骨架插入模具模腔内设置的卡槽中，移动机构用于移动模具存储机构靠近/远离升降机构，模具存储机构上设有推动结构和存储盒，存储盒内置有多个叠加设置的模具，推动结构将存储盒内的模具依次推至升降机构背面对应的安装槽内，模具与安装槽通过磁吸进行卡接连接，升降机构采用圆周升降结构，将背面安装的模具转至正面，利用安装在机架上的振捣装置进行混凝土浇筑入模加工。6.根据权利要求2
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5任意一项权利要求所述的高性能混凝土小型预制构件加工设备，其特征在于，所述模具采用多功能可拆卸模具，由可拆卸连接的外模和内膜组成，内膜设有多个用于容纳混凝土原料的型腔，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉波，褚冰纯，王勃，邵本波，刘亮，
申请(专利权)人：辽宁第一交通工程监理有限公司，
类型：发明
国别省市：