【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土生产领域，具体地指混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统。
技术介绍
1、快速推进的工业化和城镇化建设带动了建筑行业的飞速发展，混凝土作为建筑施工领域最重要的生产材料，其工作特性直接影响施工质量，对保障混凝土浇筑质量具有重要意义。混凝土坍落度通常包括有流动性、保水性和粘聚性等三个方面，水灰比、材料品质、砂石含水率、搅拌方式和时间影响。
2、坍落度的定义如下：用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的坍落度桶,灌入混凝土后捣实,然后拔起桶,混凝土因自重产生坍落现象,用桶高(300mm)减去坍落后混凝土最高点的高度,称为坍落度。传统的坍落度测量方法和试块制作依赖人工，受测量规范性和方法影响，精度变化范围较大，且测量速度低。
3、在中国专利文献cn111075201b中记载了一种混凝土自动整平方法及采用其的智能整平机器人，但该专利中的方法只针对混凝土的自动整平。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是解决上述
技术介绍
中，混凝土坍落度试验与试块成型人工操作速度慢且精度受操作人员操作水平影响的问题，提供混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，包括七轴协作机器人系统；
2、七轴协作机器人系统负责模块的物资转运，参数化混凝土坍落度试验和试块制作过程；
3、混凝土坍落度试验与试块成型模块负责完成试块振捣，对混凝土坍落度、扩展度与抹平作业平整度进行测量，模块配套余废料清理功能。
4、优选的方案中，混凝土坍落度
5、混凝土自动上料模块负责完成上料作业；
6、清洗模块负责完成清洗作业和湿润作业；
7、坍落度试验与试块成型辅助作业模块负责完成垫纸作业、喷油作业、脱模作业和喷码；
8、七轴协作机器人系统在七轴协作机器人系统调度工位上工作；
9、七轴协作机器人系统还用于坍落度桶和试块在模块间的转移、进行抹平作业、振捣作业、提桶作业。
10、优选的方案中，混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统还包括温湿度控制系统、试块静置架、配套的电气系统和水管路。
11、优选的方案中，混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统利用3d相机对混凝土坍落度和扩展度进行测量，利用rfid技术和图像识别技术实现混凝土试块数字化溯源，利用混凝土坍落度试验与试块成型的过程控制参数库控制试验和试块成型质量。
12、优选的方案中，上料作业包括粗上料作业和精上料作业。
13、优选的方案中，混凝土自动上料模块包括混凝土上料机构和混凝土定量上料机构。
14、优选的方案中，坍落度机器人作业工序包括以下步骤：在清洗模块中对坍落度桶进行加湿，然后在混凝土坍落度试验与试块成型模块中固定坍落度桶，并进行上料作业和振捣作业，重复上料作业和振捣作业至上料次数达到3次(分三次均匀上料，振捣按照由边缘到中心按螺旋形均匀振捣25次)，进行抹平作业和提桶作业，然后对坍落度和扩展都进行测量，最后清理废料，并在清洗模块中进行坍落度桶的清洗。
15、优选的方案中，试块成型作业工序包括以下步骤：在坍落度试验与试块成型辅助作业模块中进行喷隔离剂、垫纸和rfid编码的操作，然后进行上料作业、振捣作业和抹平作业，将成型的试块在试块静置架中养护，然后在坍落度试验与试块成型辅助作业模块中进行脱模和喷码操作，最后在清洗模块中清洗模具。
16、优选的方案中，混凝土上料机构将试验用混凝土提升至混凝土定量上料机构，混凝土定料上料机构按照试验需求用量，定量的将混凝土运送至坍落度桶或试块模具。
17、优选的方案中，定量上料机构的控制方程计算如下：
18、圆台的计算公式：
19、
20、坍落度桶下平面半径100mm，上平面半径50mm，高300mm，其总体积
21、
22、根据规范要求，第一次上料需上至坍落度桶的1/3处，下平面半径100mm，上平面半径83.3mm，上料高度100mm，上料体积为：
23、v1＝2.645l
24、第二次上料至坍落度桶的2/3处，下平面半径83.3mm，上平面半径66.7mm，上料高度100mm，上料体积为：
25、v2＝1.774l
26、第三次上满，下平面半径66.7mm，上平面半径50mm，上料高度100mm，上料体积为：
27、v3＝1.076l
28、定量上料机构采用螺旋输送，其输送效率为vj(单位l/min)，得定量上料机构三次上料的时间控制方程：
29、
30、为保证坍落度试验的准确性，第三次加料适当的增加一定的余量。本专利技术的有益效果为：本专利技术可实现混凝土坍落试验和试块成型过程的数字化、无人化，机器人具备自学习功能，随着混凝土试验数据的增多，试验过程控制可更加精细化。可在混凝土生产过程中实现混凝土质量的自动在线检测，减少人工检测误差，缩短检测时间，实现混凝土生产、检测过程的无人化管理，检测精度高，检测结果稳定，极大的提高检测质量。
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1.一种混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是包括七轴协作机器人系统；
2.根据权利要求1所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：还包括混凝土自动上料模块、混凝土坍落度试验与试块成型模块、电磁吸附式坍落度桶与试块模具、七轴协作机器人系统调度模块、坍落度试验与试块成型辅助作业模块和清洗模块；
3.根据权利要求1所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：还包括温湿度控制系统、试块静置架、电气系统和水管路。
4.根据权利要求1所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：利用3D相机对混凝土坍落度和扩展度进行测量，利用RFID技术和图像识别技术实现混凝土试块数字化溯源，利用混凝土坍落度试验与试块成型的过程控制参数库控制试验和试块成型质量。
5.根据权利要求2所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：上料作业包括粗上料作业和精上料作业。
6.根据权利要求2所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：混凝土自动上料模块包括混凝土上料机构和混凝土定量上料机构。
7.根
8.根据权利要求3所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：试块成型作业工序包括以下步骤：在坍落度试验与试块成型辅助作业模块中进行喷隔离剂、垫纸和RFID编码的操作，然后进行上料作业、振捣作业和抹平作业，将成型的试块在试块静置架中养护，然后在坍落度试验与试块成型辅助作业模块中进行脱模和喷码操作，最后在清洗模块中清洗模具。
9.根据权利要求6所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：混凝土上料机构将试验用混凝土提升至混凝土定量上料机构，混凝土定料上料机构按照试验需求用量，定量的将混凝土运送至坍落度桶或试块模具。
10.根据权利要求6所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：定量上料机构的控制方程计算如下：
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是包括七轴协作机器人系统；
2.根据权利要求1所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：还包括混凝土自动上料模块、混凝土坍落度试验与试块成型模块、电磁吸附式坍落度桶与试块模具、七轴协作机器人系统调度模块、坍落度试验与试块成型辅助作业模块和清洗模块；
3.根据权利要求1所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：还包括温湿度控制系统、试块静置架、电气系统和水管路。
4.根据权利要求1所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：利用3d相机对混凝土坍落度和扩展度进行测量，利用rfid技术和图像识别技术实现混凝土试块数字化溯源，利用混凝土坍落度试验与试块成型的过程控制参数库控制试验和试块成型质量。
5.根据权利要求2所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：上料作业包括粗上料作业和精上料作业。
6.根据权利要求2所述混凝土坍落度试验与试块成型机器人系统，其特征是：混凝土自动上料模块包括混凝土上料机构和混凝土定量上料机构。
7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永涛，田唯，杨秀礼，张益鹏，程茂林，肖浩，夏昊，程雪聪，程雪斌，潘道辉，李冬冬，杨俊雅，纪晓宇，董奇峰，刘修成，吴中正，黄剑，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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