对智能墙体泥墙装置的研究

2016-06-14苏肇斌山东科技大学泰安校区山东泰安271000

山东工业技术 2016年10期

苏肇斌（山东科技大学泰安校区，山东　泰安　271000）

对智能墙体泥墙装置的研究

苏肇斌
（山东科技大学泰安校区，山东泰安271000）

城镇要发展，建设是基础，施工是关键，设备是保障。我国是人口大国，住房需求量巨大。目前我国的工业、商用、民用房屋的建筑，无论从主体到装修，从墙面抹灰到水电安装，还全部由人工完成，工期时间长，质量不易保证。而在施工方最注重的工期中，墙体粉刷抹灰占去了定额工期的50%。因此智能泥墙机市场在中国有很大的前途。

传感器；西门子PLC系统；液压缸

0　引言

建筑业是国民经济的支柱产业，在全面建设小康社会中肩负着重要的历史使命。随着建筑商品化的发展，加快施工进度，缩短工程周期提高投资效益，已成为建筑商品化的中心环节。当前房地产发展迅速，在房屋室内墙体泥墙中，需要大量的劳动力，这就无形中提高了房子的成本。在建筑工程中，墙体抹灰这一必不可少的工序，多年以来都是通过人工操作实现的。这种操作方式存在占用劳动力多、机械化程度低、工人劳动强度大、施工工期长、施工费用大、工人劳动强度大、施工质量难以控制等缺陷。目前市场上还没有一种能实现自动泥墙、自动找平功能等功能的全自动墙体泥墙机械，为此对墙体自动墙体泥墙机械进行研究很有必要。

本智能全自动墙体泥墙装置说明通过对机械结构、特别是建筑机械结构的研究，借鉴国内外的先进机械产品，运用机械设计、自动控制技术、传感器技术等，设计发明了一种全自动控制的智能墙体泥墙机。

1　智能泥墙装置简介

本述全自动智能墙体泥墙机包括：行走车轮组，由四只车轮、驱动电机、减速器、轴编码器及连接件组成，实现全自动智能墙体泥墙机的行走功能，轴编码器作为检测元器件，实现该墙体泥墙机水平行走距离检测，作为该智能墙体泥墙机在被铲墙平面内的水平移动参数；调平油缸，两只调平油缸分别安装于两只对角车轮的上方，用于该墙体泥墙机与地面的垂直度调整；底盘，全自动智能墙体泥墙机的所有零部件的载体；螺旋给料机构，由供料电机、给料螺杆、料斗、料斗平板、料斗油缸底板、料斗推移缸、料斗滑移托架、直线位移传感器等组成，供料电机、给料螺杆安装在料斗内，在泥墙过程中实现供料给料的作用，料斗滑移托架嵌入在工作平台内部，在料斗滑移托架的推动下可沿着工作平台内部向外或者向里滑动，以保证被泥抹墙体的厚度；砂浆输送机构，由砂浆喷嘴、可伸缩输浆软管、软管托架、混凝土输送泵等组成，用于实现混凝土通过输浆软管、砂浆喷嘴直接给料斗供料，实现了供料自动化；工作平台，螺旋给料机构和平台移动机构的载体，与平台移动机构的两个步进电机连接，在该步进电机的带动下，工作平台可沿着齿条作上下往复运动，完成工作平台的第一级上下工作移动；齿条，有右齿条和左齿条2根，与左右工作液压缸活塞杆上端的齿条连接板固定在一起，并安装在直线导轨前侧，齿条后侧是与直线导轨滑动配合的燕尾槽，当工作平台上的平台电机及齿轮轴旋转时，工作平台带动螺旋给料机构及平台移动机构上下移动，实现工作平台的第一级上下工作移动；平台移动机构，由平台电机及齿轮轴组成，工作平台左右各安装一套，和工作平台运动齿条配合，工作平台带动螺旋给料机构实现工作平台的第一级上下工作移动；工作液压缸，两支工作液压缸垂直固定在底盘上，工作液压缸活塞杆上端左右各安装一块齿条连板，用于固定工作平台运动齿条，活塞杆向上用移动时，带动连板、齿条及平台移动机构整体移动，从而使工作平台带动螺旋给料机构沿着安装在液压缸前侧面的直线导轨上下工作移动，实现工作平台的第二级上下工作移动；直线导轨，两条直线导轨分别固定在左右工作液压缸的前侧面，与底盘连接在一起，从而与工作液压缸均固定不动，当工作液压缸活塞杆向上移动时，齿条后部的燕尾槽滑块与直线导轨相对运动，从而带动工作平台实现第二级上下工作移动；支撑液压缸，两支直立的支撑液压缸固定在底盘后部上方，支撑液压缸活塞杆上方连接支撑板，用于泥墙时顶住屋顶，使该墙体泥墙机稳定工作；控制装置，由触摸屏（或者工业控制计算机）、可编程控制器及其外围器件组成，用于实现墙体泥墙机的全自动控制，并可通过触摸屏（或者工业控制计算机）由人设定要泥抹的厚度及路径，控制该全自动智能墙体泥墙机按照设定的厚度及规定的路径进行泥抹；液压站，由液压油缸、油缸电机、电磁阀、速度同步阀等组成，固定在底盘的上后方，用于提供各种液压油缸的动力；双轴倾角传感器，固定在底盘上，用于检测墙体泥墙机底盘的水平度，来保证直线导轨与地面的垂直度；激光测距传感器，用于检测工作平台在上下方向上的直线位移。

2　智能泥墙装置具备的创新点

通过可编程控制器、轴编码器等，能够控制调平油缸的伸缩，从而保证料斗平板与地面垂直，实现墙体泥墙机的泥抹墙皮的全自动控制实现了泥墙作业的自动化控制，能自动上料、自动泥墙、自动抹平墙面和实现平面内任意泥抹墙面的路径及要泥抹的墙面厚度；利用倾角传感器来实现墙体泥墙机底盘的水平调整，保证了泥抹墙面的平面度，通过砂浆输送机构，实现了泥墙的自动供料，极大的改善了工人的操作环境，降低了工人的劳动强度，保证了泥抹的质量；利用激光测距传感器，用于检测工作平台在上下方向上的直线位移。