建筑内墙抹平、刮腻子机械手设计研究

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1、建筑内墙抹平、刮腻子机械手设计研究卜祥安刘风德州科技职业学院德州机电工程学校摘要：论文从建筑内墙抹平、刮膩子等作业方式出发，提出了一种可以进行墙面施工作业的机器手，对机械结构进行了设计，并建立了三维模型，对刮腻板进行了优化分析。关键词：墙面抹平;刮腻子;机器手;结构设计;作者简介：卜祥安（1969）,男，山东平邑人，研宄生，副教授，德州科技职业学院、德州机电工程学校教师。研究方向:CAD/CAM应用技术、机械设计；作者简介：刘风（1971-）,女，山东禹城人，本科，副教授，德州科技职业学院教师。研宄方向:计算机应用技术。Desi

2、gnandResearchofaRobotforWallSmoothingandScrapingPuttyBUXiang-AnLIUFengTechnologicalVocationalCollegeofDezhou;Abstract：Accordingtotheindoorwallpainting,smoothing,sprayinglatexpaintandotheroperatingmethods,thispaperputforwardakindofrobotwhichcanbrushandpaintthewall.The

3、three-dimensionalmodelisestablishedandptimizationanalysisofscrapedboardiscarriedout.Keyword：wallrendering;wallputty;robot:structuraldesign;0引言当前，我国建筑和房地产行业发展较快，建筑施工时，人工劳动所占的比例很大。其中，墙面抹灰、刮腻子等损伤主要是由工人手动实现，工吋长，体力消耗大，无形屮加大了房地产的成本，延长了施工周期。所以，研究和开发能够实现建筑墙体抹灰、刮腻子的自动化设备，可以有效

4、缩短施工周期，提高墙体施工的质量，使房地产的成本得降低，这对于提高建筑行业的自动化水平，也具有深远的意义。1内墙抹平、刮腻子机械手要实现的功能分析通过对墙面粉刷、抹平、喷涂等建筑施工工序及要求分析，以及我国当前的建筑墙面施工标准，内墙抹平、刮腻子机械手要求能实现以下功能[1]:(1)较好的经济性能，即墙面抹平和刮腻机的制造成木不能过高，便于维护和维修。(2)自动化程度好，因为机器的自动化程度越高，效率就会越高，有效降低操作者的劳动强度。(3)结构简单紧凑，便于操作，要求能够在普通的居室门口进出，体积不能过于庞大。(4)可靠耐久性

5、，在施工操作过程中，要求能控制精准，质量可靠。(5)抹墙工艺好，包括抹墙厚度、墙而的光滑程度符合施工要求。其中，刮板机构的运动参数和效果对最后的施工效果和质量有着直接的影响，也是设计的核心部分。根据墙面抹平和刮腻子的施工范围，提出具体的设计参数。2内墙抹平、刮腻子机械手机械结构设计和工作原理在实际墙面施工作业时，工人需耍先把涂料放在刮板上，然后在墙面移动或转动实现墙面的抹平和刮腻。本文设计的刮腻机主要由机械结构和控制部分组成。机械结构是以龙门式结构为主，使用四个立柱实现支撑，以电动推杆实现定位要求，刮板可以旋转，能够实现二次压光

6、等。控制部分是以PLC程序控制为主要手段m。2.1机械手整体框架设计机械结构是刮腻机的基础，主耍由底座、顶杆支撑、传动提升、腻子输送装置和刮腻板等五大部分组成，整体设计的三维模型如图1所示。2.2机械手工作原理图1墙面抹平、刮腻机机械结构Fig.1Themechanicalstructureofwallsurfacepolishingandscrapingmachine下载原图1.底座2.传动提升组件3.刮腻板4.腻子输送组件5.顶杆支撑组件墙面抹平和刮腻子由于整体采用了四立柱支撑，底座安装脚轮，便于移动，工作平稳。在施工操作前

7、，需要先把提升伸缩杆安装在底座上，把上部的顶板安装在伸缩内杆和顶杆上。底盘上安装有电动伸缩杆，启动后，刮腻板能够外伸预定长度，如图2所示。移动机器，在刮腻板与墙面接触后，把底座上的万向脚轮定向锁紧，旋出底脚，实现辅助支撑。图2刮腻板伸缩机构Fig.2Thescrapingplateexpansionmechanism卜载原图1.驱动电动2.联轴器3.丝杠4.顶杆安装完成后，在托板箱内装入适量的腻子，并填充到刮板面板上，启动刮板驱动电机单步运转，对刮腻子的厚度进行微调。启动输送带电机，腻子经输送带到达刮板，启动提升传动组件的抱闸电

8、机，电机带动卷简转动，卷简通过钢丝绳拖动托板箱和刮板，沿四个伸缩杆移动，实现抹平和刮腻子操作U1。当提升托板到达仲缩内杆时，在电机和上滑套的作用下继续上移，到达抹设定的极限高度时，触发限位开关，输送带电机停止运转，完成一次自下而上的抹平或刮腻子过程。如图3所示。