一種自動墻面抹漿機的設計*

陳運軍，熊 雋

（瀘州職業技術學院，四川 瀘州 646000）

1 自動抹漿機的總體結構

自動抹漿機主要由底座、固定立架、移動立架、移動架、料斗、抹板、電控箱、支撐架及各檢測控制元器件組成，如圖1所示。

圖1 自動抹漿機總體結構

底座為本設備的底部支撐部件，固定立架與底座通過螺栓連接固定在一起；移動立架與固定立架共同構成伸縮機構；支撐架一端通過螺栓連接于固定立架，另一端通過螺栓連接于底座，使三個部件形成穩定的三角形結構，固定立架牢固地立于垂直方向；移動立架前方掛有料斗，使移動架能輕松地帶動料斗在移動立架的凹槽內上升或下降，而料斗下邊緣掛有一抹板，隨料斗一起上升完成抹墻的動作。

2 自動抹漿機的工作流程

自動抹漿機工作流程如下：

（1）工作前，由于如圖2所示的底座前、后輪高度不一致（前高后低），因此底座及立架向后傾斜，以保證抹板不會碰傷墻面。

（2）工人打開墻角安裝的紅外線發生器，然后啟動設備，抹漿機通過底座水平測量儀的反饋信號不斷調節兩伸縮電機的伸縮桿長度找平底座。

（3）底座找平后，料斗上升開始抹墻工作。料斗上升過程中不斷振動，且一直保持抹板的水平。

（4）當移動立架上升觸碰到行程檢測元件時，底座后方的伸縮電機伸縮桿收回，底座及立架向后傾斜，抹板脫離墻面。

（5）底座內的兩臺伸縮電機配合工作，將移動立架、料斗下降。底座下方兩驅動輪在步進電機帶動下使抹漿機向右移動80cm，進行下一次抹墻工作，并保證移動的水平性。

圖2 底座結構

3 自動抹漿機的關鍵處理技術

抹砂漿是墻面處理的初始環節，工作環境較差，地面凹凸不平。因此必須保證以下幾點：

（1）保證墻面平面度：保證抹出的墻面在同一水平面上，無論在X方向還是Y方向都不能發生傾斜。

（2）保證墻面的平整：抹的砂漿厚薄均勻，不能有孔洞或鼓包，更不能出現砂漿脫落。

（3）保證抹墻的完整性：設備必須抹出完整的墻面，不能出現墻面頂部、底部等局部地方抹不到的情況。

3.1 保證墻面平面度

為保證墻面的平面度及厚薄一致，抹漿機在工作時必須保證水平。為此，在抹漿機底座的底板上安裝一水平測量儀，底板側面安裝兩伸縮電機。工作時，隨時調節兩伸縮電機的伸縮長度，分別保證抹漿機左右方向、前后方向的水平。

此外，抹墻過程中抹漿機需要順著墻面水平移動，若抹漿機的移動路線略有傾斜，或抹墻時的抹板略有傾斜，都會導致抹出的墻面平面度達不到要求。因此，在抹漿機和抹板移動的過程中，需不停地檢測兩者的移動路線是否水平，并在檢測到問題時應立即進行修正。

為達到完全水平的效果，采用紅外線技術，在底板和料斗上各安裝一個紅外線接收器，并在墻角安裝配套的紅外線接收器。抹漿機工作時，兩紅外線接收器不停地檢測是否有接收信號。當料斗上的紅外線接收器檢測不到信號時，控制器立即調整料斗后方的兩平行伸縮電機（如圖3所示）進行修正，以保證抹板的水平。而當底座上的紅外線接收器檢測不到信號時，控制器立即調整底座下方兩驅動輪的移動方向，保證抹墻設備走水平直線。

3.2 保證墻面平整度

抹漿設備中，抹板的運行均是依靠機械裝置控制的，需要結合抹墻現狀設計出合理的抹板及料斗，保證在遇到特殊情況時如墻面有凸起或凹坑、墻面略微傾斜，抹板能保持水平，無孔洞、鼓包出現。為此，除了保證抹板永遠水平外，在料斗下方開兩方形槽安裝振動器，并在振動器上方裝橡膠墊起到減振的作用，如圖4所示。抹墻時，振動器不停地工作，起到抖料和抹平墻面的作用。抹板懸掛在料斗最前方的長板上，用伸縮氣缸支撐保證位置永遠水平，不會隨墻面發生變化。

圖3 料斗后方伸縮電機

圖4 料斗結構

3.3 保證抹墻的完整性

為保證抹到墻面最頂部，抹墻過程中抹板需要不停地向上移動，直至到達墻頂為止。但抹漿機在未工作時，為方便移動及搬運，支撐抹板的支架不可能設計為墻面的高度。因此，需要設計一套伸縮機構，使支架能隨需要自由伸長或縮短，以保證抹板到達墻頂。

升縮機構主要由固定立架和移動立架兩部分構成，具體結構如圖5、圖6所示。固定立架和移動立架連接關系如圖7所示。移動立架能沿著固定立架的凹槽上下移動。

圖5 固定立架結構

圖6 移動立架結構

固定立架右方設計有一導桿，并在導桿上裝有霍爾檢測元件，當移動立架上升時，霍爾檢測元件與移動立架上配套的磁體共同用于控制移動立架的上升行程。導桿用于調整霍爾元件的安裝高度，從而調整移動立架的上升行程。此外，固定立架頂部兩端還分別焊接有一滾輪（圖7中的滾輪1，圖5中未示出），起到間隔兩立架和減小兩立架相對移動摩擦力的作用。移動立架兩端也各裝一滾輪，當移動立架上下移動時起到減小摩擦力的作用。

圖7 固定立架與移動立架的連接關系

4 料斗上升抹墻原理

料斗上升抹墻過程由兩部分組成，前半部分是料斗沿著移動立架上升，移動立架固定不動；而后半部分則是料斗與移動立架一起上升。

4.1 料斗沿著移動立架上升原理

底座內部結構如圖8所示，主要由兩套旋轉機構組成。電機1和電機2分別通過減速器1、2減速，帶動滾輪軸3、4旋轉，從而使繞有鋼絲繩的滾輪3、4旋轉，實現鋼絲繩的收放。滾輪3所連鋼絲繩與移動立架的連接如圖9所示。當底座內的電機1正轉時，帶動滾輪3正轉，鋼絲繩縮短，通過鋼絲繩拉動，即可實現料斗上的移動架連接軸及料斗上移。

圖8 底座內部結構

4.2 料斗與移動立架一起上升原理

移動立架頂部裝有霍爾元件，當料斗到達移動立架頂部后，霍爾元件發送信號到控制器，此時底座的電機1改為反轉，電機2開始正轉，即放長滾輪3的鋼絲繩的同時縮短滾輪4的鋼絲繩。滾輪4所連鋼絲繩與移動立架的連接如圖10所示，鋼絲繩拉動移動立架不斷上升，帶動料斗也不斷上升。

圖9 滾輪3所連鋼絲繩與移動立架的連接

圖10 滾輪4所連鋼絲繩與移動立架的連接

5 結論

該自動墻面抹漿機已經生產投入使用，在實際使用過程中，對電氣控制進行了不斷優化。目前，從現場反應的情況看，設備運行良好，墻面平整度保證在1.2mm可控范圍內，符合用戶要求。