一種自動(dòng)墻面抹漿機(jī)的設(shè)計(jì)*

陳運(yùn)軍，熊 雋

（瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 瀘州 646000）

1 自動(dòng)抹漿機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

自動(dòng)抹漿機(jī)主要由底座、固定立架、移動(dòng)立架、移動(dòng)架、料斗、抹板、電控箱、支撐架及各檢測(cè)控制元器件組成，如圖1所示。

圖1 自動(dòng)抹漿機(jī)總體結(jié)構(gòu)

底座為本設(shè)備的底部支撐部件，固定立架與底座通過(guò)螺栓連接固定在一起；移動(dòng)立架與固定立架共同構(gòu)成伸縮機(jī)構(gòu)；支撐架一端通過(guò)螺栓連接于固定立架，另一端通過(guò)螺栓連接于底座，使三個(gè)部件形成穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)，固定立架牢固地立于垂直方向；移動(dòng)立架前方掛有料斗，使移動(dòng)架能輕松地帶動(dòng)料斗在移動(dòng)立架的凹槽內(nèi)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(dòng)作。

2 自動(dòng)抹漿機(jī)的工作流程

自動(dòng)抹漿機(jī)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(huì)碰傷墻面。

（2）工人打開墻角安裝的紅外線發(fā)生器，然后啟動(dòng)設(shè)備，抹漿機(jī)通過(guò)底座水平測(cè)量?jī)x的反饋信號(hào)不斷調(diào)節(jié)兩伸縮電機(jī)的伸縮桿長(zhǎng)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(guò)程中不斷振動(dòng)，且一直保持抹板的水平。

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

（5）底座內(nèi)的兩臺(tái)伸縮電機(jī)配合工作，將移動(dòng)立架、料斗下降。底座下方兩驅(qū)動(dòng)輪在步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)下使抹漿機(jī)向右移動(dòng)80cm，進(jìn)行下一次抹墻工作，并保證移動(dòng)的水平性。

圖2 底座結(jié)構(gòu)

3 自動(dòng)抹漿機(jī)的關(guān)鍵處理技術(shù)

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

（1）保證墻面平面度：保證抹出的墻面在同一水平面上，無(wú)論在X方向還是Y方向都不能發(fā)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(xiàn)砂漿脫落。

（3）保證抹墻的完整性：設(shè)備必須抹出完整的墻面，不能出現(xiàn)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(jī)在工作時(shí)必須保證水平。為此，在抹漿機(jī)底座的底板上安裝一水平測(cè)量?jī)x，底板側(cè)面安裝兩伸縮電機(jī)。工作時(shí)，隨時(shí)調(diào)節(jié)兩伸縮電機(jī)的伸縮長(zhǎng)度，分別保證抹漿機(jī)左右方向、前后方向的水平。

此外，抹墻過(guò)程中抹漿機(jī)需要順著墻面水平移動(dòng)，若抹漿機(jī)的移動(dòng)路線略有傾斜，或抹墻時(shí)的抹板略有傾斜，都會(huì)導(dǎo)致抹出的墻面平面度達(dá)不到要求。因此，在抹漿機(jī)和抹板移動(dòng)的過(guò)程中，需不停地檢測(cè)兩者的移動(dòng)路線是否水平，并在檢測(cè)到問(wèn)題時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行修正。

為達(dá)到完全水平的效果，采用紅外線技術(shù)，在底板和料斗上各安裝一個(gè)紅外線接收器，并在墻角安裝配套的紅外線接收器。抹漿機(jī)工作時(shí)，兩紅外線接收器不停地檢測(cè)是否有接收信號(hào)。當(dāng)料斗上的紅外線接收器檢測(cè)不到信號(hào)時(shí)，控制器立即調(diào)整料斗后方的兩平行伸縮電機(jī)（如圖3所示）進(jìn)行修正，以保證抹板的水平。而當(dāng)?shù)鬃系募t外線接收器檢測(cè)不到信號(hào)時(shí)，控制器立即調(diào)整底座下方兩驅(qū)動(dòng)輪的移動(dòng)方向，保證抹墻設(shè)備走水平直線。

3.2 保證墻面平整度

抹漿設(shè)備中，抹板的運(yùn)行均是依靠機(jī)械裝置控制的，需要結(jié)合抹墻現(xiàn)狀設(shè)計(jì)出合理的抹板及料斗，保證在遇到特殊情況時(shí)如墻面有凸起或凹坑、墻面略微傾斜，抹板能保持水平，無(wú)孔洞、鼓包出現(xiàn)。為此，除了保證抹板永遠(yuǎn)水平外，在料斗下方開兩方形槽安裝振動(dòng)器，并在振動(dòng)器上方裝橡膠墊起到減振的作用，如圖4所示。抹墻時(shí)，振動(dòng)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(zhǎng)板上，用伸縮氣缸支撐保證位置永遠(yuǎn)水平，不會(huì)隨墻面發(fā)生變化。

圖3 料斗后方伸縮電機(jī)

圖4 料斗結(jié)構(gòu)

3.3 保證抹墻的完整性

為保證抹到墻面最頂部，抹墻過(guò)程中抹板需要不停地向上移動(dòng)，直至到達(dá)墻頂為止。但抹漿機(jī)在未工作時(shí)，為方便移動(dòng)及搬運(yùn)，支撐抹板的支架不可能設(shè)計(jì)為墻面的高度。因此，需要設(shè)計(jì)一套伸縮機(jī)構(gòu)，使支架能隨需要自由伸長(zhǎng)或縮短，以保證抹板到達(dá)墻頂。

升縮機(jī)構(gòu)主要由固定立架和移動(dòng)立架兩部分構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)如圖5、圖6所示。固定立架和移動(dòng)立架連接關(guān)系如圖7所示。移動(dòng)立架能沿著固定立架的凹槽上下移動(dòng)。

圖5 固定立架結(jié)構(gòu)

圖6 移動(dòng)立架結(jié)構(gòu)

固定立架右方設(shè)計(jì)有一導(dǎo)桿，并在導(dǎo)桿上裝有霍爾檢測(cè)元件，當(dāng)移動(dòng)立架上升時(shí)，霍爾檢測(cè)元件與移動(dòng)立架上配套的磁體共同用于控制移動(dòng)立架的上升行程。導(dǎo)桿用于調(diào)整霍爾元件的安裝高度，從而調(diào)整移動(dòng)立架的上升行程。此外，固定立架頂部?jī)啥诉€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(duì)移動(dòng)摩擦力的作用。移動(dòng)立架兩端也各裝一滾輪，當(dāng)移動(dòng)立架上下移動(dòng)時(shí)起到減小摩擦力的作用。

圖7 固定立架與移動(dòng)立架的連接關(guān)系

4 料斗上升抹墻原理

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

4.1 料斗沿著移動(dòng)立架上升原理

底座內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8所示，主要由兩套旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。電機(jī)1和電機(jī)2分別通過(guò)減速器1、2減速，帶動(dòng)滾輪軸3、4旋轉(zhuǎn)，從而使繞有鋼絲繩的滾輪3、4旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的收放。滾輪3所連鋼絲繩與移動(dòng)立架的連接如圖9所示。當(dāng)?shù)鬃鶅?nèi)的電機(jī)1正轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)滾輪3正轉(zhuǎn)，鋼絲繩縮短，通過(guò)鋼絲繩拉動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)料斗上的移動(dòng)架連接軸及料斗上移。

圖8 底座內(nèi)部結(jié)構(gòu)

4.2 料斗與移動(dòng)立架一起上升原理

移動(dòng)立架頂部裝有霍爾元件，當(dāng)料斗到達(dá)移動(dòng)立架頂部后，霍爾元件發(fā)送信號(hào)到控制器，此時(shí)底座的電機(jī)1改為反轉(zhuǎn)，電機(jī)2開始正轉(zhuǎn)，即放長(zhǎng)滾輪3的鋼絲繩的同時(shí)縮短滾輪4的鋼絲繩。滾輪4所連鋼絲繩與移動(dòng)立架的連接如圖10所示，鋼絲繩拉動(dòng)移動(dòng)立架不斷上升，帶動(dòng)料斗也不斷上升。

圖9 滾輪3所連鋼絲繩與移動(dòng)立架的連接

圖10 滾輪4所連鋼絲繩與移動(dòng)立架的連接

5 結(jié)論

該自動(dòng)墻面抹漿機(jī)已經(jīng)生產(chǎn)投入使用，在實(shí)際使用過(guò)程中，對(duì)電氣控制進(jìn)行了不斷優(yōu)化。目前，從現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)的情況看，設(shè)備運(yùn)行良好，墻面平整度保證在1.2mm可控范圍內(nèi)，符合用戶要求。