高空外墙智能喷涂装置的设计与研究
发布时间：2021-05-06 12:37
随着国家经济和科技的发展,城市空间利用率亟需提高,摩天大楼拔地而起,高楼外墙需要喷漆装饰,但传统人工手动喷涂的方式工作效率低、劳动强度大、易受环境干扰并且容易引发工作人员坠落等安全事故,因此,利用机械智能化粉刷喷涂代替人工手动喷涂已经是高空外墙喷涂行业发展的一大趋势。针对目前高空外墙喷涂存在的问题,本文提出了一种高空外墙智能喷涂装置,主要研究内容如下:（1）制定高空外墙智能喷涂装置的总体设计方案,具体包括该装置的机械结构、控制方法、工作流程、运动形式及该装置完成每一个动作的具体实施方式;（2）完成高空外墙智能喷涂装置机械结构的设计,具体包括悬挂提升移动机构、吊篮机构、粉刷喷涂机构及吸附避障机构的设计;（3）完成高空外墙智能喷涂装置电气控制系统的设计,具体包括控制方式的选择、可编程控制无线网络通讯的设计、电气元件的选型、PLC控制程序的编写;（4）完成上位机组态界面的设计,用于监控高空外墙智能喷涂装置的运行状态;（5）完成物理样机的搭建与实验,验证了该装置在各种复杂墙面下工作的可行性,试验结果证实了该装置设计合理,性能可靠。本文提出的高空外墙智能喷涂装置可以适应于各种复杂的工作环境,可以...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源及研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外高空外墙智能作业装备研究现状
1.2.2 国内高空外墙智能作业装备研究现状
1.3 本文的主要研究内容与意义
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究意义
1.4 小结
2 高空外墙智能喷涂装置的总体研究
2.1 高空外墙智能喷涂装置的设计要求分析及原理分析
2.1.1 高空外墙智能喷涂装置的设计要求分析
2.1.2 高空外墙智能喷涂装置的原理分析
2.2 高空外墙智能喷涂装置的组成及功能分析
2.2.1 机械主体部分的组成及功能分析
2.2.2 电气控制系统的组成及功能分析
2.3 小结
3 高空外墙智能喷涂装置的机械结构设计
3.1 悬挂提升移动机构的机械结构设计
3.1.1 悬挂提升移动机构的基本参数计算
3.1.2 悬挂提升移动机构的抗倾覆分析及计算
3.2 钢丝绳的选型及强度分析
3.2.1 钢丝绳的选型
3.2.2 斜拉钢丝绳的强度校核
3.2.3 钢丝绳的使用和维护
3.3 吊篮机构的机械结构设计
3.4 粉刷喷涂机构的机械结构设计
3.5 吸附避障机构的机械结构设计
3.6 避障机构的有限元分析
3.6.1 避障机构的有限元分析过程
3.6.2 避障机构的有限元分析结论
3.7 小结
4 高空外墙智能喷涂装置控制系统设计
4.1 控制系统要求及难点
4.2 控制方式选择
4.3 控制系统硬件总体设计
4.4 控制系统硬件设计与实现
4.4.1 PLC选型
4.4.2 移动提升系统硬件设计与选型
4.4.3 定位系统硬件设计与选型
4.4.4 电源系统硬件设计与选型
4.5 控制系统通讯设计与实现
4.5.1 PLC与组态通讯的设计与研究
4.5.2 PLC与PLC之间通讯的设计与研究
4.6 步进定位程序设计
4.7 组态程序编写及界面设计
4.8 小结
5 高空外墙智能喷涂装置样机的搭建与实验
5.1 高空外墙智能喷涂装置的样机搭建
5.2 高空外墙智能喷涂装置的实验
5.3 实验结果及结论
5.4 小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢丝绳承载索与纤维承载索应用[J]. 陈玉玺,焦光伟. 金属制品. 2016(05)
[2]一种墙面清洁、探伤机器人的设计与实现[J]. 文江川,余星星,刘偲. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]一种高层建筑外墙喷涂机器人[J]. 彭辉,李勋,刘冀,王天笑,杨帆,王玉琳. 机械工程师. 2016(10)
[4]机械设备的智能化设计[J]. 焦岩,张兆亮. 科技创新与应用. 2016(05)
[5]基于PLC的步进电机正反转控制[J]. 蒋庆磊,吴慧君,聂永涛. 产业与科技论坛. 2015(19)
[6]塔式起重机用钢丝绳选型及使用寿命研究[J]. 徐超,洪峻松. 建筑机械化. 2015(05)
[7]机械制造的智能化发展方向[J]. 李锋. 工业设计. 2015(03)
[8]起重机械起升机构钢丝绳断裂事故分析及安全管理[J]. 陈阳,孔维胜. 河南科技. 2014(06)
[9]自动投饲船及其测控系统的设计与开发[J]. 唐荣,邹海生,汤涛林,陈军,杨家朋,刘兴国. 渔业现代化. 2013(06)
[10]机械设计专业毕业设计的问题和优化[J]. 李景阳,康玉辉. 科技信息. 2013(21)
博士论文
[1]壁面自动清洗机器人关键技术研究[D]. 王妹婷.上海大学 2010
硕士论文
[1]6×36WS+FC提升钢丝绳性能研究[D]. 张敏.太原理工大学 2016
[2]超深矿井提升钢丝绳特性及接触行为研究[D]. 李晓光.重庆大学 2016
[3]多自由度粉刷机结构设计与分析[D]. 魏强.哈尔滨理工大学 2016
[4]专用USB接口仿真与测试[D]. 陈方.北京交通大学 2015
[5]高空幕墙安装机器人作业平台系统的研究[D]. 熊爱奎.河北工业大学 2014
[6]喷漆工业机器人控制系统的研究与设计[D]. 冯自涛.武汉理工大学 2013
[7]面向幕墙安装的高空悬挂作业平台系统研究[D]. 李红沛.河北工业大学 2013
[8]建筑外墙多功能施工设备的设计与力学分析[D]. 魏娜.长安大学 2011
[9]基于C#和Host Link的PLC网络通讯的设计与实现[D]. 申纯太.华东师范大学 2007
本文编号：3171934
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源及研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外高空外墙智能作业装备研究现状
1.2.2 国内高空外墙智能作业装备研究现状
1.3 本文的主要研究内容与意义
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究意义
1.4 小结
2 高空外墙智能喷涂装置的总体研究
2.1 高空外墙智能喷涂装置的设计要求分析及原理分析
2.1.1 高空外墙智能喷涂装置的设计要求分析
2.1.2 高空外墙智能喷涂装置的原理分析
2.2 高空外墙智能喷涂装置的组成及功能分析
2.2.1 机械主体部分的组成及功能分析
2.2.2 电气控制系统的组成及功能分析
2.3 小结
3 高空外墙智能喷涂装置的机械结构设计
3.1 悬挂提升移动机构的机械结构设计
3.1.1 悬挂提升移动机构的基本参数计算
3.1.2 悬挂提升移动机构的抗倾覆分析及计算
3.2 钢丝绳的选型及强度分析
3.2.1 钢丝绳的选型
3.2.2 斜拉钢丝绳的强度校核
3.2.3 钢丝绳的使用和维护
3.3 吊篮机构的机械结构设计
3.4 粉刷喷涂机构的机械结构设计
3.5 吸附避障机构的机械结构设计
3.6 避障机构的有限元分析
3.6.1 避障机构的有限元分析过程
3.6.2 避障机构的有限元分析结论
3.7 小结
4 高空外墙智能喷涂装置控制系统设计
4.1 控制系统要求及难点
4.2 控制方式选择
4.3 控制系统硬件总体设计
4.4 控制系统硬件设计与实现
4.4.1 PLC选型
4.4.2 移动提升系统硬件设计与选型
4.4.3 定位系统硬件设计与选型
4.4.4 电源系统硬件设计与选型
4.5 控制系统通讯设计与实现
4.5.1 PLC与组态通讯的设计与研究
4.5.2 PLC与PLC之间通讯的设计与研究
4.6 步进定位程序设计
4.7 组态程序编写及界面设计
4.8 小结
5 高空外墙智能喷涂装置样机的搭建与实验
5.1 高空外墙智能喷涂装置的样机搭建
5.2 高空外墙智能喷涂装置的实验
5.3 实验结果及结论
5.4 小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢丝绳承载索与纤维承载索应用[J]. 陈玉玺,焦光伟. 金属制品. 2016(05)
[2]一种墙面清洁、探伤机器人的设计与实现[J]. 文江川,余星星,刘偲. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]一种高层建筑外墙喷涂机器人[J]. 彭辉,李勋,刘冀,王天笑,杨帆,王玉琳. 机械工程师. 2016(10)
[4]机械设备的智能化设计[J]. 焦岩,张兆亮. 科技创新与应用. 2016(05)
[5]基于PLC的步进电机正反转控制[J]. 蒋庆磊,吴慧君,聂永涛. 产业与科技论坛. 2015(19)
[6]塔式起重机用钢丝绳选型及使用寿命研究[J]. 徐超,洪峻松. 建筑机械化. 2015(05)
[7]机械制造的智能化发展方向[J]. 李锋. 工业设计. 2015(03)
[8]起重机械起升机构钢丝绳断裂事故分析及安全管理[J]. 陈阳,孔维胜. 河南科技. 2014(06)
[9]自动投饲船及其测控系统的设计与开发[J]. 唐荣,邹海生,汤涛林,陈军,杨家朋,刘兴国. 渔业现代化. 2013(06)
[10]机械设计专业毕业设计的问题和优化[J]. 李景阳,康玉辉. 科技信息. 2013(21)
博士论文
[1]壁面自动清洗机器人关键技术研究[D]. 王妹婷.上海大学 2010
硕士论文
[1]6×36WS+FC提升钢丝绳性能研究[D]. 张敏.太原理工大学 2016
[2]超深矿井提升钢丝绳特性及接触行为研究[D]. 李晓光.重庆大学 2016
[3]多自由度粉刷机结构设计与分析[D]. 魏强.哈尔滨理工大学 2016
[4]专用USB接口仿真与测试[D]. 陈方.北京交通大学 2015
[5]高空幕墙安装机器人作业平台系统的研究[D]. 熊爱奎.河北工业大学 2014
[6]喷漆工业机器人控制系统的研究与设计[D]. 冯自涛.武汉理工大学 2013
[7]面向幕墙安装的高空悬挂作业平台系统研究[D]. 李红沛.河北工业大学 2013
[8]建筑外墙多功能施工设备的设计与力学分析[D]. 魏娜.长安大学 2011
[9]基于C#和Host Link的PLC网络通讯的设计与实现[D]. 申纯太.华东师范大学 2007
本文编号：3171934
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