高空外墻智能噴涂裝置的設(shè)計與研究
發(fā)布時間:2021-05-06 12:37
隨著國家經(jīng)濟和科技的發(fā)展,城市空間利用率亟需提高,摩天大樓拔地而起,高樓外墻需要噴漆裝飾,但傳統(tǒng)人工手動噴涂的方式工作效率低、勞動強度大、易受環(huán)境干擾并且容易引發(fā)工作人員墜落等安全事故,因此,利用機械智能化粉刷噴涂代替人工手動噴涂已經(jīng)是高空外墻噴涂行業(yè)發(fā)展的一大趨勢。針對目前高空外墻噴涂存在的問題,本文提出了一種高空外墻智能噴涂裝置,主要研究內(nèi)容如下:(1)制定高空外墻智能噴涂裝置的總體設(shè)計方案,具體包括該裝置的機械結(jié)構(gòu)、控制方法、工作流程、運動形式及該裝置完成每一個動作的具體實施方式;(2)完成高空外墻智能噴涂裝置機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計,具體包括懸掛提升移動機構(gòu)、吊籃機構(gòu)、粉刷噴涂機構(gòu)及吸附避障機構(gòu)的設(shè)計;(3)完成高空外墻智能噴涂裝置電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計,具體包括控制方式的選擇、可編程控制無線網(wǎng)絡(luò)通訊的設(shè)計、電氣元件的選型、PLC控制程序的編寫;(4)完成上位機組態(tài)界面的設(shè)計,用于監(jiān)控高空外墻智能噴涂裝置的運行狀態(tài);(5)完成物理樣機的搭建與實驗,驗證了該裝置在各種復(fù)雜墻面下工作的可行性,試驗結(jié)果證實了該裝置設(shè)計合理,性能可靠。本文提出的高空外墻智能噴涂裝置可以適應(yīng)于各種復(fù)雜的工作環(huán)境,可以...
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源及研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外高空外墻智能作業(yè)裝備研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)高空外墻智能作業(yè)裝備研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容與意義
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究意義
1.4 小結(jié)
2 高空外墻智能噴涂裝置的總體研究
2.1 高空外墻智能噴涂裝置的設(shè)計要求分析及原理分析
2.1.1 高空外墻智能噴涂裝置的設(shè)計要求分析
2.1.2 高空外墻智能噴涂裝置的原理分析
2.2 高空外墻智能噴涂裝置的組成及功能分析
2.2.1 機械主體部分的組成及功能分析
2.2.2 電氣控制系統(tǒng)的組成及功能分析
2.3 小結(jié)
3 高空外墻智能噴涂裝置的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1 懸掛提升移動機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.1 懸掛提升移動機構(gòu)的基本參數(shù)計算
3.1.2 懸掛提升移動機構(gòu)的抗傾覆分析及計算
3.2 鋼絲繩的選型及強度分析
3.2.1 鋼絲繩的選型
3.2.2 斜拉鋼絲繩的強度校核
3.2.3 鋼絲繩的使用和維護
3.3 吊籃機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.4 粉刷噴涂機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.5 吸附避障機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.6 避障機構(gòu)的有限元分析
3.6.1 避障機構(gòu)的有限元分析過程
3.6.2 避障機構(gòu)的有限元分析結(jié)論
3.7 小結(jié)
4 高空外墻智能噴涂裝置控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1 控制系統(tǒng)要求及難點
4.2 控制方式選擇
4.3 控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計
4.4 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)
4.4.1 PLC選型
4.4.2 移動提升系統(tǒng)硬件設(shè)計與選型
4.4.3 定位系統(tǒng)硬件設(shè)計與選型
4.4.4 電源系統(tǒng)硬件設(shè)計與選型
4.5 控制系統(tǒng)通訊設(shè)計與實現(xiàn)
4.5.1 PLC與組態(tài)通訊的設(shè)計與研究
4.5.2 PLC與PLC之間通訊的設(shè)計與研究
4.6 步進定位程序設(shè)計
4.7 組態(tài)程序編寫及界面設(shè)計
4.8 小結(jié)
5 高空外墻智能噴涂裝置樣機的搭建與實驗
5.1 高空外墻智能噴涂裝置的樣機搭建
5.2 高空外墻智能噴涂裝置的實驗
5.3 實驗結(jié)果及結(jié)論
5.4 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼絲繩承載索與纖維承載索應(yīng)用[J]. 陳玉璽,焦光偉. 金屬制品. 2016(05)
[2]一種墻面清潔、探傷機器人的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 文江川,余星星,劉偲. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)
[3]一種高層建筑外墻噴涂機器人[J]. 彭輝,李勛,劉冀,王天笑,楊帆,王玉琳. 機械工程師. 2016(10)
[4]機械設(shè)備的智能化設(shè)計[J]. 焦巖,張兆亮. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(05)
[5]基于PLC的步進電機正反轉(zhuǎn)控制[J]. 蔣慶磊,吳慧君,聶永濤. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2015(19)
[6]塔式起重機用鋼絲繩選型及使用壽命研究[J]. 徐超,洪峻松. 建筑機械化. 2015(05)
[7]機械制造的智能化發(fā)展方向[J]. 李鋒. 工業(yè)設(shè)計. 2015(03)
[8]起重機械起升機構(gòu)鋼絲繩斷裂事故分析及安全管理[J]. 陳陽,孔維勝. 河南科技. 2014(06)
[9]自動投飼船及其測控系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J]. 唐榮,鄒海生,湯濤林,陳軍,楊家朋,劉興國. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2013(06)
[10]機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的問題和優(yōu)化[J]. 李景陽,康玉輝. 科技信息. 2013(21)
博士論文
[1]壁面自動清洗機器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王妹婷.上海大學(xué) 2010
碩士論文
[1]6×36WS+FC提升鋼絲繩性能研究[D]. 張敏.太原理工大學(xué) 2016
[2]超深礦井提升鋼絲繩特性及接觸行為研究[D]. 李曉光.重慶大學(xué) 2016
[3]多自由度粉刷機結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[D]. 魏強.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[4]專用USB接口仿真與測試[D]. 陳方.北京交通大學(xué) 2015
[5]高空幕墻安裝機器人作業(yè)平臺系統(tǒng)的研究[D]. 熊愛奎.河北工業(yè)大學(xué) 2014
[6]噴漆工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 馮自濤.武漢理工大學(xué) 2013
[7]面向幕墻安裝的高空懸掛作業(yè)平臺系統(tǒng)研究[D]. 李紅沛.河北工業(yè)大學(xué) 2013
[8]建筑外墻多功能施工設(shè)備的設(shè)計與力學(xué)分析[D]. 魏娜.長安大學(xué) 2011
[9]基于C#和Host Link的PLC網(wǎng)絡(luò)通訊的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 申純太.華東師范大學(xué) 2007
本文編號:3171934
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源及研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外高空外墻智能作業(yè)裝備研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)高空外墻智能作業(yè)裝備研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容與意義
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究意義
1.4 小結(jié)
2 高空外墻智能噴涂裝置的總體研究
2.1 高空外墻智能噴涂裝置的設(shè)計要求分析及原理分析
2.1.1 高空外墻智能噴涂裝置的設(shè)計要求分析
2.1.2 高空外墻智能噴涂裝置的原理分析
2.2 高空外墻智能噴涂裝置的組成及功能分析
2.2.1 機械主體部分的組成及功能分析
2.2.2 電氣控制系統(tǒng)的組成及功能分析
2.3 小結(jié)
3 高空外墻智能噴涂裝置的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1 懸掛提升移動機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.1 懸掛提升移動機構(gòu)的基本參數(shù)計算
3.1.2 懸掛提升移動機構(gòu)的抗傾覆分析及計算
3.2 鋼絲繩的選型及強度分析
3.2.1 鋼絲繩的選型
3.2.2 斜拉鋼絲繩的強度校核
3.2.3 鋼絲繩的使用和維護
3.3 吊籃機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.4 粉刷噴涂機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.5 吸附避障機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.6 避障機構(gòu)的有限元分析
3.6.1 避障機構(gòu)的有限元分析過程
3.6.2 避障機構(gòu)的有限元分析結(jié)論
3.7 小結(jié)
4 高空外墻智能噴涂裝置控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1 控制系統(tǒng)要求及難點
4.2 控制方式選擇
4.3 控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計
4.4 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)
4.4.1 PLC選型
4.4.2 移動提升系統(tǒng)硬件設(shè)計與選型
4.4.3 定位系統(tǒng)硬件設(shè)計與選型
4.4.4 電源系統(tǒng)硬件設(shè)計與選型
4.5 控制系統(tǒng)通訊設(shè)計與實現(xiàn)
4.5.1 PLC與組態(tài)通訊的設(shè)計與研究
4.5.2 PLC與PLC之間通訊的設(shè)計與研究
4.6 步進定位程序設(shè)計
4.7 組態(tài)程序編寫及界面設(shè)計
4.8 小結(jié)
5 高空外墻智能噴涂裝置樣機的搭建與實驗
5.1 高空外墻智能噴涂裝置的樣機搭建
5.2 高空外墻智能噴涂裝置的實驗
5.3 實驗結(jié)果及結(jié)論
5.4 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼絲繩承載索與纖維承載索應(yīng)用[J]. 陳玉璽,焦光偉. 金屬制品. 2016(05)
[2]一種墻面清潔、探傷機器人的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 文江川,余星星,劉偲. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)
[3]一種高層建筑外墻噴涂機器人[J]. 彭輝,李勛,劉冀,王天笑,楊帆,王玉琳. 機械工程師. 2016(10)
[4]機械設(shè)備的智能化設(shè)計[J]. 焦巖,張兆亮. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(05)
[5]基于PLC的步進電機正反轉(zhuǎn)控制[J]. 蔣慶磊,吳慧君,聶永濤. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2015(19)
[6]塔式起重機用鋼絲繩選型及使用壽命研究[J]. 徐超,洪峻松. 建筑機械化. 2015(05)
[7]機械制造的智能化發(fā)展方向[J]. 李鋒. 工業(yè)設(shè)計. 2015(03)
[8]起重機械起升機構(gòu)鋼絲繩斷裂事故分析及安全管理[J]. 陳陽,孔維勝. 河南科技. 2014(06)
[9]自動投飼船及其測控系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J]. 唐榮,鄒海生,湯濤林,陳軍,楊家朋,劉興國. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2013(06)
[10]機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的問題和優(yōu)化[J]. 李景陽,康玉輝. 科技信息. 2013(21)
博士論文
[1]壁面自動清洗機器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王妹婷.上海大學(xué) 2010
碩士論文
[1]6×36WS+FC提升鋼絲繩性能研究[D]. 張敏.太原理工大學(xué) 2016
[2]超深礦井提升鋼絲繩特性及接觸行為研究[D]. 李曉光.重慶大學(xué) 2016
[3]多自由度粉刷機結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[D]. 魏強.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[4]專用USB接口仿真與測試[D]. 陳方.北京交通大學(xué) 2015
[5]高空幕墻安裝機器人作業(yè)平臺系統(tǒng)的研究[D]. 熊愛奎.河北工業(yè)大學(xué) 2014
[6]噴漆工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 馮自濤.武漢理工大學(xué) 2013
[7]面向幕墻安裝的高空懸掛作業(yè)平臺系統(tǒng)研究[D]. 李紅沛.河北工業(yè)大學(xué) 2013
[8]建筑外墻多功能施工設(shè)備的設(shè)計與力學(xué)分析[D]. 魏娜.長安大學(xué) 2011
[9]基于C#和Host Link的PLC網(wǎng)絡(luò)通訊的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 申純太.華東師范大學(xué) 2007
本文編號:3171934
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