校企合作毕业设计

便携式抹灰器研发

机械工程

资助企业: 上海蔚建科技有限公司

企业导师: 毛家振

指导教师: 徐锦泱

项目成员: 秦洹 仇译 张森

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项目简介

项目概述

近年来随着中国城市化的进一步发展,城市人口激增,商品房的需求不断增加,墙面抹灰是商品房建造的重要后期工序,为提高抹灰效率,改善抹灰质量,建筑行业内发展和应用了各种抹灰机器人。目前市面上的抹灰机器人普遍存在体积庞大、无法在狭小空间正常工作、边角区域无法抹灰以及修补面积过大等弊端。一些狭小空间及边角墙面,仍需人工完成涂抹,因而存在抹灰效率降低、抹灰质量无法保证的问题,影响了房屋的功能性和美观性。


项目目标

针对市面上智能抹灰机器人产品存在的问题,本项目旨在开发一款便携式的手持抹灰器,可以由工人便携手持,将灰浆均匀涂抹在墙面上,并进行刮平压实以及抹灰厚度调整。相对于智能抹灰机器人,便携式抹灰器末端体积较小,可以自由进出小空间,并对门框、房梁以及墙面边角进行涂抹。该抹灰器不需要人工返工,一次抹灰过程即可同时完成抹平灰浆和压实墙面的任务,抹灰效率预期是人工的3-5倍,抹灰器末端的机械结构设计可以保证墙面平整度。


项目成果

对便携式抹灰器的研究现状进行调研,完成质量需求分析。完成末端执行器的零件设计,可制造性及可装配性分析;完成送料装置的原理设计,零件选型及装配设计;完成抹灰器控制系统硬件选型,程序设计及送料控制箱设计。对末端执行器进行抹刀控制仿真,完成送料控制系统模拟验证,验证控制程序和接线方式的合理性;对末端执行器进行送料管混凝土流动仿真、前抹刀形变仿真及末端执行器整机形变仿真,完成最大形变校核;对送料装置进行流体仿真、流固耦合仿真,验证送料功能及校核强度。最后完成便携式抹灰器抹灰流程模拟,验证整体设计方案可行性。


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