Masonry wall brick and concrete structure of industrial and civil building is the main body of work, building directly influences the quality of construction engineering quality. The design of the building project wall lining manipulator is one of the important equipment, although it can't replace manual Labour, but the workers can improve the labor intensity, will greatly improve the operation efficiency and safety, comfort, also can greatly reduce the cost of labor.

Cars have four walls part: translation system, hoisting system and hydraulic system, mortar conveying system.

Car meter long, wide 0.8 meters. Lifting system adopts full hydraulic car manual lifting principle, improvement, through hydraulic pump station to drive. Hydraulic pump station by the battery, dc, tank, pump, polot relief valve, valve, speed manual directional control valves, electromagnetic reversing valves, etc. Translation system adopt dual axis motor driven directly out of wheel translation.

This design mainly consists of four parts, the first part is the overall design of car brick wall, The second part is lifting mechanism and the design and check, the third part is the design of hydraulic pump station, The fourth part is the selection and mortar mortar pump design of pliers.

KEY WORDS：building laying Double the shaft

第1章概述1

第2章总体设计3

2.1 概述3

2.2 确定总体设计方案4

2.2.1选择确定总体参数4

2.2.2总体设计原则4

2.2.砌筑机械手的工作机构5

2.2.4主要技术参数性能5

第3章升降工作台设计6

3.1 升降工作台概述6

3.1.1升降工作台组成6

3.2 升降工作台方案确定16

3.3 升降工作台材料的选择18

3.4 液压系统设计22

3.5 升降平台校核28

3.6 横向传动方案确定29

3.7 轴承的选择及校核30

3.8 辅助装置的设计44

第4章砖料提升系统设计45

4.1 砖料提升系统概述45

4.2 砖料提升系统方案选择45

第5章灰浆输送系统设计49

第6章总体布置53

第7章毕业设计小节53

参考文献55

第1章概述

砖混结构的墙体砌筑是工业与民用建筑的主要工作，墙体砌筑的质量直接影响着整个建筑工程的质量。而墙体砌筑的工作一直以来都是由工人的体力劳动来完成。本项目砌筑机械手是墙体砌筑工程中的重要的设备之一，它虽然不能取代工人的体力劳动，但可以改善工人的劳动强度，会大大提高作业的安全性、舒适性和工作效率，也会大大降低劳动成本。本项目砌筑机械手研究可以填补国际空白。因此对砌筑机械手的研制具有重要的意义。

砖混结构的墙体砌筑在国内外仍是沿用传统的作业方法，这种完全由工人的体力劳动来完成的传统的作业方法，工人劳动强度大，效率低，作业环境条件差，作业成本高，工程质量及工人安全不易保证。虽然国内外的许多人士曾试图利用砌筑机器人来取代工人的体力劳动，但至今未能用于工程实际中。随着建筑业的不断发展和科学技术的不断进步，这种传统的作业方法已经不能适应时代的要求。

砌筑机械手目前在国内外属于空白，起点较低。当前，各行业都在向机械化、自动化和现代化发展，建筑业也必然如此。砌筑机械手的研制和使用，必将推动建筑业在砖混结构的墙体砌筑中向机械化迈进的步伐。因此，砌筑机械手具有广阔的市场前景和发展空间。而且，随着技术的不断成熟，砌筑机械手的功能会进一步增强，结构会不断完善，砌筑机械手会走向更多的施工工地。

研究内容、依据、拟采用的工艺技术路线、规模与地点

研究内容：包括砌筑机械手的砖料提升系统、灰浆输送系统、升降工作台（脚手架）及其他辅助机构和生活设施等四部分。

一、研制砌筑机械手的砖料提升系统。将砖料提升至最佳位置，使砌筑工人方便地取砖，从而节约时间，降低劳动强度。

二、研制砌筑机械手的灰浆输送系统。将灰浆用灰浆泵通过输送管道运输至工作位置，再由砌筑工人控制灰浆钳将灰浆均匀地涂抹在指定位置。灰浆输送系统用作抹灰时可直接涂抹在墙上。

三、研制砌筑机械手的升降工作台（脚手架）。砌筑工人可有站和坐两种工位，方便调整高度，使砌筑工人处于最适合工作的高度。

四、其他辅助机构和生活设施。包括机架、遮阳伞、电扇、饮用水保温瓶等。尽可能改善砌筑工人的工作条件。

依据：实际需要，现有技术又可以实现。

拟采用的工艺技术路线：

一、小车的砖料提升系统：二、小车的灰浆输送系统用灰浆泵通过输送管道将灰浆运输至工作位置，再由砌筑工人控制灰浆钳将灰浆均匀地涂抹在指定位置。

三、小车的升降工作台（脚手架）利用起重机原理调整高度，设有站和坐两种工位，打破瓦工只能站立作业的惯例，使砌筑工人处于最佳工作高度，工作时更舒适、更便于发挥体能。

四、其他辅助机构和生活设施添加了遮阳伞、电扇、饮用水保温瓶等，使工作更人性化，改善了劳动条件。

主要技术关键及预期达到的技术经济指标：

技术关键：

一、砖料提升系统是利用悬挂输送机将砖料提升至指定位置，使砌筑工人方便地取砖，保证砌筑工人有一定数量的砖备用，且达到备用数量时提升系统自动停机。其关键是系统的可靠性。

二、灰浆输送系统是将灰浆用灰浆泵通过输送管道运输至工作位置，再由砌筑工人控制灰浆钳将灰浆均匀地涂抹在指定位置或用作抹灰时将灰浆直接涂抹在墙上。要求在使用时压力适中、灰浆均匀；暂停使用时灰浆输送系统自动停机。其关键是灰浆泵的选型和灰浆钳的研制。

三、升降工作台主要起脚手架作用。要求有站和坐两种工位，方便调整高度，使砌筑工人处于最适合工作的高度。其关键是系统的安全可靠性。

四、其他辅助机构和生活设施是如何尽可能地改善砌筑工人的工作条件。达到使用的舒适性。

第2章总体设计

2.1概述

总体设计是机械设计中最为关键之一环节，它是对满足机械技术参数及形式的总的构想，总体设计一旦失败，整个设计也就没什么意义了，决定了机械设计的成败。

总体设计指导各个部件和各个机构的设计进行。一般由技术负责人（总工程师）主持进行。在接受设计任务以后，应进行探入细致的调查研究。收集国内外的同类机械的有关资料，了解当前的国内外砌筑喷涂机械的使用、生产、设计和科研的情况，并进行分析比较，制定总的设计原则。设计原则应当保证所设计的机型达到国家的有关标准的同时，力求结构合理，技术先进，经济性好，工艺简单，工作可靠。

制定设计总则以后，便可以编写设计任务书，在调研的基础上运用所学的知识，从优选择确定总体方案，保证设计的成功。

2.2 确定总体设计方案

2.2.1 选择确定总体参数

1.总体方案的选择

本次设计的课题是砌筑机械手

本课题有传动方案如下：

1.采用手脚架传动

2.竖直方向利用手动液压堆高车的原理，水平方向将提升机的车轮的方向改为左右方向运动。

3.竖直方向利用手动液压堆高车的原理，水平方向采用导轨。

2.结构形式

本机构有三部分组成：

升降工作台

灰浆输送系统

砖料提升系统

2.2.2总体设计原则

1.设计原则

1)遵守“三化”：零件标准化、产品系列化、部件通用化。

2）采用“四新”：新技术、新结构、新材料、新工艺。

3）满足“三好”：好制造、好使用、好维修。

2.砌筑工作台金属结构的设计必须满足以下要求：

1）满足砌筑机械手总体设计要求

砌筑机械手金属结构应满足建筑施工的作业空间要求，保证有足够的工作高度和作业半径，另外还要求满足砌筑机械手各工作机构的布置协调要求。

2）满足砌筑机械手手安全可靠的要求

为了使砌筑机械手工作安全可靠，其金属结构必须有足够的强度、刚度、整体和局部稳定性

（1）重量轻、材料省

金属结构重量占砌筑机械手重量的大部分，而整机重量是砌筑机械手的重要技术经济指标。因此降低升降工作台的重量可以节约钢材，减轻工作及过的负荷，降低整机的造价。

（2）构造合理、工艺良好

砌筑机械手结构的构造必须适应结构受力，并且有良好的工艺性，便于加工制造、运输、安装和拆卸。

（3）造型美观

金属结构的外形尺寸，比例应尽可能体现造型美观。

2.2.3 砌筑机械手的工作机构

升降工作台机构分为2种：上升机构、水平移动机构。

上升机构：参照2T手动液压堆高车结构原理

水平移动机构：采用低转速大扭矩的双出轴电机带动车轮实现平移

灰浆输送系统主要机构:灰浆泵、灰浆钳。

砖料提升系统：取消，在升降工作台左侧设置砖架平台，专用于存储备用砖，砖架底面距小车工作台700mm，摆放方式为共十层，每层九块，横向三块，纵向三块，体积为（240×3）×（115×3）×（53×10），砖的密度约为1800-1900㎏/m3，砖的尺寸为240mm×115mm×53mm，每块砖的重量为2.63-2.78㎏，取平均重量2.7㎏，五层砖总的重量为2.7㎏×90=243㎏。

2.2.4 主要技术参数性能

1.砌筑机械手的升降工作台长1米，高1.5-2米，宽0.8米。自重

2.砖料提升系统取消，改为直接在平台上垒砖。

3.灰浆输送系统的灰浆输送量0.2/h左右，该部分由他人设计，设计后与升降工作台组装，成为砌筑机械手。

主要参考文献：

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【2】成大先主编.械设计图册北京：化学工业出版社 1997

【3】蔡春源主编.机电液设计手册北京：机械工业出版社 1997

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【6】求是科技编著.PLC应用开发技术与工程实践北京：人民邮电出版社 2005

【7】雷天觉主编.液压工程手册北京：机械工业出版社 1990

【8】孙桓陈作模主编.机械原理（第六版）北京：高等教育出版社 2001

【9】王爱玲主编.现代数控机床北京：国防工业出版社 2003

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【11】齿轮手册编委会编著齿轮手册（上、下册）北京：机械工业出版社 1990

【12】《现代机械传动手册》编委会编著现代机械传动手册北京：机械工业出版社 1995

【13】郭爱莲主编.新编机械工程技术手册经济日报出版社 1991

【14】杨公源主编.机电控制技术及应用北京：电子工业出版社 2005

【15】袁任光编著.可编程序控制器选用手册北京：机械工业出版社 2002

【16】陆玉何在洲佟延伟主编.机械设计课程设计（第三版）北京：机械工业出版社 1999

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车轮A2.gif

端盖A2.gif

液压系统A1.gif

轴承座上A2.gif

轴承座下A2.gif

总装图A0.gif

内容简介：: 并联机床的调度作业布赖恩A.诺曼【1】詹姆斯 C.本【2】1 匹兹堡大学工业工程系，PA 15261 美国电子邮件: 2密歇根大学工业和操作工程学，安阿伯， MI 48109，美国电子邮件： 1998 年 6 月摘要：我们引入出现多个主轴机床的独立调度问题。这些机床能够执行同时对多个零件进行操这在传统的调度著作中找不到相应的规定。有两种类型的解决方案程序会解决这些问题。第一个使用优先调度规则和延迟因子的概念，而第二个使用一个随机密钥与编码的遗传算法。这些方法的有效性表现出与下界比较试验问题。1并联机床的介绍加工硬件的发展要求有下列：计算机辅助工艺过程设计（CAPP）系统驱动器的变化。要获得改善的硬件的全部好处，必须制定计算机辅助工艺过程设计软件，可以利用这些改进。并联机床 (PMT) 和常规数控机床之间的关键区别在于，前者包含多个心轴，并且可以同时拥有多个工件。因此，并联机床可以一次处理多个工件和/或一次执行多个操作。这违反了传统调度或工艺规划的最基本的假设。要正确描述 PMTs 就必须定义一些术语。我们保留莱文和杜塔1 中引入的术语。零件加工位置（PML）是指一个有效的夹具位置。主轴及副主轴（S）始终代表有效零件加工位置区。加工单位（MU），是指一个工具夹持装置，它可容纳一个单一的工具或调整台包含多个工具。相对运动在工具在加工单位和在零件加工位置拿着的制件之间完成用机器制造。常规机器只有一个加工单位和一个零件加工位置。并联机床有至少一个零件加工位置，并且大于一个加工单位。在机器一次PLMmax表示制件的最大数字和多个加工单位同时被执行的操作的最大数字。注意这比，传统的PMLs和MUs是更多位置的传统机器，能同时做多个相同复制同一个部分。由于多个零件加工位置和多个加工单位的存在，并联机床还受到工艺规划系统的新挑战。大多数现有过程的计划和调度控制都假定机器可以一次处理只有一个部分，并且只有一个操作可以在时间上的一部分执行。然而，并联机床不受这些假设的限制。并联机床上操作的流程在传统操作手册不受到很大注。两个论文提及并联机床提及的高效率调度操作的重要性，莱文和杜塔 1 和叶海和杜塔2 ，但不是在讨论如何实现这一目标的两篇论文。并联机床和它们的影响的技术限制运行调度问题的一些研究中莱文等人 3。他们建议是基于盖佛和汤普森 4的理念的构建可行的半主动时间表的过程。叶海和杜塔5 现有排序操作的一种遗传算法杜塔 5 当前排序操作的一种遗传算法和。传统的生产调度著作未能解决常见的串行操作以致并联机床的出现的问题。不过，类似的问题，曾考虑过的并联机床调度问题的一些简化的版本。第 2节中，将注意到这些相似之处。计算机辅助设计为并联机床打开许多领域的研究包括特征抽取、防止空中相撞，用户界面和程序化操作。在本文我们分析程序化操作的问题。第2节中列载了并联机床出现的的具体操作测序问题。第3节说明了这些问题的解决方法。第4节显示计算结果。第5节讨论了结论。2.调度问题定义调度问题包括确定为给定的工作任务制定最小处理时间的操作序列。一个作业包含一个或多个工件，每一个都必须有对它执行一定数量的操作。我们给每个操作，每个操作模式（定义见下文），并与每个操作关联关系的优先所需的时间。我们的目标是确定的操作顺序，将最大限度地减少所需的总时间来处理工作组。在制定并联机床操作规程上有的四个复杂的特征问题：(1) 操作顺序之间的优先次序; (2)模式的限制; (3)操作任务对零件加工位置的影响(4)工具的任务到加工工件的影响。接下来这些特征将被较详细地描述。操作顺序之间的优先次序有三个原因。第一次涉及几何的考虑因素，加工操作切除一定量的材料，因此某些操作必须一定会在其他操作的前面。优先级的第二个来源是公差。工件的尺寸优先从生产实践需要考虑，以确保精度的结果。第三种类型，它可能是一个工件的功能所必需的。在并联机床进行的操作可以根据制件的行动在用机器制造制件的零件加工位置和加工工件行动被分类入三个方式。由莱文和杜塔 1定义的三种模式：转弯时工件旋转和加工工件是固定的；铣削时的部分是固定和加工工件是在运动中的，如在钻削或铣削；零件和工具的轮廓时，是在运动中，如在轮廓铣削。在同一并联机床上由于技术上的限制，需要不同模式的操作不能同时进行。模式的约束使其增加了复杂性。因为并联机床有多个零件加工位置区，我们必须保证，将在每个零件加工位置的操作集合完成。这些决定对完成工件所需的时间上有显着影响。例如，一个典型的工件加工需要访问每个零件加工位置一次，以提供一个平稳的操作流程。我们假定加工零件不会对给定零件加工位置回馈。因此分配给零件加工位置的操作不能够对已经操作过的分配部件再进行操作。分配给加工工件的刀具对加工时间也有影响。只有使用不同加工刀具的加工工件的操作可以并行执行，这个问题是复杂的事实，不是每一个零件加工位置都可以每个加工工件进行加工。刀具分配是一个困难的问题，并将在今后的研究中探讨。也可能在命令中存在多个部分之间的交互。考虑访问两个零件加工位置的一部分，如果只有一个部分的顺序，如果只有一个部分是按顺序的那么其目的是尽可能快地完成该部分加工关闭这两个加工位置。接下来，如果是多个部分的顺序加工，那然后就当一个部件移动到第二个加工位置时，在第一加工位置上放置新部件。现在的目标是尽快以一个平衡的方式来完成两部分操作。仔细为这些操作测序，以便并联机床可以同时执行某些操作，将减少零件加工的总时间。因此，此排序问题的目的是尽量减少处理考虑一系列的相关问题的加工的总时间：工具分配，分配操作和加工顺序。理想情况下，所有的三个问题将同时解决。作为实现这一愿望的第一步，我们先从造成的已知的工具和操作分配的排序问题入手。在以后的工作我们将建立一个模块，以解决分配问题。考虑此问题，例如表1给出的数据。最佳操作顺序见图1，有45的最小完工时间我们现在就调度并联机床时遇到的问题进行详细的说明。表1.并联机床示例问题数据图.1.示例并联机床问题解决最佳方案问题参数n=工艺计划中的操作的数量1,2,i=操作号码1,2， nmi =操作模式i,1,2，3pij =第j步前操作i 1,2， n,pi=所有的操作之前的一组i1,2， n,Ti =操作的处理时间iR+MUmax =加工零件的最大数目1,2， , PLMmax=零件加工位置的最大数目1,2 ,M=一个大的正数MUi =操作的加工零件数目i1,2 , MUmax ,PLMi=操作的零件加工位置数目i1,2 , PMLmax。问题的决定变量Ci=操作完成时间iR+Cmax=所有操作完成的最大时间iR+额外的符号ij表示i操作之前，必须完成j操作开始;ij表示在最后的时间，i完成的操作在操作j开始前;Xij指示如果ij符变量为1。假设我们做出六个假设；(1) 加工零件，是连续可用(2) 没有优先的操作(3) 处理时间事先就知道(4) 操作已分配到零件加工位置（5）已分配给加工零件的刀具有没有重复的操作（6）目标是尽量达到最小完工时间（即尽快完成这项工作）假设加工零件是连续可用，无需考虑加工零件的故障。第3节中给出的解决方案程序可以修改，以考虑这些故障。但是，测试数据集不包含加工零件的故障信息。不允许优先级反映了许多金属切削操作的技术限制。假设已知的处理时间，为每个操作，消除任何可能存在由于同时调度操作之间共享的加工参数的处理时间的相互作用。假设工具都已经分配给转台，有没有重复的刀具，意味着每个操作必须完成特定的加工零件。假设（3），（4），（5）将在今后的工作中放宽，假定(4)和(5)定义了一部分的优

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