2.2方案设计文献综述

2.2.1 课题分析

课题研究的对象是盲区域的钢筋绑扎，目前的钢筋绑扎设备大部分是在可见工位的情况下进行工作的，如图2.1所示的场景1，尚未有能够在盲区进行钢筋绑扎的设备。并且现有的设备体型较大，较为笨重，不能够在狭小空间下进行绑扎作业。人工操作费时费力，并且在一些盲区操作时，受空间的阻碍，人工无法顺利完成工作。目前在市场上还没有可以在盲区操作的钢筋绑扎的工具。为解决这一难题，方便工人在盲区的操作，设计一种盲操作区域钢筋绑扎工具，可以在盲区域的场景下进行绑扎作业，如图2.2所示的场景2。

图2.1 钢筋绑扎工作场景1

图2.2盲区域钢筋绑扎工作场景2

场景2所示的这种盲区域的钢筋绑扎操作，在竖直方向上，高度落差为3米，钢筋骨架的一般间隔为横向300mm×300mm,纵向间隔为300mm×500mm。

实际操作的盲区域钢筋绑扎过程主要解决几个难点，包括盲区域可视化，钢筋绑扎设备的伸缩到达指定位置，绑扎结束的脱钩等问题。

2.2.2方案设计

整体解决方案：设计可伸缩控制杆来实现绑扎设备的伸缩，通过杆的伸缩运动至工作位置，到达绑扎点进行作业，还可以设计一个可以支持绑扎设备进行稳定工作的工作台，这样可以更大程度上的解放工人的双手；借鉴井下视频成像技术[4]，给钢筋绑扎设备设计一个无线摄像头，并且可以自由转动，摄像头连接显示屏幕的界面，方便观察绑扎时的工作状态；控制部分设计简易有效的控制界面，实现对绑扎设备开启，制动等的有效控制。这样最终实现绑扎设备可以根据需要运动至绑扎位置，绑扎结束后绑勾可以退出当前工作点，并顺利转移至下一个工作点。

具体的绑扎一般会分为三个阶段：

首先进入的过程：盲区域绑扎，通过机架上的摄像头把图像传输到显示屏上，然后控制伸缩杆，使钢筋绑扎设备的机头运动至要绑扎的部位，通过调节方向和角度促使绑勾进入到扎丝圈里，然后用锁紧装置挡住，避免之后缠绕时扎丝脱钩；

然后是缠绕过程，按动开关使电动机开始工作，驱动绑钩旋转，同时带动扎丝做缠绕运动，在缠绕到松紧度适宜的时候，电机随机停止转动，以便于之后的脱钩动作，后期要对扎丝的缠绕轨迹做模拟分析；

绑扎结束后，重要的是保证绕勾能够顺利的退出，可以控制电机反转一下，留出一定的空间余地，然后松开锁紧的装置，向后拖动一下控制杆，将绑钩设计成流线型的，这样会比较容易地顺利退出来。

2.3绑扎设备的组成

根据对实际绑扎流程的分析，结合绑扎设备实际工作中要解决的问题，设计绑扎设备的整体设计方案的结构组成，如图2.3所示：

图2.3 结构组成示意图

绑扎设备的结构组成：

缠绕部分：主要是绕勾结构，它是绑扎设备重要的部件，起着工作中缠绕铁丝的作用；还有输出轴上对绕勾缠绕动作进行控制的锁紧机构的设计。

2.传动部分：减速器和电机，是绑扎设备主要的传动部件，通过减速机的传动将动力传动到工作端的绕勾，进行绑扎作业；

3.可视化部分：无线摄像装置，还有与之相配合的屏幕显示端，通过摄像头的图像处理实现盲区域的可视化操作；

4.控制部分：控制开关、控制面板，通过控制实现各部件的整体协调有序地工作，包括电机的启闭、缠绕的进退等动作；

5.其他部分：

1）可伸缩的控制杆件，它主要实现绑扎设备位来`自^优尔论*文-网www.youerw.com 置的改变；