课题的目的和意义我国正处于城市化进程的高速发展时期，在相当长的一段时间内，有大量的建筑工程施工任务，而钢筋绑扎工程又是建筑工程的重要的组成部分，其施工技术、施工工艺、机械化水平在很大的程度上会影响施工的质量与效率。因此，钢筋绑扎设备技术的发展有着十分重要的实用价值。70596

    传统的钢筋绑扎施工中存在一些机械化、自动化程度较低、劳动强度较大、效率较低以及绑扎质量不一等问题，虽然目前市场上已经出现了一些自动钢筋绑扎机，其在很大程度上提高了钢筋的绑扎效率，但是实际中仍然存在着一些问题，特别是在一些人工无法进入或一些黑暗的、空间狭小等不理想的工作条件下施工还是会比较困难。

本课题研究的目的是解决盲区域的情况下钢筋绑扎作业问题，利用可视化领域研究的井下视频成像技术，研究一种简单、有效的可视化方案，将它应用到钢筋绑扎设备中。帮助工人可以在视力不可及的环境区域中，通过该设备进行钢筋绑扎作业，方便操作，可以节省工作时间，提高工作效率。

2 文献综述

3方案论证

3.1设计要求

设计要求：设计一款盲操作区域钢筋绑扎设备，绑扎工具可以通过最大不超过50mm*50mm的空间顺利沿直线进行操作；同时杆可伸缩，最大长度为3米。

在盲区绑扎过程中，工人可以看见操作部位，使用该工具绕住预留的绑扎钢丝，直至绕紧位置，并可以顺利脱卸，移动至下一个绑扎位。当钢丝绑紧之后设备可实现自动断电。对绑勾运动轨迹做模拟分析，该设备不适用交流电，该设备可实现单人操作。

3.2 钢筋绑扎设备的结构设计方案

传统的钢筋绑扎机械设备，一般由绕丝机构、传动机构（包括减速器、螺杆、齿轮、缠绕轴、齿条连杆、拉杆和推杆等）、控制机构（电动机、电器控制部分）、以及握把、中心支架和壳体组成。本设计的钢筋绑扎设备工作的时候有预留的绑扎钢丝孔，工作使用需要绕紧钢丝预留的位置，所以只需要进行钢筋绑扎设备机体框架的设计、扭转机构的设计、控制系统的设计等。

3.2.1 机体框架设计方案论文网

机体整体框架设计结构，见图9所示。

 图9 机体整体框架结构

其中机头部分的设计成长方体形状，连接可伸缩控制杆，这种整体设计便于绑扎机在狭小的空间操作，同时便于其他零部件的安装。

    驱动部分的设计，选择锂电池作为外置电源，位置上将电池与机体分割开来，配合微型电动机，节省空间结构。

摄像头设计在机头部分的下端，采用微型摄像头，同时辅助的照明灯和摄像头之间采用同轴照明的方式，方便在实际工作中更加准确定位到工作点的方位。

传动机构的选择和设计，主要以齿轮传动为主，因为齿轮传动结构简单，工作稳定。

3.2.2 扭转机构设计

设备扭转机构的主要包括绞轴连接部分的设计和绞勾设计，绞轴连接部分的设计要与传动机构进行合理的结构布置，轴段连接制动装置，在绑扎结束时拉紧装置，从而使绑勾脱卸，结构见下图10。

图10 绞轴连接设计

绞勾的设计方案有2种：

一种是和自动绑扎机一样的U型设计，这种设计绑扎缠绕比较快速，但不不宜脱卸；

一种是设计成流线型的，见下图11。这种设计需要配合设计一个锁紧的装置，结构上变得复杂，但是它有利于完成绞紧后绞头能够顺利脱卸。

图11 绑勾的结构

    综合考虑绑扎设备的工作要求，本课题选择的是流线型的绑勾设计，它便于自动脱卸并运动至下一个绑扎位置，实际效果更好。