组合钢模板自动清灰机探究

　　中图分类号 ：TU69 

　　1.引言 

　　模板是现代建筑施工中是不可缺少的的重要设备，且使用量也非常的大。它的作用是为新浇混凝土起定形效果，从而保证混凝土构件的形状和尺寸符合建筑施工规范要求。目前，我国常见的模板是木模和钢模，其中钢模相比于木模，更具有通用性、灵活性等优点，所以钢模是我国目前应用比较广泛的一种模板。但是钢模板每次用完后都需进行清理。传统的清理方法是用铁铲将钢模上的灰浆铲掉，再用砂纸或丝刷打磨，这样的方法虽然能够将钢模上的灰浆清除，但是工作效率很低，不仅浪费时间还浪费人力物力，因而不能满足与现代建筑的施工进度。还有一些施工单位通过利用铁敲击钢模上的混凝土的方法来清理模板，但是这种方法很容易造成钢模的损坏，从而影响了它的使用功能。模板在建筑施工中起着重要的作用，为了提高模板施工的效率，因而急需寻求一种新的模板清灰技术，从而保证工作的效率也保证模板施工的质量。本文中所研究的组合钢模板自动清灰机，有效地解决了以上的问题，通过对其进行详细的分析，为有关人士提出相关参考。 

　　2.模板清灰工艺的工作参数 

　　模板一般参数：模板厚度为53～58mm，宽度为100～600mm，长度为450～1500mm。 

　　组合钢模板清灰内容：清洁组合钢模板的工作面与侧面的铁锈、粘结的水泥，当组合钢模板被打磨光亮且无水泥无锈时方可停止。 

　　自动清灰机的工作参数：按照组合钢模板的最大长度值也就是行程为1500mm；按照工艺要求，运行的打磨速度为150mm/s。 

　　3.组合钢模板自动清灰机的结构特点 

　　组合钢模板自动清灰机的结构一般由以下部分组成：工作台、机架、侧刷、主刷，具体见图1。 

　　组合钢模板自动清灰机的特点： 

　　（1）可以针对不同规格的模板进行打磨、定位或装夹等； 

　　（2）可以根据不同质量的模板设定相应的打磨次数，且可对其进行保存记忆； 

　　（3）针对模板局部有较多的水泥粘结情况，可加入人工的操作，如在打磨时进行前进、后退、停车等操作； 

　　（4）当钢刷磨损达到一定程度时，可自动进行补偿操作。以此来降低刷毛更换次数； 

　　（5）根据实际需求可对其进行自动和手动的卸料，操作便捷、提高效率； 

　　（6）机身具有体积小、重量轻的特点，易于搬运，很适合施工现场的不确定性； 

　　（7）根据环保的要求，在机身上安装了集灰航与吸尘器。 

　　4.组合钢模板自动清灰机的机械装置设计研究 

　　4.1 设计难点 

　　根据模板的一般参数可以知道，组合钢模板具有不同的宽度以及不同长度的多种长宽组合。所以，在实际中要实现清灰机对模板的打磨、定位、装夹的工艺要求是设计的一个难点，另外还要对打磨后自动抛料以及对刷毛磨损后的自动补偿等问题进行考虑。 

　　4.2 设计分析 

　　首先对于清灰机主刷设计部分，刷毛选用了钢丝绳的材料，在钢盘的各个孔当中装入成匝的钢丝，将这些装有钢丝的钢板进行挤压，形成一个圆柱形后就可将其装入到清灰机的主刷轴上。这种主刷结构，让刷毛具有了较强的集中力和不易折断的效果，使刷毛的使用寿命更加的长。清灰机主刷在实际的的工作中，因主刷与模板之间受摩擦力的影响，很容易导致主刷刷毛出现严重磨损的现象。但如果刷毛与模板之间的工作距离加大，又将会导致清理不彻底的现象出现，这样也会降低清灰机的工作效率。所以在本文自动清灰机的设计中，采用升降千斤顶的方法来自动调整主刷高度，从而实现刷毛位置的自动补偿效果。 

　　对于自动清灰机侧刷部分的设计，要求侧刷起到的功能作用不仅是要对侧面的打磨功能，还要求侧刷要按照模板相应的横向宽度然后进行自动的横向对中定位操作。所以本清灰机通过两端的正反扣丝杠结构和一个电动驱动，并配备一个接近开关，从而是清灰机侧刷工作达到自动定位、打磨的效果。 

　　而对于自动清灰机工作台的作用，要求实现主刷、侧刷前后对钢模的跟进打磨功能。通过利用链式驱动的方法，也就是在机架上安装上链条，然后电机、链轮以及工作台共同作用，沿轨道一起运动。同时，工作台还实现了自动卸料和前后装夹模板的功能，这主要是通过利用气动系统来实现的，对前定位是通过缸上下伸缩的方式来定位，而后定位是通过缸前后推进的方式来对各种规格的模板进行定位装夹。再利用计算机进行控制，使前后缸协调工作，从而达到一种自动抛料的功能。 论文网站

　　5.清灰机的PLC控制系统与程序设计 

　　5.1 清灰机控制系统的硬件结构 

　　5.1.1 PC机型选择和规模的估算 

　　对自动清灰机的整个工作过程进行分析，初步设计出控制系统PLC的输入与输出的点数，也就是输入点数为16，输出点数为9，那么输入输出的合计点数为25。系统所要控制的设备有气缸和电机，输入的设备有限位开关、操作开关以及按钮。这整个过程就是输入到输出的一个信号控制。 

　　对于自动清灰机工作的一个PC机型的选择，一般利用开关量进行控制的应用系统，通常对控制的速度要求较低，即使一般的低档机也可满足控制的要求。而自动清灰机控制正好是以开关量输入进行控制的，因而选用一般的机型就可以达到点数的输入和输出。根据以上清灰机的工作分析，PC机可选用C28P机。 

　　5.1.2 操作方式 

　　在对系统进行控制的操作设计时，要具有手动和自动的操作功能。对手动操作的设计通常是为了在紧急情况下进行的。如工作台前方出现了异常情况，需进行紧急制动或停止抛料，就可手动的按下停机按钮。 

　　5.2 自动清灰机的动作流程 

　　清灰机的工作分析，当机器上电时，工作台前后的定位缸伸出，就可设置机器的打磨次数。完成上料的操作后机器可以启动工作了，侧刷通过丝杠的带动在钢模中间移动，完成钢模的准确定位；延时0.1秒后，侧刷的后汽缸伸出且加进钢模，从而到达钢模前后定位的效果。在进行钢模前后定位的同时，小车电机带动载有模板的工作台前进，通过主刷和侧刷，以此清理掉钢模上的灰浆。工作台通过开关的设定次数判定打磨次数是否完成，如果没有完成将继续工作，如果完成打磨次数就执行抛料的功能。也就是将前齐缸收回，后气缸向前推，通过主刷毛边缘力的作用下抛向工作台的前方。这是小车返回，也就实现了一个工作周期。而这一系列的操作都由PLC控制系统进行控制。 

　　6.总结 

　　组合钢模板自动清灰机的研制和应用实现了机械化的操作，代替了传统的手工操作。这不仅大大的提高了模板的清灰效率也保证了模板施工的质量完成，为我国建筑模板施工的快速化、效率化和科学化提供了先进的技术设备，从而加快了我国建筑事业的快速发展。 

　　参考文献 

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　　[2]薛龙，周灿丰，杨利华. 模板清灰机及其PLC控制[J]. 低压电器，2000（06）：39-41. 

　　[3]薛龙，何伟，李明利. 遥控式全钢大模板清灰机[J]. 建筑机械，2003（03）：54-55. 

　　[4]文桥. 可持续小钢模及小径原木模板软件设计开发与应用[D].哈尔滨工业大学，2012.