一种建筑室内壁纸粘贴装置的制作方法

本发明涉及建筑装饰施工，尤其涉及一种建筑室内壁纸粘贴装置。

背景技术：

1、墙纸是一种以纸或其他材料制成的覆盖墙壁表面的装饰材料。它可以为室内空间增添色彩和纹理，同时也能够改善墙面的外观，许多公司为了让室内安装美观，会选择让建筑公司粘贴墙纸，而我们通过观察许多工人在粘贴墙纸的过程中，发现壁纸进行粘贴时，工人需要将壁纸剪切成相等的尺寸，再在其表面涂刷胶液，两个人同时扶正墙纸的情况下，将完成刷胶的壁纸贴于墙面，并且借助刮板在壁纸表面刮动，在这个操作过程中，需要对墙壁的顶端贴齐，然后从上向下进行粘贴，在这个工程中需要消耗大量的时间和人工。

2、在已经公开的公开号为cn112123992a的专利文件中，公开了了一种用于建筑室内装饰领域的壁纸粘贴辅助装置，通过压筒对壁纸进行滚动挤压，增加壁纸与墙面的粘合度，并且排挤出壁纸与墙壁之间的空气，避免壁纸出现粘贴不牢固、老化快等问题，相比常见的刮平方式，有效降低壁纸损坏的几率，使壁纸的粘贴效果更佳，同时对壁纸的尾端进行按压固定，方便剪切操作的进行。然而，上述装置在使用时，需要工人手持机械在梯子上下活动，整体人力消耗较大，同时只利用压筒机构带动壁纸进行贴合时，由于墙纸时是通过粘胶粘上的，随着压筒机构对现在贴合的墙纸进行挤压贴合时，位于刚才上方已经粘贴的贴纸，容易由于纸张的传动而受到拉力而脱离墙壁，进而墙纸补救粘贴极为麻烦。而且，人工手持上述壁纸粘贴装置对壁纸进行粘贴过程中，壁纸粘贴辊无法触及较高天花板与竖向待贴墙壁的交界线位置处。

3、因此，本技术提出一种建筑室内壁纸粘贴装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对背景技术中存在随着压筒机构对现在贴合的墙纸进行挤压贴合时，位于刚才上方已经粘贴的贴纸，容易由于纸张的传动而受到拉力而脱离墙壁，进而墙纸补救粘贴极为麻烦的问题，提出一种建筑室内壁纸粘贴装置。

2、本发明提供以下技术方案：一种建筑室内壁纸粘贴装置，由下至上依次包括底座、设置在底座上的电动伸缩杆、设置于所述电动伸缩杆上的对应定位杆，所述对应定位杆顶部设置有螺纹导架，所述螺纹导架上设置有粘贴组件，所述粘贴组件通过连接杆与固定板的上端点铰接，所述固定板的下端通过弧形板固定卡接在所述定位杆外壁上；

3、所述装置还包括设置于对应定位杆内部的第一电机，所述第一电机用于控制所述螺纹导架原位顺时针或逆时针转动，进而控制所述粘贴组件由上至下或者由下至上偏转移动，进而带动所述粘贴组件端部的壁纸粘贴辊由上至下或者由下至上对墙壁上的壁纸进行粘贴；

4、所述底座内设置有第二电机，所述第二电机用于控制所述电动伸缩杆升降，进而控制粘贴组件距离地面的高度；

5、所述第一电机与所述第二电机均与远程控制单片机电信号连接，所述远程控制单片机用于控制第一电机，以使所述粘贴组件以单位时间内最多的竖向粘贴距离对墙壁上的壁纸进行粘贴。

6、进一步地，所述粘贴组件包括粘辊组件和摆动组件，所述粘辊组件包括铰合杆、设置于所述铰合杆远离所述摆动组件一端的双向卡合架，双向卡合架以铰合杆所在方向轴对称设置，所述装置分别在铰合杆的左侧设置有左侧端部支撑架和左侧中间凸起块，在铰合杆的右侧设置有右侧端部支撑架和右侧中间凸起块；所述粘辊组件还包括与左侧端部支撑架插接的拆合式定位块，所述拆合式定位块与所述右侧端部支撑架之间插接有同一壁纸粘贴辊，所述壁纸粘贴辊上缠绕有待粘贴于墙壁上的壁纸；

7、所述摆动组件包括与所述螺纹导架的螺纹贴合的双向导向轮以及设置于所述双向导向轮外的定位卡持架，所述连接杆穿过定位卡持架远离所述螺纹导架的端部且一端固定于所述固定板的上端点，所述连接杆的另一端固定于所述铰合杆远离所述双向卡合架的一端。

8、进一步地，所述远程控制单片机控制所述第一电机，以使所述粘贴组件以单位时间内最多的竖向粘贴距离对墙壁上的壁纸进行粘贴，包括以下步骤：

9、s1：实时监测所述摆动组件中的双向导向轮与螺纹导架的接触点与所述铰合杆的铰接点的连线相对于铰接点位置处水平面的实时第一夹角θ1(t)以及此时远程控制单片机控制第一电机的电流信号ic(t)，以及所述粘辊组件中的壁纸粘贴辊的周侧面中心点与所述粘辊组件中的所述铰合杆的铰接点的连线相较于在铰接点位置处与水平面的实时第二夹角θ2(t)；

10、s2：构建摆动组件中的双向导向轮的动态变化函数：

11、

12、其中，km为电机转矩常数，km＝75n·m/a；n是第一电机的齿轮比，n＝100，j1是为电机控制螺纹导架4转动进而带动摆动组件摆动的惯性矩，j1＝5.98kg·m2；v是摩擦系数，v＝2.06n·m·s/rad；tfri为摆动组件中双向导向轮与螺纹导架之间产生的摩擦力矩，ic为远程控制单片机控制第一电机的电流信号；

13、s3：根据所述s2步骤构建的摆动组件中双向导向轮的动态变化函数，得到所述实时第一夹角θ1(t)在拉普拉斯域内的实时第一夹角控制信号θ1(s)计算公式：

14、

15、其中，ic(s)为所述远程控制单片机控制第一电机的电流信号的拉普拉斯域虚拟信号，s为信号在拉普拉斯域内的微分因子；σ1为第一夹角控制信号第一权重系数，σ2为第一夹角控制信号第二权重系数，ic(s)为在拉普拉斯域内的远程控制单片机控制第一电机的虚拟控制信号，tfri(s)为所述摆动组件中双向导向轮与螺纹导架之间产生的摩擦力矩在拉普拉斯域内的阶跃扰动信号，tfri(t)为t时刻所述摆动组件中双向导向轮与螺纹导架之间产生的摩擦力矩；

16、s4：构建拉普拉斯域内的pid控制实时第一夹角θ1(s)的第一传递函数g1(s)和第二传递函数g2(s)：

17、

18、

19、其中，ξ为信号在拉普拉斯域内的微分因子s的单位增量，为第一传递函数第一信号传递系数，为第一传递函数第二信号传递系数，为第一传递函数第三传递系数，ψ0为第二传递函数第一信号传递系数，ψ1为第二传递函数第二信号传递系数，ψ2为第二传递函数第三信号传递系数，0.3≤ψ0≤0.45，0.6≤ψ1≤0.85，0.35≤ψ2≤0.65；

20、s5：根据所述s3步骤构建的实时第一夹角θ1(t)在拉普拉斯域内的pid控制实时第一夹角控制信号θ1(s)以及所述s4步骤构建的第一传递函数和第二传递函数，计算pid控制实时第一夹角参考控制信号

21、

22、s6：根据所述s5步骤计算得到的pid控制实时第一夹角增益控制信号作为pid外环调控的输入信号，并根据所述s1步骤所述粘辊组件中的壁纸粘贴辊(13)的周侧面中心点与所述粘辊组件中的所述铰合杆(6)的铰接点的连线相较于在铰接点位置处与水平面的实时第二夹角θ2(t)在拉普拉斯域内的实时第二夹角控制信号θ2(s)，构建第一夹角及第二夹角状态矩阵x，

23、s7：并根据第一夹角及第二夹角状态矩阵x，构建第一夹角角速度及第二夹角角速度状态矩阵进行所述粘辊组件中的壁纸粘贴辊的周侧面中心点与所述粘辊组件中的所述铰合杆的铰接点的连线相较于在铰接点位置处与水平面的实时第二夹角θ2(t)的外环pid控制信号求解，最终求解得到远程控制单片机控制所述第一电机的实时最优旋转角速度。

24、进一步地，所述s4步骤中的信号在拉普拉斯域内的微分因子s的单位增量ξ、第一传递函数第一信号传递系数为第一传递函数第二信号传递系数第一传递函数第三传递系数第二传递函数第一信号传递系数ψ0、第二传递函数第二信号传递系数ψ1和为第二传递函数第三信号传递系数ψ2满足以下条件：

25、

26、其中，γ为内环控制第二夹角终止系数，γ由pid控制实时第一夹角参考控制信号与实时第一夹角控制信号θ1(s)的收敛情况决定，

27、进一步地，所述s3步骤包括以下步骤：

28、s31：构建所述粘辊组件与所述摆动组件在铰接点处的耦合力矩tc的计算公式：

29、

30、其中，ma为所述铰合杆(6)的惯性质量，ma＝m42+m42-a；mg为所述铰合杆的重力质量，mg＝m42+m42-g；m42为所述铰合杆的自身质量，m42-a为所述铰合杆的引起绕自身旋转的惯性的第一惯性质量，m42-g为所述铰合杆引起重力惯性的第二惯性质量；l1为所述铰合杆的长度，r为所述壁纸粘贴辊的径向半径；

31、s32：根据所述s31步骤计算得到的所述粘辊组件与所述摆动组件在铰接点处的耦合力矩tc，以及所述摆动组件中的双向导向轮与螺纹导架的接触点与其所在的水平面的实时第一夹角角速度的不同情况，构建t时刻所述摆动组件中双向导向轮与螺纹导架之间产生的摩擦力矩tfri(t)计算公式：

32、

33、其中，ta为所述摆动组件中双向导向轮与螺纹导架之间产生的库伦摩擦力矩，ta＝17.56n·m。

34、进一步地，所述s6步骤构建的第一夹角及第二夹角状态矩阵x如下：

35、即x1＝θ2(s)，x3＝θ1(s)，x1为第一状态元素，x2为第二状态元素，x3为第三状态元素，x4为第四状态元素；

36、其中，为所述粘辊组件中的所述铰合杆在铰接点位置处与水平面的实时第一夹角角速度在拉普拉斯域内的实时第一夹角角速度控制信号，为所述摆动组件中的与螺纹导架的接触点与其所在的水平面的实时第二夹角θ1(t)在拉普拉斯域内的实时第二夹角角速度控制信号，

37、进一步地，所述s7步骤包括以下步骤：

38、s71：构建所述粘辊组件与所述摆动组件在铰接点处的耦合力矩tc的第二计算公式：

39、

40、其中，e和i分别是所述粘辊组件的杨氏模量和横截面惯性矩；所述粘辊组件的杨氏模量和横截面惯性矩的乘积e×i＝763.57n·m2；

41、s72：令所述s71步骤构建的所述粘辊组件与所述摆动组件在铰接点处的耦合力矩tc的第二计算公式与所述s31步骤构建的所述粘辊组件与所述摆动组件在铰接点处的耦合力矩tc的第二计算公式相等，进而得到第一夹角角速度及第二夹角角速度状态矩阵

42、其中，u为内环输出值，γ为内环控制第二夹角终止系数，γ由pid控制实时第一夹角参考控制信号与实时第一夹角控制信号θ1(s)的收敛情况决定，

43、s73：将所述s5计算得到pid控制实时第一夹角参考控制信号代入至所述s72步骤构建的第一夹角角速度及第二夹角角速度状态矩阵中，进而求解得到pid控制实时第二夹角参考控制信号

44、s74：将所述pid控制实时第二夹角参考控制信号进行拉普拉斯逆变换，得到pid控制实时第二夹角参考值b为正的有限常数；判断在预定时间范围t内是否满足

45、若满足，则根据所述pid控制实时第一夹角参考控制信号求解第一电机实时最优旋转角速度b为正的有限常数；l为所述螺纹导架的螺距。

46、进一步地，所述左侧中间凸起块与所述右侧中间凸起块之间设置有同一第一辅助杆和同一第二辅助杆，所述第一辅助杆的外壁上固定套接有可原位转动的第一齿轮，所述第二辅助杆的外壁上固定套接有可原位转动的第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第一辅助杆外表面位于第一齿轮的一侧固定连接有辅助定位杆；所述辅助定位杆的另一端的端部插接在双向定位杆的中点处，所述双向定位杆的左右两端分别与辅助导辊的左右两端，所述辅助定位杆与所述双向定位杆的中点处插接的一端通过第二弹簧铰接有插合定位铰架，所述插合定位铰架的一端呈圆弧状卡接在辅助导辊的外表面，另一端通过第三弹簧与导向拉杆相连接，所述导向拉杆的另一端铰接在所述铰合杆的外表面；所述第二辅助杆通过扭簧与下位贴合架连接，所述下位贴合架始终贴合于所述壁纸粘贴辊上缠绕的墙纸滚筒。

47、进一步地，所述右侧端部支撑架的内壁上设置有主齿轮，所述左侧端部支撑架与右侧端部支撑架之间设置有粘贴剂储存架，所述右侧端部支撑架内侧与所述粘贴剂储存架之间设置有与所述主齿轮啮合的辅助齿轮，所述辅助齿轮转动连接在双向卡合架的内部。

48、进一步地，所述辅助齿轮的一端贴合有边齿推行架，所述边齿推行架的内部滑动连接有粘贴剂储存架，所述粘贴剂储存架的外表面固定连接有外置喷涂环，所述粘贴剂储存架的内部固定连接有辅助弹簧，所述辅助弹簧的一端固定安装在边齿推行架的外表面，所述粘贴剂储存架固定安装在双向卡合架的内部。

49、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

50、1、本发明提供的建筑室内壁纸粘贴装置，通过设置粘辊组件和摆动组件，以及摆动组件通过双向导向轮在第一电机被远程控制单片机控制开启后，沿着螺纹导架从下至上移动，进而带动粘辊组件从上向下相对于地面降低其绝对高度，进而使粘辊组件中的壁纸粘贴辊从上至下带动墙纸贴附于墙壁上，通过常态的壁纸粘贴装置初始状态时，粘辊组件设置于高于由下至上的底座、电动伸缩杆、对应定位杆以及螺纹导架在竖向上的整体高度，进而可以使粘辊组件中贴附壁纸的壁纸粘贴辊能够触及至待贴墙壁的最高的天花板处，进而在避免了现有技术中人工手持壁纸粘贴辊无法触及较高天花板与竖向待贴墙壁的交界线位置处的缺陷，同时本发明通过第二辅助杆与双向卡合架的连接处设置有第一弹簧，致使下位贴合架在常态下时，下位贴合架贴合于墙纸的下方，从而墙纸在随着壁纸粘贴辊抽出时始终有压力抵着，而随着导向拉杆沿着双向卡合架逐渐向上发生偏折，导向拉杆带动辅助导辊向上逆时针抬起，致使辅助导辊能够贴合在刚刚粘贴在墙上墙纸外表面，从而避免墙纸在上墙的过程中发生脱离，提高了墙纸上墙的品质，减少墙纸与墙之间产生气泡。

51、2、本发明提供的建筑室内壁纸粘贴装置，通过双向导向轮通过定位卡持架带动铰合杆沿着与固定板的连接处进行同步移动，致使墙纸从上而下贴合墙面后，随着远程控制单片机进一步控制电动伸缩杆缩短，墙纸继续从上而下贴合，从而节省人力，便于在高处进行墙纸粘贴，提高了高处作业的安全性。

52、3、本发明提供的建筑室内壁纸粘贴装置，通过s1-s7步骤的方法实现了pid双环调控，首先根据实时监测得到的远程控制单片机控制第一电机的电流信号ic(t)计算pid控制实时第一夹角参考控制信号完成pid的内环调控，再根据pid控制实时第一夹角参考控制信号进一步完成pid外环控制，进而输出得到调控粘辊组件中的壁纸粘贴辊相对于水平面h的实时偏折角度θ2(t)的pid控制实时第二夹角参考控制信号进而根据参考控制信号得到的远程控制单片机控制壁纸粘贴辊相对于水平面h的偏折角度θ2(t)是否在在预定时间范围t内完成从粘辊组件相对水平面向上偏移最高角度θmax至0度的逐渐减少，再从0度继续向下偏移逐渐增加至粘辊组件相对水平面向下偏移最低角度θmin的路径，即若满足，则根据所述pid控制实时第一夹角参考控制信号求解第一电机实时最优旋转角速度ωbest，采用本发明s1-s7步骤控制第一电机相对于现有技术提高了壁纸粘贴辊的实时路径行走精度且缩短了响应时间，较采用传统整数阶pid方法法更贴合预定变化曲线，且到达稳定状态用时更短，其响应速度与准确度均有所提高。

53、4、本发明提供的建筑室内壁纸粘贴装置，边齿推行架顺着辅助弹簧的弹力限位下在粘贴剂储存架的内部滑动，致使边齿推行架在粘贴剂储存架的内部做活塞运动，粘贴剂储存架内部的粘贴剂进而配合壁纸粘贴辊的墙纸旋转而喷涂粘贴剂，从而提高墙纸上胶和贴合工作效率的同时，避免胶水的过度喷涂。