Электромолоток для кладки кирпича

Обновлено: 08.05.2024

Приобретение автоматических молотков – выгодное вложение для строительных, коммунальных, промышленных компаний, потому что они способствуют оптимизации производственного процесса. Они подходят и для домашних нужд, но стоят дороже, чем традиционные изделия.

Особенности

Визуально практически аналогичны обычной конструкции. Они легко переносятся и не требуют специальной настройки. Но от классических моделей отличаются:

высокой скоростью,
возможностью работы одной рукой,
100% безопасностью для мастера, рабочей поверхности.

Простая конструкция инструмента состоит из комплекта:

прочного корпуса,
головки,
удобной рукоятки,
спускового курка,
рабочего поршня,
виброзащиты.

Специализированные изделия оснащаются:

гвоздодерами,
регуляторами глубины проникновения гвоздя,
магнитными пазами,
держателями гвоздя,
режимами плавного пуска и фиксации кнопки,
светодиодными фонариками.

Принцип работы тоже простой. Во время работы не нужно придерживать гвозди пальцами. Сила давления на курок передается бойку. Его удар вгоняет гвоздь, а поршень автоматически возвращается к изначальному положению.

Скорость забивания зависит от модели устройства, делая за секунду от 1 до 3 выстрелов. Простым молотком так быстро забивать гвозди или скобы просто невозможно. Физические усилия у автоматических изделий выполняет энергия, образуемая электричеством, сжатым воздухом, пороховыми или горючими газами.

Разновидности автоматического молотка

Спрос на автоматические молотки способствовал разработке разных моделей для использования конкретного вида материала. Даже есть варианты для работы с одним видом древесины.

Конструкторы разработали модели молотков с подачей гвоздей в автоматическом режиме. Специальный блок содержит ряды гвоздей под 30° углом. Эта обойма устанавливается в конструкцию молотка путем нажатия кнопки, расположенной сбоку устройства. К головке инструмента гвозди подаются пружинным механизмом. Одновременно с забиванием одного следующий гвоздь из обоймы перемещается по полости ствола. Процесс повторяется до полного опустошения патронташа автоматического молотка.

Удобство такой конструкции в расположении гвоздей, благодаря которому:

освобождены руки,
экономится время на взятие гвоздей.

Параллельно ударной головке находится гвоздодер, поэтому такое приспособление облегчает, повышает производительность кровельных работ, сборку мебели, строительные операции.

Механический

Механическое устройство работает от электричества или с помощью сжатого воздуха. Газовые пары давят на поршень, он — на шляпку гвоздя и вдавливает его в материал. Конструкции оснащаются предохранительными механизмами, защищающими от случайного выстрела.

Изделия с механическим приводом позволяют:

уменьшить физическую нагрузку,
увеличить производительность,
выполнять работу с материалами, обладающими прочностью и плотной структурой,
разбирать конструкции.

Электрический

Электроприспособления отлично помогают при отделочных работах. Они легко справляются с вбиванием легких, небольших элементов декора и шпилек вместо больших гвоздей. Габариты, масса таких изделий незначительны, поэтому они удобны.

не способность забивания гвоздей больших размеров,
небольшая мощность,
медленная скорость забивания.

Все электромолотки делятся на классы изделий:

Их не рекомендуется применять при повышенном уровне пожароопасности, потому что не исключено искрение двигателя.

При автоматическом режиме система регулировки сама определяет постоянное количество ударов, независимо от нагрузки.

Аккумуляторный

Работа электрического инструмента, работающего за счет энергии, которая накоплена в аккумуляторе, не зависит от расположения электророзетки. Как правило, у таких моделей два аккумуляторных блока. Пока один заряжается, второй способен забить до 700-800 гвоздей. Поменяв зарядный блок, можно продолжать работу.

Аккумуляторные изделия обеспечивают удобство при работе:

под потолком,
на стремянке,
в любом месте, отдаленном от розетки.

Газовые

Линейка инструментов с газовым приводом отличается повышенной мощностью. Такие устройства способны вбивать дюбеля даже в сверхпрочный бетон стен гаража.

Энергия образуется, благодаря микровзрывам от соединения газа с кислородом. Для их работы необходимы специальные баллончики с газом, дюбеля или гвозди в патронах.

К числу преимуществ газовых изделий относятся:

мобильность,
недорогое техническое обслуживание,
простота использования.

Главный недостаток – высокая цена, которая превышает стоимость остальных моделей. С газовым гвоздезабивателем нельзя работать в закрытых помещениях, чтобы не причинить вред здоровью вдыханием газовых паров. К тому же, его необходимо периодически чистить от образующейся сажи, иначе он засорится и не сможет выполнять свои функции.

Пороховой

Изделием порохового вида забивает дюбель не за счет подключения к сети, а благодаря пороху в патроне. Им можно пользоваться в полуавтоматическом или автоматическом режиме, но только не в закрытых помещениях, потому что при работе выделяются химвещества. Как и газовые модели, такие устройства требуют периодической очистки от пороховых остатков. Они выпускаются для строительных работ большого объема, прямого монтажа.

Пневматический

Наибольшей популярностью пользуются пневмоэлектромолотки, которые способны забивать гвозди длиной до 22 сантиметров. Ударный импульс обеспечивает компрессор, подсоединяемый с помощью эластичных шлангов. Регулировку сжатого воздуха выполняет воздухораспределительная система. Поочередно меняя курс воздушного потока, она обеспечивает разнонаправленный вектор давления. Благодаря этому, поршень движется поступательно-возвратно и создает удар.

Особенно востребованы наладонные пневмомолотки для забивания одиночных гвоздей, мебельные степлеры. Механизм, которым оснащаются степлеры, позволяет забивать:

скобы прямоугольной формы,
элементы с U-образной геометрией,
штифты.

В электрические степлеры встраиваются предохранительные механизмы, чтобы избежать случайного нажатия на спуск и непреднамеренного выброса скоб. Кнопка блокируется без фиксации и прижима изделия к основанию. В результате крепеж не выходит из корпуса. Продаются универсальные изделия, способные работать с несколькими видами элементов крепежа.

Гидравлический

У таких моделей энергию создает техническое масло, поступающее от гидравлической станции. Вибрационный эффект обеспечивается генератором колебаний.
Струя жидкости оказывает давление на поршень-бойка. Таким образом осуществляется передача механического импульса хвостовику приспособления для удара.

В результате увеличения плотности и меньшего сжимания рабочего тела, чем у пневмопривода, устройство обладает более компактными габаритами и большой силой удара. Производительность изделия больше аналогов в 2-3 раза, а шума меньше.

Молотки с гладкими ручками без утолщений или без покрытия будут выскальзывать, отдавать вибрацию при ударе.

Дополнительное оборудование

Вместе с молотками, которые автоматически подают гвозди, необходимо использование:

ломика для создания отверстий, рыхления почвы, разрушения горных или бетонных изделий,
лопатки для удаления старых покрытий, кафельной плитки, наростов на поверхности,
зубила для разрушения металлических или железобетонных конструкций,
трамбовки, уплотняющей грунт при заделке трещин.

Модели и их характеристики

Производители выпускают разные виды пистолетов, которые отличаются:

рукоятками из дерева, стеклопластика, фибергласса, пластмассы,
наличием резиновых прокладок для предотвращения скольжения рук,
мощностью,
силой и частотой удара.

По весу и габаритам инструменты подразделяются на класс:

легких, — массой до 5 кг используются при отделочных работах в горизонтальном и вертикальном положении,
средних – весом от 5 до 10 кг применяются для устройства проемов, демонтажа бетонных оснований или асфальта только для вертикального положения,
тяжелых – массой более 10 кг для работы с прочными, вяжущими материалами.

По назначению автоматические молотки бывают:

строительно-монтажными,
отбойными,
столярными,
мебельными,
слесарными.

Для удобства кладки из кирпича производители предлагают модели автоматических молотков каменщиков. Их конструкции состоят из пары лазерных уровней, пневматических деталей для создания ударного момента, лазерного приемника, «понимающего» и принимающего сигналы других лучей лазера. Несмотря на простоту, использование такого приспособления очень эффективно для выравнивания кладки и гарантирует повышение производительности примерно в 5 раз.

Советы по выбору

При выборе инструмента необходимо учитывать:

для каких работ предназначена модель,
тип источника,
мощность,
выполняемый объем операций,
число режимов,
гарантированный срок службы,
наличие сервисного центра в населенном пункте.

Для использования в быту достаточно приобрести инструмент массой350-450 г, для тяжелых работ — не менее 600 г. Неважно, какой молоток выбран, но обязательна проверка:

качества исполнения,
комплектации,
наличия инструкции,
гарантийного талона.

Как используются нейлеры

Автоматические молотки значительно повышают производительность при выполнении:

Под таким названием выступает целый комплект современных инструментов, а именно: 2 лазерных уровня и собственно автоматический молоток, в который вмонтирован лазерный приемник.

Принцип работы автоматического молотка каменщика

В общем-то, он достаточно прост. Выстраивается классическая кирпичная кладка и этим комплектом, автоматическим молотком каменщика, каждый укладываемый кирпич подбивается под нужную отметку, заданную заранее лазерными уровнями.

Подбивание кирпича происходит автоматическим молотком каменщика до тех пор, пока выставленный лазерный луч не попадет на приемник, вмонтированный в этот самый молоток, после чего он отключается, и кирпич оказывается идеально уложен по требуемой отметке. Выравнивание кирпича по горизонтали производится по всем четырем углам строящегося дома.

После этого выполняется выравнивание по вертикали по двум противоположным плоскостям. Автоматический молоток каменщика повышает производительность труда, по разным оценкам, в 5 раз. Заряда аккумуляторной батареи, от которой питается этот инструмент, хватает на укладку 300 кирпичей. Считается, что срок окупаемости автоматического молотка каменщика составляет около 2-х месяцев. До появления этого уникального комплекта – автоматического молотка каменщика - технология укладки кирпича, качество и производительность работы определялись уровнем квалификации и опытом каменщика.

Профессия каменщика является очень консервативной и включает значительное число операций, требующих немалых физических усилий. Чего стоит «передовое» техническое приспособление, которое столетиями использовалось всеми каменщиками мира – шнур (причалка), натягиваемый между опорными точками кирпичной кладки. Как оказалось, процесс полуавтоматической кладки кирпича был запатентован, примерно восемь лет назад российскими инженерами, однако, мы еще нигде не встречали упоминаний о массовом применении изобретения.

В основу работы приспособления с приводом положен принцип работы молотка – ударное воздействие на объект или деталь.

По типу подводимой энергии молотки подразделяются на:

электрический;
механический;
гидравлический;
пневмопривод.

Электрические молотки

Источник внешний энергии – электрическая сеть. Двигатель приводит в движение ротор, который, в свою очередь, воздействует на боек. Последний передает механические импульсы на ударное приспособление.

Гидравлические молотки

В данном устройстве рабочим телом, передающим энергию, служит техническое масло. Подпитка осуществляется от гидравлической станции. Вибрационную составляющую обеспечивает генератор колебаний.

Поток жидкости воздействует на поршень-боек. Далее механический импульс передается хвостовику ударного приспособления.

За счет высокой плотности и меньшей сжимаемости рабочего тела, по сравнению с пневмоприводом, изделие получается компактным. Обладает повышенной силой удара.

Производительность в 2-3 раза выше, нежели у аналогов. Кроме этого, сама конструкция производит меньше шума.

Пневматические молотки

Рабочее тело – сжатый воздух. Подача осуществляется компрессором. Регулировка производится воздухораспределительной ударной системой. Она, поочередно меняя направление потока воздуха, создает эффект периодического разнонаправленного вектора давления.

За счет этого поршень получает поступательно-возвратное движение. Создается удар.

В эту группу инструмента с внешним источником питания включены приборы, преобразующие мускульную силу человека. Принцип действия сохранен – создание ударного импульса.

Степлеры-молтки

Другие названия – строительный или мебельный степлер. Привод посредством мускульной силы человека или пневматический, электрический (от сети или аккумулятора). Последние два предназначены для промышленного применения.

Прибор с ручным приводом оснащен пружиной. Это позволяет усиливать силу удара и производить его в сотые доли секунды. Используется для решения бытовых и производственных задач. Ограничение – физические возможности человека.

В конструкции используют два вида пружин: классическую витую или пластинчатую. Для первого вида предусмотрен механизм регулировки силы удара. Во втором случае изделие получается компактным и недорогим.

Степлер оснащается механизмом, позволяющим забивать:

прямоугольные скобы;
U-образные фиксирующие элементы;
гвозди;
штифты.

Разновидность степлера – скобозабивной молоток. Представляет собой рукоять, к которой прикреплен скобозабивной механизм. Энергия для забивания скобы – инерция удара.

Степлер нашел применение в мебельной промышленности – с его помощью крепится обивочная ткань. Используется в строительстве: фиксируются декоративные панели, электрический или телевизионный кабель, «пристреливается» деревянная вагонка.

Электрический степлер оснащается предохранительным механизмом – во избежание непроизвольного нажатия на спусковой курок и выброса скобы. Без фиксации и прижима прибора к основанию кнопка будет заблокирована, крепеж не выйдет из корпуса.

Устройства разрабатываются и применяются с одним видом метизов. Соответствующая маркировка наносится на упаковку и корпус изделия. Выпускаются универсальные степлеры, работающие с 2-6 видами крепежных элементов.

Гвоздезабивные пистолеты

Механическое устройство для забивания крепежа без использования физической силы человека. Устройство работает на электричестве или сжатом воздухе. При забивании гвоздя газ под давлением подается на поршень. Последний воздействует на гвоздь, вдавливая его в материал.

Предусмотрен предохранительный механизм, защищающий от непреднамеренного выстрела в воздух. Работа осуществится после прижатия к основанию.

Гвоздезабивной пистолет используется в домостроении, сборке крупногабаритных деревянных конструкций, поддонов. Применяется в мебельном производстве и для отделочных работ.

Строительно-монтажные пистолеты

Выполнен в виде пистолета или отбойного молотка малых размеров. Рабочее тело – пороховой газ от срабатывания строительного патрона. Разработан для пристреливания металлических дюбель-гвоздей в плотные материалы:

бетон;
кирпич;
низкоуглеродистую сталь.

Применение регламентируется государственными актами. К работе допускаются люди, прошедшие специальное обучение.

Отбойные молотки

Относится к группе приспособлений, оказывающих воздействие на объект периодической переменной силой. Основная функция – производство удара.

предназначен для образования углублений или сквозных отверстий в перегородках, основаниях;
разбивает бетон или асфальт;
раскалывает габаритные детали сооружений;
рыхлит плотный грунт;
дробит горные породы и осуществляет другие функции.

В качестве внешней энергии привода используется:

органическое топливо – бензиновый тип с установкой двигателя внутреннего сгорания на корпус молотка;
пневматический – рабочим телом является сжатый воздух, подаваемый из компрессора;
электричество – питание подается от центральной сети или переносного генератора.

Характеристики автоматических молотков

Мощность. Для электропривода или бензинового двигателя – это показатель силовой установки. Сжатый воздух – мощность компрессора.

Сила удара. Работа в точке приложения силы или количество энергии передаваемой объекту на ограниченном пространстве (площадь ударного инструмента). С возрастанием показателей растет возможность работы с тяжелыми и плотными материалами. Например:

до 5Дж – снятие штукатурки или кафельной плитки, штробление под кабель или трубу;
5-30Дж – демонтаж кирпичной кладки, бетонных перегородок, выравнивание плотного основания;
30-60 Дж – обработка мерзлого грунта, разработка горных пород, выполнение ниш в бетонной стене;
свыше 60 Дж – «бетоноломы»; разрушение перекрытий на аэродромах, строительных железобетонных конструкций, фундаментов.

Число ударов. Показывает количество ударных воздействий в единицу времени. Характеризует производительность инструмента. Определенному типу работ или виду материала подбирается свой режим обработки.

Габариты:

Легкий класс, до 5 кг, применяется для отделочных работ; универсальность, возможность производить операции при горизонтальном положении (перпендикулярно вертикальным плоскостям).
Средний, 5-10 кг, используется для решения широкого круга задач – проделывание проемов, разбор бетонного основания или разрушение асфальта; в силу возросшей массы накладывается ограничение для эксплуатации в горизонтальной плоскости.
Свыше 10 кг – «бетоноломы»; предназначены для работы в тяжелых условиях с прочными и вязкими материалами.

Инструмент используется вкупе с приспособлениями:

Ломик (пика). Применяется создания углублений, отверстий, рыхления грунта, разрушения горных пород или бетона.
Лопатка. Снимает старые покрытия, кафельную плитку, очищает поверхность от наплывов.
Зубило. Используется для операций по железобетону, мерзлому грунту, рубки металла.
Трамбовка. Уплотняет грунт или почву, применяется для работ по заделке швов, трещин.

В конструкции прибора предусмотрен ряд функций:

Режим плавного пуска. Актуален для электропривода. Позволяет плавно увеличить скорость, снизить пусковые нагрузки, увеличить срок эксплуатации. Электрический молоток работает без рывков. Снижается нагрузка на руки.
Регулирование числа ударов. Настройка частоты производится под конкретную операцию. Тяжелые конструкции требуют максимальных показателей. Точные работы производятся на минимальных значениях.

Автоматический режим. Система регулировки самостоятельно выбирает постоянные числа ударов, вне зависимости от прикладываемой нагрузки.

Фиксация пусковой кнопки. Позволяет блокировать пусковой механизм, тем самым освобождая от нагрузки пальцы оператора.
Виброзащита. Работа механизма вызывает повышенную вибрацию, воздействующую на механизм прибора и оператора. Применение демпферов, противовесов, мягких амортизирующих материалов позволяет снизить нагрузку.

Это благоприятно сказывается на человеке и конструкции прибора.

Индикация исправности угольных щеток. Предупреждает о приближении срока замены щеток электродвигателя в связи с износом проводящего ток покрытия.

Комплектация

В состав комплекта к инструменту с механическим приводом входит:

упаковка;
сопроводительная документация (паспорт на изделие, инструкция, гарантийный талон);
комплект уплотнителей (для пневмо- или гидравлического привода);
дополнительный комплект угольных щеток для электродвигателя;
ударные приспособления (пика, зубило, лопатка, трамбовка);
резервуар для масла и другое.

Состав прилагаемых деталей и аксессуаров различен у каждого производителя. Это может быть штатный комплект или набор дополнительных опций.

Преимущества

Приборы с механическим приводом обладают рядом потребительских качеств:

снижение физической нагрузки на человека;
высокая производительность по сравнению с ручным трудом;
позволяют производить операции с прочными плотными материалами, разбирать тяжелые конструкции;
инструмент с электроприводом, благодаря габаритным размерам и весу, с успехом применяется для решения бытовых задач;
бензоагрегат не зависит от сторонних источников энергии;
пневматический молотки используются в местах с повышенной пожаро– и взрывоопасностью.

Как выбрать автоматические молотки

При знакомстве с инструментом целесообразно обратить внимание на ряд факторов:

виды производимых работ, объем операций и интенсивность эксплуатации молотка;
наличие внешнего источника энергии – электричества, компрессора или гидравлической станции;
соотношение показателей «масса прибора – мощность»;
оснащение функциями, количество режимов работы;
наличие ремонтно-сервисной сети в населенном пункте.

Несмотря на более высокую цену, отличные технические характеристики, срок службы и гарантия позволят окупить понесенные затраты на приобретение необходимой техники.

Эксплуатация

Инструмент с внешним приводом – это технически сложная машина. Применять ее надо строго по назначению. Требования и рекомендации изложены в сопроводительной документации: паспорте, инструкции по эксплуатации.

Нарушение правил применения в период действия гарантийного срока повлечет за собой утрату возможности бесплатного обслуживания и ремонта.

Гарантия

Нормативные сроки обслуживания и бесплатного ремонта устанавливаются производителем. Данные об этом приводятся в документах, прилагаемых к технике.

Неисправности

Сложные поломки необходимо устранять в сервисно-ремонтной мастерской. Особенно важно соблюдать эти рекомендации в период действия гарантийного срока. Но есть случаи, когда устранение недостатков возможно осуществить свои силами:

Как только начинаешь исследовать вопрос строительства, оказывается, что любые новые идеи, которые могут прийти в голову, кто-то уже не раз и не два испытывал – часто несколько десятилетий назад. Одной из таких новых, но на самом деле старых, идей является механический каменщик – машина для автоматизации кирпичной кладки стен.

Привлекательность этой идеи легко видеть: кладка кирпичей, кажется, идеально подходит для механизации. Это многократно повторяющаяся операция – для постройки кирпичного здания нужно уложить десятки или даже сотни тысяч кирпичей или блоков, большинство из которых совершенно одинаковы, причём кладутся они тоже одинаково. Кажется, что такая машина не должна будет совершать физических сложных движений – на каждый кирпич наносится слой строительного раствора, после чего он кладётся рядом с предыдущим. Все кирпичи одного размера, поэтому каждый следующий кирпич кладётся на одном и том же расстоянии от предыдущего.

Кроме того, работа каменщика, особенно при работе с блоками, одна из самых физически тяжёлых – она требует многочасового и многократного перемещения тяжёлых объектов. В целом кладка кирпичей кажется идеальным кандидатом на механизацию – и люди пытаются сделать это уже более 100 лет.

Ранние попытки

Подобная концепция будет ещё не раз возникать на протяжении следующих десятилетий. Патенты на сходные машины можно найти в 60-х и 70-х годах. На видео 1967 года показан «моторизованный каменщик» – и он не так уж сильно отличается от конструкции 1900-х годов:

Попытки создать механического каменщика не ушли далеко от демонстрационных образцов и не имели коммерческого успеха.

1980-е: роботы-каменщики

В конце 1980-х и начале 90-х появляются попытки механизации труда каменщика на основе роботизированных манипуляторов. В отличие от чисто механических изобретений новые машины умели обрабатывать информацию. Вместо бездумного повторения одних и тех же движений их манипуляторы комбинировали роботизированную руку с большой степенью свободы с датчиками и управляющими системами. Они «видели» кирпич, куда его нужно класть, а потом брали его и помещали туда.

Какое-то время эту область активно разрабатывали в академических кругах – примеры можно найти у Slocum 1988, Lehiten 1989, Rihani 1996, Altobelli 1993, Pritschow 1996, у японской SMAS и ROCCO. Но несмотря на все подобные попытки успеха эти системы добились примерно такого же, что и их механические предшественники. Большинство не пошло дальше технических описаний («вот, как можно было бы создать робота-каменщика»), некоторые стали прототипами, но по сути никакого прогресса не случилось. Один из исследователей сдался, заявив, что роботы-строители общего назначения в обозримом будущем не будут иметь практического смысла. Я смог найти лишь один пример такой рабочей системы, использовавшейся в строительстве – это немецкая Multistone 8000, способная с помощью человека автоматически собирать стеновые панели на фабрике.

Современные попытки

С годами важность кирпичной кладки как строительной технологии в развитых странах снизилась, в связи с чем пропал и интерес к её автоматизации. И в отличие от такой области, как 3D-печать, где существуют десятки попыток реализации, я смог найти совсем немного современных попыток автоматизации работы каменщика.

Самой развитой из этих систем кажется Hadrian от компании Fastbrick Robotics. В ней используется грузовик, оборудованный полой стрелой, сквозь которую проходят специальные блоки (что-то вроде грузовика с системой подачи цемента). Когда блок доходит до конца стрелы, его поливают промышленным клеем (вместо обычной строительной смеси), затем его берёт манипулятор и ставит в нужное положение.

Длина стрелы и то, что она закреплена на грузовике, устраняет многие ограничения на укладку блоков, присутствовавшие у других механических систем. Она может класть блоки в узких коридорах и на сложных углах, а также возвести все стены небольшого здания, передвинув при этом грузовик всего несколько раз. Сейчас Hadrian способна класть по 200 блоков в час, а целью компании является скорость в 1000 блоков в час. Хотя их блоки отличаются от тех, что используют каменщики в США, однако для сравнения укажем, что американский каменщик может уложить порядка 400 кирпичей в день.

Hadrian разрабатывают с 2006 года, и лишь недавно начали использовать на коммерческих стройках – пока что компания построила блочные стены 3-4 зданий в Австралии. Судя по всему, компания переживает не лучшие времена (что не удивительно для системы, находившейся в разработке более 15 лет), и в 2020 году у них, похоже, прошла серьёзная череда увольнений. Однако в последние несколько месяцев она мало-помалу набирает проекты.

Но наиболее успешная из известных мне механических систем для укладки кирпича – это SAM, «полуавтоматический каменщик» [semi autonomous mason]. Это робот от компании Construction Robotics, который используется в коммерческом строительстве с 2015 годов. В отличие от кладущего блоки Hadrian, SAM кладёт обычные глиняные кирпичи. Она состоит из роботизированного манипулятора, системы подачи раствора и конвейрной ленты, закреплённых на снабжённом колёсами шасси. Манипулятор берёт кирпич, наносит на него раствор, и ставит на нужное место стены согласно внутренней «кирпичной карте», на которую нанесены все позиции для кирпичей. После этого процесс повторяется, и машина постепенно возводит стену (люди требуются только для укладки кирпичей на углах). У SAM есть несколько датчиков, компенсирующих движение платформы и гарантирующее горизонтальную кладку кирпичей, и она может работать с кирпичами разного размера (но не со шлакоблоками). Её ставят на мобильные леса, и поднимают по мере постройки стены.

Судя по всему у SAM, как и у Hadrian, тоже есть проблемы. На длинных участках стены он работает хорошо, но на коротких практически не опережает людей-каменщиков. Он не может заезжать за углы и класть стыки. В лучшем случае он кладёт кирпичи в 5 раз быстрее человека, однако за ним всё равно должны идти каменщики, очищающие стыки и иногда выравнивающие кирпичи, а также техник, решающий проблемы машины. В книге, описывающей разработку SAM, перечислены различные проблемы, с которыми пришлось столкнуться инженерам, а в конце упоминается, что на этого робота сложно найти покупателей. Судя по сайту, компания Construction Robotics уже сменила свои приоритеты, и вместо SAM сосредоточилась на другом продукте – подъёмнике MULE.

Кроме SAM и Hadrian есть и ещё несколько механических каменщиков на разных стадиях разработки. Индийская компания Craftsmac недавно объявила о выпуске робота-каменщика, используемого для возведения стен из шлакоблока. Она похожа на SAM, это шасси на колёсах с манипулятором, конвейером и бетономешалкой.

Одна британская система автоматической укладки кирпичей использует установленную на колёсах систему двухосевого движения, позволяющую заворачивать за углы и решающую проблему переноса робота с этажа на этаж (вместо этого требуется потратить время на первоначальную сборку системы).

Компания ROB использует коммерчески доступный манипулятор для укладки разнообразных панелей (хотя со смесью, судя по всему, не работает). Иногда встречаются различные научные работы на эту тему. В целом список проектов довольно короткий.

Одна из областей, где был достигнут определённый коммерческий успех – это кирпичные дороги. Различные компании предлагают машины для «печати» участков дорог из кирпича. Укладку дорог немного проще автоматизировать, чем строительство стен.

Ассистенты каменщиков

Есть и немного другая категория машин, предназначенных для увеличения продуктивности работы каменщика – я называю их «ассистенты каменщиков». Эти машины помогают физически поднимать блоки (чаще встречаются машины, работающие именно с блоками, а не с кирпичами), уменьшая физическую нагрузку на каменщика, который занят тем, что размещает блоки на нужных местах.

Такие ассистенты существуют, по меньшей мере, с 1994 года, с военных экспериментов с MAMA – «мехатронным ассистентом каменщика» [Mechatronically Assisted Mason’s Aid]. Это была машина с захватом, расположенным на стреле, стоящей на грузовике. Каменщик использовал захват для перемещения блока на нужное место без необходимости поднимать его руками. С тех пор варианты идеи со стрелой и захватом разрабатывали несколько компаний: мне удалось найти информацию о Layher Balance, Rimatem и Assistance System Steinherr. На сегодня мне известна только одна система, которую можно купить – это MULE от Construction Robotics (судя по всему, она пользуется гораздо большим успехом, чем их SAM).

Однако наиболее интересным ассистентом каменщика я считаю экзоскелет, разработанный компанией FRACO, и выпущенный в прошлом году. Это адаптация военной технологии, содержащая различные пассивные и активные механизмы, помогающие поднимать тяжести и уменьшающие нагрузки на мускулы каменщика.

Конечно, машину, помогающую поднимать тяжести, сложно назвать революционной технологией. Вероятно, самой важной технологией с точки зрения увеличения продуктивности работы каменщика, стал телескопический погрузчик, устранивший необходимость ручного перемещения поддонов с кирпичами на место кладки.

Так почему у нас до сих пор нет механических каменщиков?

Работа каменщика кажется идеальным кандидатом на механизацию, однако сто лет скромного прогресса намекают на наличие в этой области какого-то аспекта, препятствующего созданию такой машины. Получается интересная тема для исследования, помогающая определить, в каких именно случаях механизация работы становится слишком трудной. Чем кладка кирпичей, почти полностью ручная работа, отличается от, например, забивания гвоздей – процесса, который уже почти полностью механизирован?

Судя по всему, тут работают несколько факторов. Во-первых, кирпич не кладётся на что-то ровное и твёрдое – он располагается на тонком слое строительной смеси из воды, песка и цемента. У смеси довольно сложные физические свойства – это неньютоновская жидкость, вязкость которой увеличивается при движении. Из-за этого механический, детерминистский способ кладки не проходит (вероятно, поэтому каменщикам сложно объяснять тонкости своего дела – при укладке кирпича они проделывают множество небольших движений, а смесь ведёт себя и не как жидкость, и не как твёрдое тело). А поскольку смесь изготавливают на месте, в её свойствах периодически появляются некоторые различия.

Автоукладчики кирпича постоянно сталкивались с трудностями, связанными со строительной смесью – многие просто игнорировали эту проблему. Научные исследования конца 80-х и начала 90-х часто занимались вопросами создания стен без строительной смеси, например, блоков с зацеплением друг за друга, или же альтернатив смесям, ведущих себя более предсказуемо (на чём остановился Hadrian). В работе 1996 года Притшоу просто написал, что решить проблему смеси оказалось слишком сложно. У изобретателей, которым удалось решить задачу надёжного нанесения смеси, пока не получается выдавать надёжное соединение кирпичей – они просто нашлёпывают смесь на кирпич, после чего рабочим приходится убирать излишки. В каком-то смысле такие роботы, как SAM, недалеко ушли от моторизованного каменщика 50-х годов.

Соединение кирпичей смесью усложняет работу каменщика. Если пневматический молоток просто прилагает силу к гвоздю, получая примерно один и тот же результат раз за разом (а если получается немного криво, то это не страшно – гвоздь всё равно выполняет свою функцию), то укладка кирпича на полученную на месте неньютоновскую смесь ошибок не прощает. Не получая обратной связи (не измеряя, насколько ровно лёг кирпич), сложно быть уверенным, что стена получится ровной. Каменщики постоянно проверяют горизонтальность кирпичей нитками или уровнями, и при необходимости принимают меры. Механическому каменщику нужен способ делать то же самое. SAM почти решил эту проблему, но всё равно иногда требует вмешательства рабочих, которые ударами ставят кирпичи на место.

Это одно из главных отличий забивания гвоздей от кладки кирпича – необходимость внесения поправок в зависимости от окружения. Пневматические молотки, циркулярные пилы и другие электроинструменты больше похожи на ассистентов каменщика – они выполняют чисто физическую работу, оставляя обработку информации и расположение деталей на совести людей. Пневматический молоток не должен понимать, куда нужно забить гвоздь, и не должен сам перемещаться в нужное место – он просто выполняет физическую работу по забиванию гвоздя.

Можно провести параллели с эволюцией фрезерных и сверлильных машин. Первые подобные механизмы придумали в конце XIX – начале XX веков, а возможность программного управления добавили в 40-50-х годах прошлого века. Однако только недавно у нас появилась возможность встроить в них обработку обратной связи в реальном времени, чтобы получить такие продукты, как Shaper Origin (ручной фрезер, поправляющий движения человека). Надёжная реализация реакций машины в ответ на окружение – задача, решать которую сложно и сегодня, даже если физических ограничений на это нет.

Кирпичи и блоки большие и тяжёлые, поэтому для работы с ними требуются крупные и дорогие машины (особенно, если вы хотите работать с ними быстро – ведь усилия возрастают с ускорением).
В США стены возводятся с использованием арматуры, что сложно реализовать в простой машине, кладущей блоки. На проектах, где использовали Hadrian, арматуру ставили вручную.
Сложно договориться с подрядчиками на использование подобных машин, поскольку те стараются избегать рисков. В удивительно откровенном видео от Construction Robotics подробно рассказывают о том, насколько сложно было убедить клиента использовать систему компании. В книге, описывающей развитие компании, встречается очень много примеров сложных продаж.

Будет ли расти популярность механических каменщиков?

Сложно сказать. В принципе, все зависит от прогресса в робототехнике, программах, компьютерном зрении и других технологиях (назовём всё это «автоматизацией»).

При всех сложностях, укладка кирпичей остаётся одной из наиболее успешно автоматизированных областей строительства. Это одна из немногих областей, в которой реально можно купить промышленного робота. Поэтому разумно предположить, что прогресс автоматизации окажется полезнее всего для процесса укладки кирпичей, поскольку он и так продвинулся дальше остальных. Если автоматизированные каменщики будут становиться меньше, быстрее, научатся работать с углами и доводить до ума соединения кирпичей, они станут весьма привлекательными.

Однако вполне может оказаться, что развитие автоматизации положительно скажется на всех строительных технологиях.

Блоки весят много, и машины, работающие с ними, вероятно, всегда будут дороже машин, работающих с менее тяжёлыми строительными системами. При этом даже большие блоки остаются небольшой частью строительного процесса в целом. Поэтому возможно, что автоматические каменщики всегда будут отставать по скорости и стоимости от других типов машин. Возможно, будет промежуток времени, в который автоматические каменщики окажутся очень популярными, после чего их вытеснят другие строительные системы.

Отбойный молоток электрический требуется строителям в тех случаях, когда нужно нанести череду сильных ударов. Область применения этого инструмента широка: демонтаж, строительные работы, ремонт дорог, рыхление грунта. Для разных поверхностей предусматриваются разные модели – они отличаются по мощности, силе удара и весу.

Критерии выбора

Выделяют три основных критерия, которые учитываются при выборе электрического отбойного молотка:

Эти параметры покажутся знакомыми тем мастерам, которые ранее покупали перфораторы. Принципы работы этих инструментов схожи друг с другом. Отличие состоит только в том, что отбойники не имеют опции сверления.

Отбойные молотки представлены в магазинах в трех весовых категориях:

Легкие (до 5 килограмм). Предназначаются для простых работ и материалов небольшой крепости. Благодаря своему весу, подходят для демонтажа горизонтальных плоскостей. Такие инструменты берутся для строительных работ, которые требуют длительной вовлеченности. Руки мастера не успевают устать.
Средние (от 5 до 10 килограмм). В эту категорию попадают и бытовые, и профессиональные инструменты. Используются для обработки крепких поверхностей – бетона, кирпича, асфальта и т.д.
Тяжелые (от 10 килограмм). Аппараты этой группы часто называются бетоноломами. Но на практике эти молотки универсальны – их широкий функционал позволяет выполнять задачи всех уровней сложности.

Ориентироваться на представление о том, что чем больше вес аппарата, тем он надежней нецелесообразно. Подбирать молоток по весу нужно таким образом, чтобы устройство подходило к условиям работы. К примеру, тяжелый и габаритный отбойник не подойдет для работы в узком междверном пространстве. Не подойдет он также и для работы в горизонтальном положении.

Мощность

Производительность электрического отбойного молотка определяется тремя взаимосвязанными параметрами:

Мощность инструмента влияет на продолжительность его непрерывной работы и на размер оснастки, которую прибор поддерживает. Повышение мощности приводит к повышению производительности и наоборот. Рынок отбойных молотков предлагает разные модели с диапазоном мощностей от 500 до 2 000 Вт.

Каждый материал подразумевает свой режим работы и свою мощность. Бытовые электрические молотки не нуждаются в мощности более 1000 Вт.

Сила удара

Для отбойных молотков «тяжеловесов» сила единичного удара достигает 60 Дж (у самых продвинутых моделей). Для легких моделей эти показатели уменьшаются в разы и урезаются до уровня 3 – 8 Дж.

Дополнительные функции

Электрические отбойные молотки выбираются не только на основании мощностных показателей. Значение имеют и второстепенные технологии, которые сопровождают работу устройства.

В число таких технологий входят:

Регулировщик частоты ударов. Cистема отвечает за переключение режимов молотка на основании сиюминутных задач. Обычно регуляция осуществляется с помощью кнопки или колеса.
Фиксатор кнопки включения. Механизм не дает прибору самовольно включаться в процессе дробления материалов. С этой функцией мастеру не нужно постоянно держать палец на кнопке. В некоторых моделях кнопка заменяется ползунком.
Ограничитель пусковых токов. Устанавливается на высокомощные приборы. Цель системы – предотвратить скачки электроэнергии при включении оборудования.
Противовибрационная система. Препятствует колебаниям инструмента в руках мастера с помощью динамических противовесов. Для этих же целей молотки снабжаются прорезиненными рукоятями, вставками и накладками.
Контроль износа угольных щеток. Индикатор устанавливается на выборочные модели и держит владельца молотка в курсе состояния щеток. Когда износ становится критическим, инструмент отключается автоматически, защищая двигатель.
Контрольная панель. Содержит индикаторы, которые информируют мастера о качестве работы аппарата. Панель оповещает владельца в тех случаях, когда инструмент работает на износ, нуждается в ремонте или техобслуживании.

Корпусы электрических отбойных молотков изготавливаются из металла или пластика. Последний вариант используется чаще за счет своей легкости и небольшой себестоимости. При выборе модели из пластика важно убедится в том, что она была выполнена из высокопрочной разновидности материала.

Рейтинг

В число известных компаний, которые производят электрические отбойные молотки, входят следующие:

Читайте также: