地坪漆設(shè)備的研究

欒玉靜

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東德州 253034）

0 引言

隨著人們對(duì)環(huán)境衛(wèi)生要求的不斷提高，地坪漆以其美觀、耐用、易清潔的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于大型車庫(kù)、生產(chǎn)廠、體育場(chǎng)等多種場(chǎng)合，尤其是在地下車庫(kù)、籃球場(chǎng)、足球場(chǎng)等潮濕多灰的場(chǎng)所。地坪漆的施工沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，需要純?nèi)斯げ拍芡瓿?，未固化的地坪漆?nèi)含有聚氨酯TDI（甲苯二異氰酸酯），高含量的游離TDI 是一種有毒的物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)損壞，輕者造成咳嗽胸悶、氣急哮喘等癥狀，重者會(huì)導(dǎo)致肺水腫及昏迷，甚至導(dǎo)致死亡。游離TDI 還會(huì)對(duì)眼睛產(chǎn)生刺激，出現(xiàn)疼痛流淚、結(jié)膜充血等化學(xué)性結(jié)膜炎癥，這種化學(xué)物質(zhì)接觸皮膚后，也會(huì)產(chǎn)生紅色丘疹、接觸性皮膚過(guò)敏等癥狀，長(zhǎng)期接觸TDI 還有可能導(dǎo)致癌癥。針對(duì)此狀況，可設(shè)計(jì)制作一自動(dòng)刷涂地坪漆的設(shè)備，在地坪漆施工過(guò)程中代替人工，減輕地坪漆施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提供良好的施工環(huán)境。

1 總體設(shè)計(jì)

電源接通后，通過(guò)觸摸屏設(shè)置施工參數(shù)，包括施工區(qū)域長(zhǎng)度X、寬度Y 和刷漆的速度等，之后一鍵啟動(dòng)（圖1）。如已經(jīng)提前設(shè)置好施工參數(shù)，也可直接一鍵啟動(dòng)。施工過(guò)程全自動(dòng)，施工路線成S 形，也可用紅外遙控器、移動(dòng)終端等設(shè)備調(diào)整施工路徑，查補(bǔ)施工盲點(diǎn)（圖2）。施工結(jié)束后，自動(dòng)停止施工。

1.1 硬件部分

框架采用多功能鋁合金型材拼接而成，保證了設(shè)備的美觀，結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)實(shí)耐用。料罐設(shè)計(jì)在設(shè)備后部，使前后配重相同，距離噴口近可節(jié)省管材。上口為收口式設(shè)計(jì)，不易將地坪漆灑出，還可以保證良好的通氣和灌裝地坪漆。噴涂裝置采用雨刷式擺動(dòng)結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)裝置采用四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，增加了程序控制的靈活性。主控制板選用Arduino Mega 2560 來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)，可根據(jù)施工需要控制位移和速度（圖3）。觸摸屏采用MCGS 觸摸屏，根據(jù)施工需要設(shè)置參數(shù)，還可以顯示各種狀態(tài)。步進(jìn)電機(jī)選用57HB76-401A，該型號(hào)步進(jìn)電機(jī)具有扭矩大、體積小等特點(diǎn)，很適合本設(shè)備。動(dòng)力電路和供電電池控制電路分別接在2塊電池上：動(dòng)力電路接在鉛酸電池上，鉛酸電池負(fù)責(zé)動(dòng)力更加強(qiáng)勁；控制電路接在鋰電池上，續(xù)航更加持久。遙控器采用紅外遙控器和藍(lán)牙遙控裝置，且兩種控制模式可獨(dú)立遙控。

圖1 工作流程

1.2 軟件部分

主控制板Arduino Mega 2560 自設(shè)程序，紅外遙控、藍(lán)牙APP 遙控共存，程序部分優(yōu)化了算法，智能化的程序省去了涂抹邊緣區(qū)域的問(wèn)題，省去了人工和時(shí)間，提高了實(shí)際的噴涂效率（圖4）。

圖2 施工軌跡

2 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）易操作。操作只需輸入施工區(qū)域的長(zhǎng)、寬和小車的運(yùn)行速度，啟動(dòng)方式采用一鍵式啟動(dòng)，程序智能化計(jì)算路徑，施工過(guò)程中無(wú)需人工干預(yù)，提高了實(shí)際的噴涂效率。改變了目前高強(qiáng)度、多人工的施工狀態(tài)。

（2）好施工。采用多種操作模式，如按鈕操控模式、觸摸屏操控模式、遠(yuǎn)程遙控器操控模式、遠(yuǎn)程手機(jī)APP 操控模式等，適合多類人群的操控需求?？梢栽谑覂?nèi)工作也可以在室外工作，可以適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境，設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)。

（3）省人工。本設(shè)備可以連續(xù)工作，工作效率多倍于人工。如果此產(chǎn)品廣泛推廣于社會(huì)，則會(huì)改變現(xiàn)在地坪漆純?nèi)斯ぁ⒌托实氖┕顟B(tài)。

（4）更安全。本設(shè)備遠(yuǎn)程操作從源頭上解決了有毒有害氣體與施工人員的接觸，保護(hù)了施工者的身體健康和安全。

3 推廣應(yīng)用價(jià)值

地坪漆以其美觀、耐用、易清潔的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于大型車庫(kù)、生產(chǎn)廠、體育場(chǎng)等多種場(chǎng)合，但是市場(chǎng)上并沒(méi)有自動(dòng)刷漆設(shè)備，該設(shè)備應(yīng)用范圍廣。

圖4 程序流程