欒玉靜

（德州職業(yè)技術(shù)學院，山東德州 253034）

0 引言

隨著人們對環(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)點被廣泛應用于大型車庫、生產(chǎn)廠、體育場等多種場合，尤其是在地下車庫、籃球場、足球場等潮濕多灰的場所。地坪漆的施工沒有實現(xiàn)自動化，需要純?nèi)斯げ拍芡瓿桑垂袒牡仄浩醿?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)，會導致呼吸系統(tǒng)損壞，輕者造成咳嗽胸悶、氣急哮喘等癥狀，重者會導致肺水腫及昏迷，甚至導致死亡。游離TDI 還會對眼睛產(chǎn)生刺激，出現(xiàn)疼痛流淚、結(jié)膜充血等化學性結(jié)膜炎癥，這種化學物質(zhì)接觸皮膚后，也會產(chǎn)生紅色丘疹、接觸性皮膚過敏等癥狀，長期接觸TDI 還有可能導致癌癥。針對此狀況，可設計制作一自動刷涂地坪漆的設備，在地坪漆施工過程中代替人工，減輕地坪漆施工人員的勞動強度，提供良好的施工環(huán)境。

1 總體設計

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

1.1 硬件部分

框架采用多功能鋁合金型材拼接而成，保證了設備的美觀，結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)實耐用。料罐設計在設備后部，使前后配重相同，距離噴口近可節(jié)省管材。上口為收口式設計，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結(jié)構(gòu)。驅(qū)動裝置采用四輪獨立驅(qū)動，增加了程序控制的靈活性。主控制板選用Arduino Mega 2560 來控制步進電機，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)施工需要設置參數(shù)，還可以顯示各種狀態(tài)。步進電機選用57HB76-401A，該型號步進電機具有扭矩大、體積小等特點，很適合本設備。動力電路和供電電池控制電路分別接在2塊電池上：動力電路接在鉛酸電池上，鉛酸電池負責動力更加強勁；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牙遙控裝置，且兩種控制模式可獨立遙控。

圖1 工作流程

1.2 軟件部分

主控制板Arduino Mega 2560 自設程序，紅外遙控、藍牙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)域的問題，省去了人工和時間，提高了實際的噴涂效率（圖4）。

圖2 施工軌跡

2 創(chuàng)新點

（1）易操作。操作只需輸入施工區(qū)域的長、寬和小車的運行速度，啟動方式采用一鍵式啟動，程序智能化計算路徑，施工過程中無需人工干預，提高了實際的噴涂效率。改變了目前高強度、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、遠程遙控器操控模式、遠程手機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，可以適應多種復雜環(huán)境，設備適應性強。

（3）省人工。本設備可以連續(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，則會改變現(xiàn)在地坪漆純?nèi)斯?、低效率的施工狀態(tài)。

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

3 推廣應用價值

地坪漆以其美觀、耐用、易清潔的優(yōu)點廣泛應用于大型車庫、生產(chǎn)廠、體育場等多種場合，但是市場上并沒有自動刷漆設備，該設備應用范圍廣。

圖4 程序流程