地坪漆设备的研究

栾玉静

（德州职业技术学院，山东德州 253034）

0 引言

随着人们对环境卫生要求的不断提高，地坪漆以其美观、耐用、易清洁的优点被广泛应用于大型车库、生产厂、体育场等多种场合，尤其是在地下车库、篮球场、足球场等潮湿多灰的场所。地坪漆的施工没有实现自动化，需要纯人工才能完成，未固化的地坪漆内含有聚氨酯TDI（甲苯二异氰酸酯），高含量的游离TDI 是一种有毒的物质，会导致呼吸系统损坏，轻者造成咳嗽胸闷、气急哮喘等症状，重者会导致肺水肿及昏迷，甚至导致死亡。游离TDI 还会对眼睛产生刺激，出现疼痛流泪、结膜充血等化学性结膜炎症，这种化学物质接触皮肤后，也会产生红色丘疹、接触性皮肤过敏等症状，长期接触TDI 还有可能导致癌症。针对此状况，可设计制作一自动刷涂地坪漆的设备，在地坪漆施工过程中代替人工，减轻地坪漆施工人员的劳动强度，提供良好的施工环境。

1 总体设计

电源接通后，通过触摸屏设置施工参数，包括施工区域长度X、宽度Y 和刷漆的速度等，之后一键启动（图1）。如已经提前设置好施工参数，也可直接一键启动。施工过程全自动，施工路线成S 形，也可用红外遥控器、移动终端等设备调整施工路径，查补施工盲点（图2）。施工结束后，自动停止施工。

1.1 硬件部分

框架采用多功能铝合金型材拼接而成，保证了设备的美观，结构紧凑、结实耐用。料罐设计在设备后部，使前后配重相同，距离喷口近可节省管材。上口为收口式设计，不易将地坪漆洒出，还可以保证良好的通气和灌装地坪漆。喷涂装置采用雨刷式摆动结构。驱动装置采用四轮独立驱动，增加了程序控制的灵活性。主控制板选用Arduino Mega 2560 来控制步进电机，可根据施工需要控制位移和速度（图3）。触摸屏采用MCGS 触摸屏，根据施工需要设置参数，还可以显示各种状态。步进电机选用57HB76-401A，该型号步进电机具有扭矩大、体积小等特点，很适合本设备。动力电路和供电电池控制电路分别接在2块电池上：动力电路接在铅酸电池上，铅酸电池负责动力更加强劲；控制电路接在锂电池上，续航更加持久。遥控器采用红外遥控器和蓝牙遥控装置，且两种控制模式可独立遥控。

图1 工作流程

1.2 软件部分

主控制板Arduino Mega 2560 自设程序，红外遥控、蓝牙APP 遥控共存，程序部分优化了算法，智能化的程序省去了涂抹边缘区域的问题，省去了人工和时间，提高了实际的喷涂效率（图4）。

图2 施工轨迹

2 创新点

（1）易操作。操作只需输入施工区域的长、宽和小车的运行速度，启动方式采用一键式启动，程序智能化计算路径，施工过程中无需人工干预，提高了实际的喷涂效率。改变了目前高强度、多人工的施工状态。

（2）好施工。采用多种操作模式，如按钮操控模式、触摸屏操控模式、远程遥控器操控模式、远程手机APP 操控模式等，适合多类人群的操控需求。可以在室内工作也可以在室外工作，可以适应多种复杂环境，设备适应性强。

（3）省人工。本设备可以连续工作，工作效率多倍于人工。如果此产品广泛推广于社会，则会改变现在地坪漆纯人工、低效率的施工状态。

（4）更安全。本设备远程操作从源头上解决了有毒有害气体与施工人员的接触，保护了施工者的身体健康和安全。

3 推广应用价值

地坪漆以其美观、耐用、易清洁的优点广泛应用于大型车库、生产厂、体育场等多种场合，但是市场上并没有自动刷漆设备，该设备应用范围广。

图4 程序流程