專利名稱：顏料自動調(diào)配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)方案涉及用于顏色合成的裝置，具體地說是顏料自動調(diào)配裝置。
背景技術(shù)：
家具、墻面及某些設(shè)備表面大多涂有油漆等涂料，一是為了美觀，二是為了延長使用時間，但經(jīng)長時間使用后，局部會發(fā)生破損，這不僅影響美觀，而且還影響其使用性能和壽命。為了解決此類問題，均需要配出相應(yīng)的顏色加以修補。目前市場上比較流行的配漆裝置大部分采用基于數(shù)據(jù)庫配顏色，其依靠大量實驗獲取龐大的數(shù)據(jù)庫，得到量化了的顏色卡片，然后由人工完成所需顏色與顏色卡片的匹配，來輸出顏色。這種方法的配色精度差，效率低，不適用于家具、墻面及某些設(shè)備表面局部破損的修補。CN102514442 A公開了一種全自動顏料調(diào)配裝置及其實現(xiàn)自動調(diào)配顏料的方法，其通過觸摸顯示屏選擇需要調(diào)配的色彩，根據(jù)選中的像素點的R、G、B三個值進行綜合得到純色圖像后，根據(jù)純色圖像的R、G、B三個值擠出對應(yīng)的顏料量。該方法存在不能實現(xiàn)顏色的自動識別，在選擇顏色時需要事先知道顏色的參數(shù)才會比較準(zhǔn)確的缺點。CN202441039U披露了一種顏色識別調(diào)配粉刷裝置，雖然其具備實現(xiàn)自動識別的功能，但其裝置的配色部分采用單片機直接控制電磁閥輸出，并沒有相應(yīng)的反饋環(huán)節(jié)，難以實現(xiàn)顏色配比環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)?？傊?，現(xiàn)有技術(shù)中，顏色識別過程主要依賴人的主觀判斷，誤差較大；在顏料調(diào)配環(huán)節(jié)則采用量筒或定量泵輸出，量筒和泵的制造精度會直接影響輸出顏色的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供顏料自動調(diào)配裝置，在顏色識別環(huán)節(jié)引入了顏色傳感器，實現(xiàn)了顏色識別的自動化，在顏料配比環(huán)節(jié)，采用壓力傳感器與單片機構(gòu)成閉環(huán)控制，充分利用了壓力傳感器的高靈敏度的優(yōu)勢，完成了精確的輸出控制，克服了現(xiàn)有技術(shù)在顏色識別過程不能實現(xiàn)顏色的自動識別，在顏料調(diào)配環(huán)節(jié)難以實現(xiàn)顏色配比精準(zhǔn)的缺點。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:顏料自動調(diào)配裝置，包括顏色識別部分和顏料調(diào)配部分，其中，顏色識別部分主要包括標(biāo)準(zhǔn)光源、顏色傳感器和單片機及操作控制程序，單片機與標(biāo)準(zhǔn)光源和顏色傳感器同時以線路相連，標(biāo)準(zhǔn)光源和顏色傳感器被安置在遮光罩內(nèi)，閑置時遮光罩被安置在顏料自動調(diào)配裝置的側(cè)壁上，工作中遮光罩緊密貼合在被識別物體表面，顏料調(diào)配部分主要包括單片機、功率放大電路、電磁閥、壓力傳感器和容器，單片機與電磁閥通過功率放大電路連接，電磁閥一端安裝在容器底部，電磁閥另一端有管道引出，壓力傳感器與單片機以線路連接，壓力傳感器上放置一個用于盛裝調(diào)配好的顏料的圓桶，該圓桶置于電磁閥的另一端口所引出的管道之下。上述顏料自動調(diào)配裝置，所述標(biāo)準(zhǔn)光源是高亮白色LED。上述顏料自動調(diào)配裝置，所述顏色傳感器采用現(xiàn)有的TCS230芯片。
上述顏料自動調(diào)配裝置，所述單片機采用STC89C52型號單片機。上述顏料自動調(diào)配裝置，所述功率放大電路采用三極管放大和中間繼電器輸出。上述顏料自動調(diào)配裝置，所述電磁閥選用的閥體口徑為2分、流量孔徑為2.5mm和閥體材料為黃銅。上述顏料自動調(diào)配裝置，所述壓力傳感器采用電阻傳感器。上述顏料自動調(diào)配裝置，所述容器具有密封性并且不與顏料反應(yīng)。上述顏料自動調(diào)配裝置，所述單片機的操作控制程序是:開始一白平衡，提取修正因子一檢測樣本顏色，得出RGB值一數(shù)據(jù)處理，RGB轉(zhuǎn)CMY，得出三個臨界控制點一控制第一個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，控制第一個電磁閥關(guān)閉，控制第二個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，控制第二個電磁閥關(guān)閉，控制第三個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，關(guān)閉第三個電磁閥一結(jié)束。上述顏料自動調(diào)配裝置，所用部件是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，均通過公知的途徑獲得。所述部件的連接方法是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能掌握的。本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明顏料自動調(diào)配裝置的突出特點和顯著進步是:(I)本發(fā)明裝置專門設(shè)置了顏色識別部分，實現(xiàn)了顏色識別的自動化，減少人為誤差的同時，也省去了現(xiàn)有配色裝置的龐大數(shù)據(jù)庫，可以對沒有已知參數(shù)的顏色進行識別和配制。(2)不同的工作環(huán)境的不同會給顏色識別造成很大的困難，為此，本發(fā)明裝置在顏色識別環(huán)節(jié)，首先引入白平衡操作，找到修正參數(shù)，以排除環(huán)境對被修補顏色物體表面造成的影響，并在配比前，對顏料的原色進行識別，提取修正系數(shù)，以便針對不同顏料的屬性在程序中預(yù)設(shè)調(diào)整參數(shù)。這使得本發(fā)明裝置能夠適應(yīng)更多的工作環(huán)境及被修補顏色物體表面。(3)在本發(fā)明裝置的顏料配比部分，拋棄了現(xiàn)有配色裝置的開環(huán)式控制，采用壓力傳感器與單片機構(gòu)成閉環(huán)控制，充分利用了壓力傳感器的高靈敏度的優(yōu)勢，完成了精確的輸出控制。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1為本發(fā)明顏料自動調(diào)配裝置的組成示意框圖。圖2為本發(fā)明顏料自動調(diào)配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明顏料自動調(diào)配裝置的操作控制程序流程圖。圖中，1.標(biāo)準(zhǔn)光源，2.顏色傳感器，3.遮光罩，4.單片機，5.功率放大電路，6.電磁閥，7.容器，8.壓力傳感器，9.圓桶。
具體實施例方式圖1所示實施例表明，本發(fā)明顏料自動調(diào)配裝置包括顏色識別部分和顏料調(diào)配兩部分，其中，顏色識別部分主要包括標(biāo)準(zhǔn)光源、顏色傳感器和單片機及操作控制程序，單片機與標(biāo)準(zhǔn)光源和顏色傳感器同時相連接，實際上標(biāo)準(zhǔn)光源和顏色傳感器被同時置于一個遮光罩內(nèi)；顏料調(diào)配部分主要包括單片機及操作控制程序、功率放大電路、電磁閥、壓力傳感器和容器，單片機與電磁閥通過功率放大電路連接，電磁閥和容器關(guān)連，實際上電磁閥一端安裝在容器底部，容器和壓力傳感器關(guān)連，實際上壓力傳感器上放置一個用于盛裝調(diào)配好的顏料的圓桶，該圓桶又置于電磁閥的另一端口所引出的管道之下，壓力傳感器與單片機以線路連接。圖2所示實施例表明，本發(fā)明顏料自動調(diào)配裝置的結(jié)構(gòu)是:三個容器7并排置于該裝置的上方，每一個容器7的底部安裝一個電磁閥6,電磁閥6置于該裝置的中部，電磁閥6另一端有管道引出，該管道之下放置一個圓桶9，該圓桶9放置在壓力傳感器8上面，電磁閥6與功率放大電路5以線路連接，單片機4與功率放大電路5、壓力傳感器8、顏色傳感器2和有四個LED的標(biāo)準(zhǔn)光源I分別以線路連接，單片機4與功率放大電路5置于該裝置的下層，標(biāo)準(zhǔn)光源I和顏色傳感器2安置在遮光罩3內(nèi)，閑置時遮光罩3安置在裝置的側(cè)壁上，工作中遮光罩3緊密貼合被識別物體表面，以保證標(biāo)準(zhǔn)光源I照射被識別物體表面所產(chǎn)生的反射光被顏色傳感器2接收,遮光罩3排出了外界環(huán)境光源的干擾，同時遮光罩3的高度保證了顏色傳感器2與被識別物體表面的距離達到最佳；圖3所示實施例表明，本發(fā)明顏料自動調(diào)配裝置的操作控制程序流程是:開始一白平衡，提取修正因子一檢測樣本顏色，得出RGB值一數(shù)據(jù)處理，RGB轉(zhuǎn)CMY，得出三個臨界控制點一控制第一個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，控制第一個電磁閥關(guān)閉，控制第二個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，控制第二個電磁閥關(guān)閉，控制第三個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，關(guān)閉第二個電磁閥一結(jié)束。實施例1按照上述圖2和圖3所示，制得顏料自動調(diào)配裝置，其中標(biāo)準(zhǔn)光源是四個高亮白色LED，顏色傳感器采用現(xiàn)有的TCS230芯片。單片機采用STC89C52型號單片機，單片機3由統(tǒng)一的5V直流電源供電，功率放大電路采用三極管放大和中間繼電器輸出，所選用電磁閥的型號為2W-08，其閥體口徑為2分、流量孔徑為2.5mm和閥體材料為黃銅，由12V直流電源供電，壓力傳感器采用電阻傳感器，容器具有密封性并且不與顏料反應(yīng)，單片機的操作控制程序是:開始一白平衡，提取修正因子一檢測樣本顏色，得出RGB值一數(shù)據(jù)處理，RGB轉(zhuǎn)CMY，得出三個臨界控制點一控制第一個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，控制第一個電磁閥關(guān)閉，控制第二個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點—否，返回；是，控制第二個電磁閥關(guān)閉，控制第三個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，關(guān)閉第三個電磁閥一結(jié)束。下面以墻面的修補為例，所用顏料為商購的青色漆、紅色漆和黃色漆， 第一步,顏色識別(I)由于買來的顏料可能會有偏差，為了保證配比的可靠進行，在加入顏料之前，先對顏料進行識別處理，具體操作是:接通電源使顏料自動調(diào)配裝置處于工作狀態(tài)，將遮光罩3緊密貼合被識別物體表面，打開顏色識別部分的電源開關(guān)使標(biāo)準(zhǔn)光源I工作，標(biāo)準(zhǔn)光源I發(fā)射白光分別照射上述商購的青色漆、紅色漆和黃色漆，顏色傳感器2接收反射光，將數(shù)據(jù)分別交給單片機4進行處理，提取顏料修正系數(shù)，完成使用前的準(zhǔn)備，然后將三種油漆分別加入相應(yīng)的容器7內(nèi)。(2)使用標(biāo)準(zhǔn)光源I照射與修補墻面表面質(zhì)量相同的白色墻面，進行“白平衡”，顏色傳感器2接收反射光，并將其轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)，得到修正因子，由單片機4記錄下來；下一步平移顏色識別部分的儀器到被識別物體表面處，以便檢測被識別物體表面的顏色，同樣辦法得到對應(yīng)各單色的脈沖數(shù)，交單片機4處理，結(jié)合修正因子得到三單色的比例值和臨界控制點，即完成了顏色識別；第二步，顏料調(diào)配關(guān)閉顏色識別部分的電源開關(guān)，并觸發(fā)使顏料調(diào)配部分儀器開始工作的信號，即進入顏料調(diào)配的部分，此時圓桶9已經(jīng)放置在壓力傳感器8上，使得壓力傳感器8有一定的輸出值，這時由手動給單片機4 一個觸發(fā)信號，一方面記錄下圓桶9的質(zhì)量，以便后續(xù)精確記錄顏料的質(zhì)量，另一方面觸發(fā)了單片機4，使其開始加注顏料，首先由單片機4通過功率放大電路5控制打開第一個電磁閥6開始加注青色顏料，青色顏料流入圓筒9內(nèi)，顏料與圓桶9共同壓在壓力傳感器8上，單片機4與壓力傳感器8組成反饋控制回路，指令壓力傳感器8實時檢測已流出單色的青色顏料的質(zhì)量、并與顏色識別環(huán)節(jié)所得單色比例值進行比較，當(dāng)達到臨界控制點，單片機4控制關(guān)閉第一個電磁閥6，單片機4通過功率放大電路5控制打開第二個電磁閥6開始加注紅色顏料，紅色顏料也流入圓桶9內(nèi)，與青色顏料混合，此時壓力傳感器8的輸出為兩種顏料和圓桶9的共同質(zhì)量，單片機4與壓力傳感器8組成反饋控制回路，指令壓力傳感器8實時檢測已流出單色的紅色顏料的質(zhì)量、并與顏色識別環(huán)節(jié)所得單色比例值進行比較，當(dāng)達到臨界控制點，單片機4控制關(guān)閉第二個電磁閥6，單片機4通過功率放大電路5控制打開第三個電磁閥6開始加注黃色顏料，黃色顏料流入圓桶9內(nèi)以后，與青色顏料混合，此時壓力傳感器8的輸出為三種顏料和圓桶9的共同質(zhì)量，單片機4與壓力傳感器8組成反饋控制回路，指令壓力傳感器8實時檢測已流出單色的黃色顏料的質(zhì)量、并與顏色識別環(huán)節(jié)所得單色比例值進行比較，當(dāng)達到臨界控制點，單片機4控制關(guān)閉第三個電磁閥6，即三單色全部加注完成，圓桶9內(nèi)便得到了目標(biāo)顏色，從而實現(xiàn)顏料的精確調(diào)配。
權(quán)利要求
1.顏料自動調(diào)配裝置，其特征在于:包括顏色識別部分和顏料調(diào)配部分，其中，顏色識別部分主要包括標(biāo)準(zhǔn)光源、顏色傳感器和單片機及操作控制程序，單片機與標(biāo)準(zhǔn)光源和顏色傳感器同時以線路相連，標(biāo)準(zhǔn)光源和顏色傳感器被安置在遮光罩內(nèi)，閑置時遮光罩被安置在顏料自動調(diào)配裝置的側(cè)壁上，工作中遮光罩緊密貼合在被識別物體表面，顏料調(diào)配部分主要包括單片機、功率放大電路、電磁閥、壓力傳感器和容器，單片機與電磁閥通過功率放大電路連接，電磁閥一端安裝在容器底部，電磁閥另一端有管道引出，壓力傳感器與單片機以線路連接，壓力傳感器上放置一個用于盛裝調(diào)配好的顏料的圓桶，該圓桶置于電磁閥的另一端口所引出的管道之下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述顏料自動調(diào)配裝置，其特征在于:所述標(biāo)準(zhǔn)光源是高亮白色LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述顏料自動調(diào)配裝置，其特征在于:所述顏色傳感器采用現(xiàn)有的TCS230 芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述顏料自動調(diào)配裝置，其特征在于:所述單片機采用STC89C52型號單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述顏料自動調(diào)配裝置，其特征在于:所述功率放大電路采用三極管放大和中間繼電器輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述顏料自動調(diào)配裝置，其特征在于:所述電磁閥選用的閥體口徑為2分、流量孔徑為2.5mm和閥體材料為黃銅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述顏料自動調(diào)配裝置，其特征在于:所述壓力傳感器采用電阻傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述顏料自動調(diào)配裝置，其特征在于:所述單片機的操作控制程序是:開始一白平衡，提取修正因子一檢測樣本顏色，得出RGB值一數(shù)據(jù)處理，RGB轉(zhuǎn)CMY，得出三個臨界控制點一控制第一個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，控制第一個電磁閥關(guān)閉，控制第二個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，控制第二個電磁閥關(guān)閉，控制第三個電磁閥開啟一檢測是否達到相應(yīng)臨界控制點一否，返回；是，關(guān)閉第三個電磁閥一結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明顏料自動調(diào)配裝置，涉及用于顏色合成的裝置，包括顏色識別部分和顏料調(diào)配部分，其中，顏色識別部分主要包括標(biāo)準(zhǔn)光源、顏色傳感器和單片機及操作控制程序，單片機與標(biāo)準(zhǔn)光源和顏色傳感器同時以線路相連，標(biāo)準(zhǔn)光源和顏色傳感器被安置在遮光罩內(nèi)，顏料調(diào)配部分主要包括單片機、功率放大電路、電磁閥、壓力傳感器和容器，單片機與電磁閥通過功率放大電路連接，電磁閥一端安裝在容器底部，電磁閥另一端有管道引出，壓力傳感器與單片機以線路連接，壓力傳感器上放置一個用于盛裝調(diào)配好的顏料的圓桶，該圓桶置于電磁閥的另一端口所引出的管道之下，克服了現(xiàn)有技術(shù)在顏色識別過程不能實現(xiàn)顏色自動識別，在顏料調(diào)配環(huán)節(jié)難以實現(xiàn)顏色配比精準(zhǔn)的缺點。
文檔編號B44D3/00GK103101393SQ20131002043
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者管嘯天, 劉歡歡, 馬宏, 王旭浩, 冉學(xué)聰, 常萌, 段明洋, 王媛媛 申請人:河北工業(yè)大學(xué)