CN109572240A - 一种喷涂仪和喷涂仪的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷涂仪和喷涂仪的控制方法。其中，所述喷涂仪包括移动机构、控制器、喷墨装置和位置探测器，控制器与所述移动机构、所述喷墨装置和所述位置探测器电连接，所述控制器根据原始图样控制所述移动机构运动和所述喷墨装置喷涂颜料。所述移动机构可带动所述喷墨装置运动，以使喷墨装置在指定区域形成与原始图样相当的图样。通过控制装置对喷墨装置的移动和颜料喷涂进行控制，使得喷涂仪可自动地在指定区域内喷涂指定的图样，减少了人力的消耗同时能保证画作的质量。

Description

一种喷涂仪和喷涂仪的控制方法

技术领域

本申请涉及一种喷涂仪和喷涂仪的控制方法。

背景技术

在墙壁上涂抹装饰画需要耗费大量人力和物力，极大地受限于涂抹装饰画的人员的技术水平，常常使得墙壁上的装饰画无法达到预设效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种喷涂仪和喷涂仪的控制方法，其能实现自动喷涂装饰画。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种喷涂仪，所述喷涂仪包括：

喷墨装置，配置为喷涂颜料；

位置探测器，配置为检测所述喷墨装置的位置；

移动机构，配置为带动所述喷墨装置运动；

控制器，与所述移动机构、所述喷墨装置和所述位置探测器电连接，所述控制器根据待打印图样和所述喷墨装置的位置对所述移动机构的运动和所述喷墨装置的颜料喷涂进行控制。

较佳地，所述喷墨装置包括多个喷头和软管，所述软管连接所述喷头并为所述喷头提供颜料，每一所述喷头配置为喷涂不同颜色的颜料；

所述位置探测器配置为检测所述喷头的位置。

较佳地，所述喷头的个数为三个：配置为喷洒红色颜料的第一喷头，配置为喷洒绿色颜料的第二喷头，配置为喷洒蓝色颜料的第三喷头。

较佳地，所述第一喷头、第二喷头和第三喷头均以可旋转方式设置，并均可旋转至工作位置；

处于所述工作位置时，所述第一喷头、第二喷头和第三喷头喷涂颜料。

较佳地，所述移动机构还配置为带动所述位置探测器运动；所述第一喷头、第二喷头和第三喷头均匀分布于所述位置探测器的四周；所述工作位置相对于所述位置探测器的位置固定；

所述位置探测器配置为检测自身的位置坐标，并根据其与所述工作位置的相对位置，确定位于工作位置的喷头的位置坐标。

较佳地，所述喷涂仪还包括固定架和配置为控制所述第一喷头、第二喷头和第三喷头旋转的步进电机，所述固定架与所述移动机构连接，所述固定架固定连接所述步进电机并对所述第一喷头、第二喷头和第三喷头起固定作用；

所述控制器与所述步进电机电连接，所述控制器配置为控制所述步进电机的转动和停止。

较佳地，所述位置探测器为红外探头。

较佳地，所述喷涂仪还包括存储器，所述存储器配置为存储若干可供用户选择的原始图样。

较佳地，所述移动机构包括水平移动装置和垂直移动装置，所述水平移动装置配置为带动所述喷墨装置沿水平方向移动，所述垂直移动装置配置为带动所述喷墨装置沿竖直方向移动；

所述水平移动装置包括车轮和承载台，所述垂直移动装置固设于所述承载台；

所述垂直移动装置为升降机。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种喷涂仪的控制方法，所述喷涂仪为上述的喷涂仪；

所述喷涂仪的控制方法包括以下步骤：

所述控制器根据原始图样和预涂抹图样的指定区域的尺寸，拉伸原始图样，以使得其尺寸与指定区域的尺寸相当，并作为待打印图样；

所述控制器将待打印图样和所述指定区域划分为若干像素网格，并确定所述待打印图样的每一像素网格的颜色；

所述控制器控制移动机构移动，以带动喷墨装置移动，所述位置探测器检测所述喷墨装置的位置信号；

所述控制器根据所述位置信号判断待打印图样对应的像素网格的颜色，并控制喷墨装置喷涂对应的颜料，以使所述指定区域的任意一像素网格的颜色与待打印图样对应像素网格的颜色相同。

较佳地，所述喷墨装置包括三个喷头，分别为喷洒红色颜料的第一喷头、喷洒绿色颜料的第二喷头和喷洒蓝色颜料的第三喷头；

控制装置可控制所述第一喷头、第二喷头和第三喷头旋转至工作位置并进行喷涂颜料，所述工作位置相对于所述位置探测器的位置固定；

所述位置探测器检测所述喷墨装置的位置信号的步骤包括：

所述位置探测器确定所述位置探测器的位置坐标；

所述位置探测器根据其位置坐标和其与工作位置的相对位置，确定工作位置的位置坐标，以确定喷涂颜料的喷头的位置信号。

较佳地，所述控制器根据所述位置信号判断待打印图样对应的像素网格的颜色，并控制喷墨装置喷涂对应的颜料的步骤具体为：

所述控制器判断待打印图样对应的像素网格的RGB颜色值；

所述控制器根据所述RGB颜色值确定第一喷头、第二喷头和第三喷头分别需要喷涂颜料的量；

所述控制器分别控制第一喷头、第二喷头和第三喷头移动并旋转至工作位置，再喷涂红色颜料、绿色颜料或者蓝色颜料。

较佳地，所述喷涂仪还包括存储器，存储器中存储有若干可供用户选择的原始图样；

所述控制器根据原始图样和预涂抹图样的指定区域的尺寸，拉伸原始图样的步骤包括：

用户选择存储于存储器中的原始图样，并输入指定区域的尺寸；

所述控制器接受原始图样和预涂抹图样的指定区域的尺寸；

所述控制器拉伸原始图样。

较佳地，所述像素网格的尺寸可调。

本发明的积极进步效果：

本发明实施例喷涂仪和喷涂仪的控制方法中，控制装置控制喷墨装置的移动和颜料喷涂，使得喷涂仪可自动地在指定区域内喷涂指定的图样，减少了人力的消耗同时能保证画作的质量。

附图说明

图1是本发明实施例的喷涂仪的结构示意图。

图2是图1中A区域处的放大图。

图3是本发明实施例的喷涂仪的局部结构放大图。

图4是本发明实施例的喷涂仪的另一视角的机构示意图。

图5是本发明实施例的待打印图样的示意图。

图6是本发明实施例的喷涂仪移动至墙壁上的指定区域的示意图。

图7是本发明实施例的喷涂仪在指定区域工作时的示意图。

图8是本发明实施例的喷涂仪在指定区域喷涂形成与待打印图样相对应的图样的示意图。

图9是本发明实施例的喷涂仪的控制方法的简易流程图。

图10是本发明实施例的喷涂仪的控制方法的另一简易流程图。

附图标记说明

喷涂仪10

指定区域11

待打印图样13

墙壁20

移动机构100

水平移动装置110

车轮111

承载台112

垂直移动装置120

喷墨装置200

位置探测器300

喷头210

第一喷头211

第二喷头212

第三喷头213

工作位置214

软管220

固定架400

镂空部410

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图，对本发明实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

如图1至图10所示，本发明公开了一种喷涂仪10和喷涂仪10的控制方法。

如图1所示，喷涂仪10包括移动机构100、控制器、喷墨装置200和位置探测器300。其中，控制器未在图中表示。

控制器与移动机构100、喷墨装置200和位置探测器300电连接。控制器可根据原始图样控制移动机构100运动和喷墨装置200喷涂颜料，移动机构100可带动喷墨装置200移运动。位置探测器300可检测喷墨装置200的位置，控制器可接收喷墨装置200的位置，并判断在该位置喷墨装置200需要喷涂的颜料的具体颜色，再控制喷墨装置200喷涂对应的颜色。也可以先确定指定位置需要喷涂的颜料的颜色，再控制喷墨装置200移动至指定位置，之后控制喷墨装置200喷涂对应的颜色。在此过程中，探测器300用于检测喷墨装置200的位置，并将该信息传递至控制器。控制器便能控制喷墨装置200在指定范围内运动和喷涂颜料，从而使得喷墨装置200在指定区域11形成与原始图样相对应的图样。通过这样的设置，控制装置300可控制喷墨装置200的移动和喷涂颜料，使得喷涂仪10可自动地在指定区域内喷涂指定的图样，减少了人力的消耗同时能保证画作的质量。

喷墨装置200包括多个喷头210和软管220，软管220连接喷头210并为喷头210提供颜料，每一喷头210配置为喷涂不同颜色的颜料。位置探测器300配置为检测喷头210的位置。控制器可控制喷墨装置200的任意一个喷头210移动至指定位置，并进行喷涂颜料，以使得在指定位置可获得特定的颜色。

在本方案中，喷涂仪10根据RGB色彩模式在指定区域11内喷涂颜料，使得喷涂形成的图样可具有任意一种颜色。如图1和图2所示，喷头210的个数为三个。其中的一个喷头喷洒红色的颜料并作为第一喷头211，另一喷头喷洒绿色的颜料并作为第二喷头212，又一喷头喷洒蓝色的颜料并作为第三喷头213。当然，在其他实施例中，喷涂仪10可通过其他色彩模式喷涂颜料，喷头210的个数以及每一喷头210所喷洒的颜料的颜色也需根据选用的色彩模式做对应的改变。

进一步的，如图3所示，第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213均可旋转，并可旋转至工作位置214。当喷头位于工作位置214时，该喷头喷涂颜料。通过这样的方式，使得第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213都可旋转至工作位置214进行喷洒颜料，利用一种或者多种颜色的颜料的叠加，得到最终的颜色。

结合图6所示，在本方案中，控制器确定墙壁20上的需要涂抹壁画的区域为指定区域11，并将指定区域11划分为若干个像素网格12(图中仅表现出一个像素网格，实际上多个尺寸相当的像素网格布满整个指定区域11。另外，为了清除表示像素网格，图中所示的像素网格的尺寸大于实际的像素网格的尺寸)，每一像素网格12有且仅具有一种颜色，即具有一确定的RGB颜色值。控制器确定一像素网格12的RGB颜色值后，将第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213移动至该像素网格12的对应位置，再分别控制一喷头210、第二喷头212和第三喷头213喷洒与RGB颜色值对应的颜料的量，以达到与RGB颜色值对应的颜料的浓度。从而使得指定区域的该像素网格12显示预设的颜色，即显示与原始图像对应位置处相同的颜色。

进一步的，如图1和图2所示，第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213均匀分布于位置探测器300的四周；移动机构100还可带动位置探测器300运动，以使位置探测器300与第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213同步移动。而工作位置214相对于位置探测器300的位置固定。位置探测器300和工作位置214的相对位置固定，位置探测器300仅需检测自身的位置坐标以及与工作位置214的相对位置便可确定位于工作位置214的喷头210的坐标。

进一步地，喷涂仪10还包括固定架400和控制第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213旋转的步进电机。其中，步进电机未在图中表示。控制器与步进电机电连接，控制器可控制步进电机的转动和停止以控制喷头210的转动。固定架400与移动机构100固定连接以使得移动机构100能够带动固定架400运动，固定架400固定连接步进电机并对第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213起固定作用。在本方案中，固定架400具有一镂空部410，第一喷头211、第二喷头212、第三喷头213和位置探测器300均设于镂空部。通过这样的方式，固定架400对第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213起到保护的作用，防止外界接触喷头导致喷头的错位，或者影响喷头旋转、喷墨的工作过程。

其中，位置探测器300固设于镂空部的中心。第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213与位置探测器300的距离相等，沿圆周方向均匀排布于位置探测器300的周围，并且第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213可以位置探测器300为圆心，以每一喷头210到位置探测器300的距离为半径进行旋转。而当第一喷头211、第二喷头212或者第三喷头213旋转至沿位置探测器300的垂直向上的方向时，该喷头210位于工作位置214(参考图3)。例如，图2中的第一喷头211位于工作位置214。又因为第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213到位置探测器300的距离相等，位置探测器300与工作位置214的相对位置固定。举例说明，假如喷头210到位置探测器300的距离为H，如图2所示，那么如果位置探测器300的位置坐标为(0,0)，则工作位置214的坐标为(0，H)。

在本实施例中，位置探测器300为红外探头。当然，在其他实施例中，位置探测器300可为其他的能检测位置的装置。

进一步的，喷涂仪10还包括存储器，存储器未在图中表示。存储器中存储有若干可供用户选择的原始图样；控制器配置为根据用户选择的原始图样和用户输入的指定区域的尺寸对原始图样进行处理得到最终的待打印图样。之后，控制器控制移动机构100、喷墨装置200和位置探测器300在指定区域喷涂与待打印图样相同的图样。

如图4所示，移动机构100包括水平移动装置110和垂直移动装置120，水平移动装置110可带动喷墨装置200沿水平方向移动，垂直移动装置120可带动喷墨装置200沿竖直方向移动。当然，在其他实施例中，移动机构100也可以是具有高自由度的机械臂或者其他机构。

在本实施例中，水平移动装置110包括车轮111和承载台112，垂直移动装置120固设于承载台112。喷墨装置200、位置探测器300和固定架400均固定于垂直移动装置120。通过这样的方式，使得喷墨装置200具有两个自由度。在本实施例中，垂直移动装置120为升降机，升降机通过伸缩和舒张实现喷墨装置200、位置探测器300和固定架400竖直方向的移动。

如图9所示，喷涂仪10的控制方法包括以下步骤：

步骤1000：控制器根据原始图样和预涂抹图样的指定区域11的尺寸(参考图6)，拉伸原始图样，以使得其尺寸与指定区域11的尺寸相当，并作为待打印图样13(参考图5)。

步骤2000：控制器将待打印图样13(参考图5)和指定区域11划分为若干像素网格(参考图6和图5)，并确定待打印图样13的每一像素网格14的颜色(参考图5)。

步骤3000：控制器控制移动机构100移动，以带动喷墨装置200移动，位置探测器300检测喷墨装置200的位置信号。

步骤4000：控制器根据位置信号判断待打印图样13对应的像素网格14的颜色(参考图5)，并控制喷墨装置200在待打印区域11喷涂对应的颜料(参考图6)，以使指定区域11的任意一像素网格12的颜色与待打印图样13对应像素网格14的颜色相同。

在本实施例中，结合图4所示，控制器分别控制水平移动装置110移动和垂直移动装置120伸缩以实现喷墨装置200、位置探测器300和固定架400的移动。

进一步地，如图10和图1所示，步骤3000包括以下步骤：

步骤3100：位置探测器300确定位置探测器300的位置坐标。

步骤3200：位置探测器300根据其位置坐标和其与工作位置的相对位置，确定工作位置的位置坐标，以确定喷涂颜料的喷头210的位置信号。

喷头210仅在位于工作位置时进行喷涂颜料。故确定位置探测器300的位置，便能确定喷涂颜料的喷头210的位置信号。

进一步地，结合图5、图6和图8所示，步骤4000包括以下步骤：

步骤4100：控制器判断待打印图样13对应的像素网格14的RGB颜色值。

步骤4200：控制器根据RGB颜色值确定第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213分别需要喷涂颜料的量。

步骤4300：控制器分别控制第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213移动，再旋转至工作位置并喷涂红色颜料、绿色颜料或者蓝色颜料。

在本实施例中，控制器可控制带动第一喷头211、第二喷头212、第三喷头213和位置探测器300的固定架400移动至一固定位置，之后控制第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213分别旋转至工作位置并进行喷涂颜料，使得指定区域11中对应的像素网格12呈现与待打印图样13对应的颜色(如图5和图8所示)。该控制方式，需控制第一喷头211、第二喷头212和第三喷头213将一指定区域11中像素网格12喷涂上对应的颜色后再移动至另一个像素网格12，并对下一个像素网格12进行上色。当然，控制器根据待打印图样13中所有像素网格14的RGB颜色值确定指定区域11的每一像素网格12对应的需喷涂的红色颜料的浓度、绿色颜料的浓度以及蓝色颜料的浓度。之后控制其中一喷头210旋转至工作位置并移动喷头210，使得该喷头210对指定区域11的所有的像素网格12喷涂对应浓度的颜料；再将另一喷头210旋转至工作位置214并移动喷头210，使得该喷头210对指定区域11的所有的像素网格12喷涂对应浓度的颜料；最后换用最后一个喷头210进行上述工作，最终使得指定区域11的所有的像素网格12均喷涂上对应的颜色。

其中，待打印图样的像素网格14和指定区域的像素网格12尺寸相当，且同步可调。指定区域11的尺寸相同的情况下，像素网格12的尺寸越小，图样的清晰度越高。

进一步的，步骤1000包括：

步骤1100：用户选择存储于存储器中的原始图样，并输入指定区域11的尺寸。

步骤1200：控制器接受原始图样和预涂抹图样的指定区域11的尺寸。

步骤1300：控制器拉伸原始图样。

在本实施例中，对原始图样的长度和宽度进行等比例拉伸得到待打印图样13，当然，在其他实施例中，长度和宽度也可不按照相同比例进行拉伸。

在操作过程中，假设用户选定原始图样；并输入指定区域11的尺寸的长度为W，宽度为L；控制器将原始图样拉伸至如图5所示的待打印图样13。如图5和图6所示，控制在待打印图样13和指定区域11建立坐标系，并均以左下角作为坐标原点。控制器可检测待打印图样13坐标系中任意一坐标位置A对应的像素网格14的RGB颜色值，并控制喷头210移动至指定区域11中对应的坐标位置A’进行喷涂工作。最后使得指定区域11呈现出与待打印图样13相对应的图样，如图8所示。在本方案中，如图2所示，位置探测器300检测自身的位置坐标，并且喷头210到位置探测器300的距离为H，故欲对指定区域11进行喷涂时，当检测待打印图样13坐标系中A(X,Y)对应的像素网格14的RGB颜色值时，应将位置探测器300移动至指定区域11坐标系中A’(X,Y-H)的位置，此时，工作位置的坐标为A”(X，Y)。当然，也可以通过其他的补偿方式对工作位置的坐标进行限定。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

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Claims (10)

1.一种喷涂仪，其特征在于，所述喷涂仪包括：

喷墨装置，配置为喷涂颜料；

位置探测器，配置为检测所述喷墨装置的位置；

移动机构，配置为带动所述喷墨装置运动；

控制器，与所述移动机构、所述喷墨装置和所述位置探测器电连接，所述控制器根据待打印图样和所述喷墨装置的位置对所述移动机构的运动和所述喷墨装置的颜料喷涂进行控制。

2.如权利要求1所述的喷涂仪，其特征在于，所述喷墨装置包括多个喷头和软管，所述软管连接所述喷头并为所述喷头提供颜料，每一所述喷头配置为喷涂不同颜色的颜料；

所述位置探测器配置为检测所述喷头的位置。

3.如权利要求2所述的喷涂仪，其特征在于，所述喷头的个数为三个：配置为喷洒红色颜料的第一喷头，配置为喷洒绿色颜料的第二喷头，配置为喷洒蓝色颜料的第三喷头。

4.如权利要求3所述的喷涂仪，其特征在于，所述第一喷头、第二喷头和第三喷头均以可旋转方式设置，并均可旋转至工作位置；

处于所述工作位置时，所述第一喷头、第二喷头和第三喷头喷涂颜料。

5.如权利要求4所述的喷涂仪，其特征在于，所述移动机构还配置为带动所述位置探测器运动；所述第一喷头、第二喷头和第三喷头均匀分布于所述位置探测器的四周；所述工作位置相对于所述位置探测器的位置固定；

所述位置探测器配置为检测自身的位置坐标，并根据其与所述工作位置的相对位置，确定位于工作位置的喷头的位置坐标。

6.如权利要求5所述的喷涂仪，其特征在于，所述喷涂仪还包括固定架和配置为控制所述第一喷头、第二喷头和第三喷头旋转的步进电机，所述固定架与所述移动机构连接，所述固定架固定连接所述步进电机并对所述第一喷头、第二喷头和第三喷头起固定作用；

所述控制器与所述步进电机电连接，所述控制器配置为控制所述步进电机的转动和停止。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的喷涂仪，其特征在于，所述位置探测器为红外探头。

8.如权利要求1-6中任意一项所述的喷涂仪，其特征在于，所述喷涂仪还包括存储器，所述存储器配置为存储若干可供用户选择的原始图样。

9.如权利要求1-6中任意一项所述的喷涂仪，其特征在于，所述移动机构包括水平移动装置和垂直移动装置，所述水平移动装置配置为带动所述喷墨装置沿水平方向移动，所述垂直移动装置配置为带动所述喷墨装置沿竖直方向移动；

所述水平移动装置包括车轮和承载台，所述垂直移动装置固设于所述承载台；

所述垂直移动装置为升降机。

10.一种喷涂仪的控制方法，其特征在于，所述喷涂仪为权利要求1所述的喷涂仪；

所述喷涂仪的控制方法包括以下步骤：

所述控制器根据原始图样和预涂抹图样的指定区域的尺寸，拉伸原始图样，以使得其尺寸与指定区域的尺寸相当，并作为待打印图样；

所述控制器将待打印图样和所述指定区域划分为若干像素网格，并确定所述待打印图样的每一像素网格的颜色；

所述控制器控制移动机构移动，以带动喷墨装置移动，所述位置探测器检测所述喷墨装置的位置信号；

所述控制器根据所述位置信号判断待打印图样对应的像素网格的颜色，并控制喷墨装置喷涂对应的颜料，以使所述指定区域的任意一像素网格的颜色与待打印图样对应像素网格的颜色相同。