一种天然植物建筑涂料制备装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑涂料制备技术领域，具体为一种天然植物建筑涂料制备装置及其制备方法。

背景技术

社会经济的高速发展，所造成的生态污染、环境危害，威胁着人类赖以生存的空间。节能环保、绿色制造已成为建筑涂料工业的发展方向。长期以来有机涂料以其良好的装饰性、品种的多样性和价格低廉，而得到广泛应用。但是有机类建筑涂料的主要原材料来源于煤、石油、天然气等化石资源，加工时会产生大量的副产物和挥发性溶剂以及剩余单体，既造成了环境污染，又浪费、消耗了大量的资源和能源，同时，有机涂料中的成膜助剂和丙二醇含有挥发性有机物，对环境和人体健康有一定伤害。传统有机涂料，乳胶漆涂膜在外界自然气候的条件侵蚀下，使墙面涂膜出现空鼓，起泡会出现，变色、表皮剥落等质量问题。相对于有机涂料的缺陷，无机涂料具有良好的透气性，抗污染性，以及优良的综合环保性能。无机涂料多数呈碱性，更适合于在呈现碱性的水泥和灰砂等基层上使用：尤其与这类基材中的石灰产生反应，生成硅酸钙晶体，能够和基层融合一体，附着力较好。无机涂料是以国际最新研究领域水泥基无机水硬化物与天然植物胶粉为主的新一代内外墙涂料，同时采用了氧化改性水泥矿物涂料，绿色环保，具有广谱抗菌性，对多种细菌霉菌2分钟抑菌率达到99.98％以上。

现有基于天然植物制备而成的建筑涂料，如公告号CN107286707A，名为一种新型的天然植物无机环保涂料及其制备方法，其涉及环保涂料领域，提供的环保涂料包括如下原料：水玻璃，硅溶胶，缩合磷酸盐，颜填料，绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末，分散润湿剂，有机硅消泡剂，增稠剂，消减粉，淀粉醚和H2O。

但是，现有的基于天然植物制备而成的建筑涂料在配置时，需根据不同颜色需求，选取对应的颜填料，当需要变换涂料颜色时，灵活性低，为此，我们提供一种天然植物建筑涂料制备装置及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然植物建筑涂料制备装置及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的基于天然植物制备而成的建筑涂料在配置时，需根据不同颜色需求，选取对应的颜填料，当需要变换涂料颜色时，灵活性低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种天然植物建筑涂料制备装置，包括制备桶，所述制备桶下端的四角均安装有支撑腿，相邻所述支撑腿之间通过加固杆连接，所述制备桶下端的前方安装有排料阀，所述制备桶下端的中间位置处安装有异步电机，所述异步电机与制备桶的连接处安装有电机座，所述异步电机的输出端上安装有搅拌轴，搅拌轴的一端贯穿并延伸至制备桶的内部，且搅拌轴与制备桶的连接处安装有机械密封件，所述搅拌轴与异步电机的输出端通过联轴器连接，所述搅拌轴的外壁上安装有U形搅拌叶；

还包括：

连接机构，其安装在所述制备桶上端外壁的一侧；

转料盘，其设置在所述制备桶的一侧，所述转料盘四周的内部安装有料筒，且料筒设置有八个，所述转料盘中间位置处的下端安装有传动柱，所述传动柱的下端安装有底盘，所述底盘一端的上方安装有步进电机；

色彩提取机构，其设置在所述制备桶外壁的另一侧；

支撑板，其安装在所述制备桶的后端，所述支撑板上端的前方安装有顶板，所述顶板的上端安装有液压缸，所述液压缸的输出端贯穿并延伸至顶板的下端，且安装有传动板，所述传动板的下方设置有配色机构，所述传动板通过连接柱与配色机构固定连接；

伸缩外管，其安装在所述制备桶前端的外壁上，所述伸缩外管的内部安装有伸缩内管，所述伸缩内管的一端通过连接块与色彩提取机构连接。

优选的，所述制备桶的上端边缘设置有对接边框，所述配色机构下端的边缘设置有定位槽。

优选的，所述色彩提取机构包含有控制台、置物槽和图像采集模块，所述置物槽设置在控制台的下方，所述图像采集模块设置在置物槽的内部，且与控制台的底面固定连接，所述图像采集模块内置颜色传感器，所述控制台的前端安装有显示屏，所述显示屏的一侧设置有控制钮，且控制钮设置有两个。

优选的，所述配色机构的内部安装有颜料桶，颜料桶设置有五个，且五个颜料桶内分别设置有红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料、植物炭黑粉料和水性高白涂粉，所述颜料桶的上端安装有补料接头，所述补料接头的前端设置有射频料位传感器。

优选的，所述料筒的上端安装有料盖，所述料盖的后端通过铰链与料筒转动连接，所述料盖的前端通过搭扣与料筒扣合连接，所述料筒下端的外壁上安装有液位传感器，所述料筒的下端设置有锥形段。

优选的，所述锥形段的下端安装有第一计量阀，所述颜料桶的下端安装有第二计量阀，所述第一计量阀和第二计量阀的外壁上均安装有伺服电机，且伺服电机的输出端与第一计量阀和第二计量阀传动连接。

优选的，所述第一计量阀的下端安装有弯管段，所述弯管段的一端安装有快插接头，所述连接机构包含有伸缩管、传动支板、电动推杆和插接头，所述传动支板安装在伸缩管的前端，所述传动支板两端的后方均安装有电动推杆，所述传动支板前端的中间位置处设置有插接头，且插接头与伸缩管相连通。

优选的，所述传动柱的一端贯穿并延伸至底盘的内部，且安装有从动皮带轮，所述步进电机的输出端贯穿并延伸至底盘的内部，且安装有主动皮带轮，所述主动皮带轮通过传动皮带与从动皮带轮传动连接。

优选的，所述传动柱与底盘的连接处安装有第一轴承，所述传动柱的两侧均设置有导向柱，所述导向柱的下端与底盘固定连接，所述导向柱的上端安装有滚珠，所述传动柱的外壁上安装有第二轴承，所述导向柱通过连接板与第二轴承固定连接。

优选的，一种天然植物建筑涂料制备装置的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：准备阶段，在转料盘的八个料筒内，分别装入水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸盐、分散润湿剂、有机硅消泡剂、增稠剂、消减粉以及淀粉醚，在配色机构的五个颜料桶中分别加入红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料、植物炭黑粉料和水性高白涂粉，在制备桶内倒入水溶液；

步骤二：制备时，由终端系统发送信号，驱动步进电机运行，控制存有有机硅消泡剂和分散润湿剂的料筒依次朝向制备桶方向，料筒朝向制备桶时，位于制备桶连接机构上的电动推杆伸出，带动传动支板前端的插接头卡入料筒的快插接头内，实现料筒与制备桶的快速连接，同时基于物料的添加比例，控制第一计量阀的放料时间，实现定量投料；

步骤三：有机硅消泡剂和分散润湿剂添加完毕后，由液压缸带动配色机构下移，使其与制备桶密封连接，基于需要预调的颜色，可通过两种方式向配色机构发送指令，其一为调色系统由数据库调取内置色彩，基于色彩配比向配色机构发送指令，配色机构内的五个颜料桶中分别为红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料、植物炭黑粉料和水性高白涂粉，其中红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料作为三原色实现主色的调节，植物炭黑粉料和水性高白涂粉用于对色彩深浅进行调整，添加时，由第二计量阀控制放料时间，实现五个颜料桶内不同色料的定量配比，其二为将涂有色彩的色卡或具有需求颜色的物件放置在色彩提取机构的置物槽内，通过图像采集模块配合内置颜色识别模块对扫描物的色彩进行识别，同时将识别色彩反馈至显示屏上，方便确认，完毕后图像采集模块将识别到的色彩反馈至调色系统，判断出调制该色彩的颜料配比后，将其反馈至配色机构，由三原色配合黑白色粉，实现对该色的调节，颜料添加完毕后，异步电机驱动搅拌轴旋转，利用U形搅拌叶对物料进行混合；

步骤四：以上物料混合完毕后，继续由终端系统发送信号，驱动步进电机运行，控制存有机硅消泡剂、水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸盐、增稠剂、消碱粉、淀粉醚的料筒朝向制备桶方向，利用连接机构实现各物料的定量添加，同时，液压缸复位，待人员将剩余水加入到制备桶后重新伸出，并驱动异步电机混料，完成涂料的制备。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的涂料在调色时，可通过两种方式向配色机构发送指令，其一为调色系统由数据库调取内置色彩，基于色彩配比向配色机构发送指令，配色机构内的五个颜料桶中分别为红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料、植物炭黑粉料和水性高白涂粉，其中红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料作为三原色实现主色的调节，植物炭黑粉料和水性高白涂粉用于对色彩深浅进行调整，添加时，由第二计量阀控制放料时间，实现五个颜料桶内不同色料的定量配比，其二为将涂有色彩的色卡或具有需求颜色的物件放置在色彩提取机构的置物槽内，通过图像采集模块配合内置颜色识别模块对扫描物的色彩进行识别，同时将识别色彩反馈至显示屏上，方便确认，完毕后图像采集模块将识别到的色彩反馈至调色系统，判断出调制该色彩的颜料配比后，将其反馈至配色机构，由三原色配合黑白色粉，实现对该色的调节,且颜料多为天然植物提取制作而成，制得的建筑涂料较为环保，解决了现有的基于天然植物制备而成的建筑涂料在配置时，需根据不同颜色需求，选取对应的颜填料，当需要变换涂料颜色时，灵活性低的问题。

2、本发明通过设置转料盘机构，在转料盘上设置有多个料筒，加料时，可驱动步进电机运行，依靠皮带传动机构控制存有不同原料的料筒依次朝向制备桶方向，料筒朝向制备桶时，位于制备桶连接机构上的电动推杆伸出，带动传动支板前端的插接头卡入料筒的快插接头内，实现料筒与制备桶的快速连接，同时基于物料的添加比例，控制第一计量阀的放料时间，实现定量投料，投料精确的同时降低了人力成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的制备桶和配色机构结构示意图；

图3为本发明的料筒与连接机构结构示意图；

图4为本发明的配色机构内部结构示意图；

图5为本发明的底盘内部结构示意图；

图6为本发明的色彩提取机构结构示意图；

图7为本发明的复位框架和压紧板结构示意图；

图中：1、制备桶；2、支撑腿；3、加固杆；4、排料阀；5、对接边框；6、色彩提取机构；601、控制台；602、置物槽；603、显示屏；604、控制钮；605、图像采集模块；7、配色机构；8、颜料桶；9、补料接头；10、传动板；11、连接柱；12、支撑板；13、顶板；14、液压缸；15、底盘；16、传动柱；17、第一轴承；18、步进电机；19、转料盘；20、料筒；21、料盖；22、导向柱；23、连接板；24、第二轴承；25、伸缩外管；26、伸缩内管；27、连接块；28、连接机构；281、伸缩管；282、传动支板；283、电动推杆；284、插接头；29、锥形段；30、第一计量阀；31、弯管段；32、铰链；33、搭扣；34、伺服电机；35、液位传感器；36、快插接头；37、第二计量阀；38、射频料位传感器；39、定位槽；40、从动皮带轮；41、主动皮带轮；42、传动皮带；43、异步电机；44、电机座；45、联轴器；46、搅拌轴；47、U形搅拌叶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种天然植物建筑涂料制备装置，包括制备桶1，制备桶1下端的四角均安装有支撑腿2，相邻支撑腿2之间通过加固杆3连接，制备桶1下端的前方安装有排料阀4，制备桶1下端的中间位置处安装有异步电机43，异步电机43与制备桶1的连接处安装有电机座44，异步电机43的输出端上安装有搅拌轴46，搅拌轴46的一端贯穿并延伸至制备桶1的内部，且搅拌轴46与制备桶1的连接处安装有机械密封件，搅拌轴46与异步电机43的输出端通过联轴器45连接，搅拌轴46的外壁上安装有U形搅拌叶47；

还包括：

连接机构28，其安装在制备桶1上端外壁的一侧；

转料盘19，其设置在制备桶1的一侧，转料盘19四周的内部安装有料筒20，且料筒20设置有八个，转料盘19中间位置处的下端安装有传动柱16，传动柱16的下端安装有底盘15，底盘15一端的上方安装有步进电机18；

色彩提取机构6，其设置在制备桶1外壁的另一侧；

支撑板12，其安装在制备桶1的后端，支撑板12上端的前方安装有顶板13，顶板13的上端安装有液压缸14，液压缸14的输出端贯穿并延伸至顶板13的下端，且安装有传动板10，传动板10的下方设置有配色机构7，传动板10通过连接柱11与配色机构7固定连接；

伸缩外管25，其安装在制备桶1前端的外壁上，伸缩外管25的内部安装有伸缩内管26，伸缩内管26的一端通过连接块27与色彩提取机构6连接。

请参阅图1和图4，制备桶1的上端边缘设置有对接边框5，配色机构7下端的边缘设置有定位槽39，当配色机构7在液压缸14作用下下移时，配色机构7底端的定位槽39能够和制备桶1上端的对接边框5卡合，提高连接处的密封性。

请参阅图1和图7，色彩提取机构6包含有控制台601、置物槽602和图像采集模块605，置物槽602设置在控制台601的下方，图像采集模块605设置在置物槽602的内部，且与控制台601的底面固定连接，图像采集模块605内置颜色传感器，控制台601的前端安装有显示屏603，显示屏603的一侧设置有控制钮604，且控制钮604设置有两个，将涂有色彩的色卡或具有需求颜色的物件放置在色彩提取机构6的置物槽602内，通过图像采集模块605配合内置颜色识别模块对扫描物的色彩进行识别，同时将识别色彩反馈至显示屏603上，方便确认，完毕后图像采集模块605将识别到的色彩反馈至调色系统，判断出调制该色彩的颜料配比后，将其反馈至配色机构7，由三原色配合黑白色粉，实现对该色的调节。

请参阅图4，配色机构7的内部安装有颜料桶8，颜料桶8设置有五个，且五个颜料桶8内分别设置有红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料、植物炭黑粉料和水性高白涂粉，颜料桶8的上端安装有补料接头9，补料接头9的前端设置有射频料位传感器38，射频料位传感器38能够检测颜料桶8内的余料状况，当物料较少时，可反馈信号至终端系统，提醒人员加料。

请参阅图3，料筒20的上端安装有料盖21，料盖21的后端通过铰链32与料筒20转动连接，料盖21的前端通过搭扣33与料筒20扣合连接，料筒20下端的外壁上安装有液位传感器35，料筒20的下端设置有锥形段29，液位传感器35能够检测料筒20内的余料状况，当物料较少时，可反馈信号至终端系统，提醒人员加料。

请参阅图3，锥形段29的下端安装有第一计量阀30，颜料桶8的下端安装有第二计量阀37，第一计量阀30和第二计量阀37的外壁上均安装有伺服电机34，且伺服电机34的输出端与第一计量阀30和第二计量阀37传动连接，第一计量阀30和第二计量阀37可通过伺服电机34灵活控制放料时间，实现定量加料，使配比更加精准。

请参阅图3，第一计量阀30的下端安装有弯管段31，弯管段31的一端安装有快插接头36，连接机构28包含有伸缩管281、传动支板282、电动推杆283和插接头284，传动支板282安装在伸缩管281的前端，传动支板282两端的后方均安装有电动推杆283，传动支板282前端的中间位置处设置有插接头284，且插接头284与伸缩管281相连通，料筒20朝向制备桶1时，位于制备桶1连接机构28上的电动推杆283伸出，带动传动支板282前端的插接头284卡入料筒20的快插接头36内，实现料筒20与制备桶1的快速连接。

请参阅图5，传动柱16的一端贯穿并延伸至底盘15的内部，且安装有从动皮带轮40，步进电机18的输出端贯穿并延伸至底盘15的内部，且安装有主动皮带轮41，主动皮带轮41通过传动皮带42与从动皮带轮40传动连接，步进电机18可带动主动皮带轮41旋转，依靠传动皮带42与从动皮带轮40传动，带动从动皮带轮40上的传动柱16旋转，实现转料盘19的转动。

请参阅图1，传动柱16与底盘15的连接处安装有第一轴承17，传动柱16的两侧均设置有导向柱22，导向柱22的下端与底盘15固定连接，导向柱22的上端安装有滚珠，传动柱16的外壁上安装有第二轴承24，导向柱22通过连接板23与第二轴承24固定连接，第一轴承17和第二轴承24的设置，提高了传动柱16的旋转精度。

请参阅图1-7，一种天然植物建筑涂料制备装置的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：准备阶段，在转料盘19的八个料筒20内，分别装入水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸盐、分散润湿剂、有机硅消泡剂、增稠剂、消减粉以及淀粉醚，在配色机构7的五个颜料桶8中分别加入红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料、植物炭黑粉料和水性高白涂粉，在制备桶1内倒入水溶液；

步骤二：制备时，由终端系统发送信号，驱动步进电机18运行，控制存有有机硅消泡剂和分散润湿剂的料筒20依次朝向制备桶1方向，料筒20朝向制备桶1时，位于制备桶1连接机构28上的电动推杆283伸出，带动传动支板282前端的插接头284卡入料筒20的快插接头36内，实现料筒20与制备桶1的快速连接，同时基于物料的添加比例，控制第一计量阀30的放料时间，实现定量投料；

步骤三：有机硅消泡剂和分散润湿剂添加完毕后，由液压缸14带动配色机构7下移，使其与制备桶1密封连接，基于需要预调的颜色，可通过两种方式向配色机构7发送指令，其一为调色系统由数据库调取内置色彩，基于色彩配比向配色机构7发送指令，配色机构7内的五个颜料桶8中分别为红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料、植物炭黑粉料和水性高白涂粉，其中红蓝花红色粉料、玉米黄色素粉、花青蓝色粉料作为三原色实现主色的调节，植物炭黑粉料和水性高白涂粉用于对色彩深浅进行调整，添加时，由第二计量阀37控制放料时间，实现五个颜料桶8内不同色料的定量配比，其二为将涂有色彩的色卡或具有需求颜色的物件放置在色彩提取机构6的置物槽602内，通过图像采集模块605配合内置颜色识别模块对扫描物的色彩进行识别，同时将识别色彩反馈至显示屏603上，方便确认，完毕后图像采集模块605将识别到的色彩反馈至调色系统，判断出调制该色彩的颜料配比后，将其反馈至配色机构7，由三原色配合黑白色粉，实现对该色的调节，颜料添加完毕后，异步电机43驱动搅拌轴46旋转，利用U形搅拌叶47对物料进行混合；

步骤四：以上物料混合完毕后，继续由终端系统发送信号，驱动步进电机18运行，控制存有机硅消泡剂、水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸盐、增稠剂、消碱粉、淀粉醚的料筒20朝向制备桶1方向，利用连接机构28实现各物料的定量添加，同时，液压缸14复位，待人员将剩余水加入到制备桶1后重新伸出，并驱动异步电机43混料，完成涂料的制备。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。