CN111754840B - 一种喷漆教学装置及教学方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷漆教学用装置及教学方法，属于喷漆教学领域，包括喷漆受体、颗粒框体和均匀分布在所述颗粒框体内部的变色硅胶颗粒，所述颗粒框体包括框体框架和可拆卸安装在所述框体框架上的金属筛网，所述框体框架固定安装在所述喷漆受体上呈闭合的长方形结构，所述金属筛网安装在所述框体框架上远离所述喷漆受体一侧。本发明的有益效果是：利用变色硅胶颗粒遇水变色且含水量不同颜色不同的特点，采用喷水替代喷漆进行教学，利用硅胶颗粒变色效果来评价喷水的均匀性，在无危害性的同时达到模拟喷漆教学的目的。

Description

一种喷漆教学装置及教学方法

技术领域

本发明涉及喷漆教学领域，具体而言，涉及一种喷漆教学装置及教学方法。

背景技术

传统的喷漆教学训练主要通过学生手拿喷枪移动，由喷枪喷出油漆，学生通过调整移动喷枪的速度和喷枪摆动的角度对待喷漆件进行喷漆。而学生要训练出出色的喷漆技术需要长期的喷漆训练，这样，将会使得油漆和待喷漆件的耗损量增大，喷漆教学成本高，并且，油漆具有的刺激性气味，还将严重影响学生的身体健康。

改变喷漆教学方式，特别是采用其他材料替代油漆是喷漆教学训练中的一种改进方法，可以在降低油漆对学生影响的情况下达到油漆喷漆教学的目的。如专利号为201910479656.9的一种应用于汽车喷漆教学多功能实训架及汽车喷漆教学方法通过水替代油漆，将水喷于喷漆面板上，通过喷漆面板上的采集孔进入到测量量杯中对水进行采集测量，通过测量水量的多少来判断喷涂的效果。但是该方法存在评价误差较大，特别是很难评判局部喷漆不均匀的现象，存在测试盲点等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的对学生身体伤害大、评价误差大、存在测试盲点等问题，本发明提供了一种喷漆教学装置及教学方法，利用变色硅胶颗粒遇水变色且含水量不同颜色不同的特点，采用喷水替代喷漆进行教学，利用硅胶颗粒变色效果来评价喷水的均匀性，在无危害性的同时达到模拟喷漆教学的目的。具体技术方案如下：

一种喷漆教学用装置，包括喷漆受体、颗粒框体和均匀分布在所述颗粒框体内部的变色硅胶颗粒，所述颗粒框体包括框体框架和可拆卸安装在所述框体框架上的金属筛网，所述框体框架为长方形框架且固定安装在所述喷漆受体上，所述金属筛网安装在所述框体框架上远离所述喷漆受体一侧。

由于变身硅胶颗粒为颗粒状，无法均匀固定在喷漆受体上，这里通过使用框体框架和金属筛网将变色硅胶颗粒限定在框体框架内，使得喷漆受体在立起来进行喷漆作业时，变色硅胶颗粒与喷漆受体之间仍保持相对固定，并防止其从喷漆受体上脱离。

进一步，所述变色硅胶颗粒为球形，其直径为1-8mm，且所述颗粒框体内的变色硅胶颗粒直径均相等。

进一步，所述框体框架的高度为所述变色硅胶颗粒直径的1-1.2倍。这里对框体框架高度的设置，使得框体框架内变色硅胶颗粒经抹平后避免上下叠加的现象发生。

进一步，所述金属筛网上的孔隙为圆形，所述变色硅胶颗粒直径等于所述金属筛网上相邻两个孔隙中心之间的距离，且孔隙直径为变色硅胶颗粒直径的0.7～0.8倍。将孔隙设计成圆形，刚好可供变色硅胶颗粒头部通过，从而实现对变色硅胶颗粒进行固定的同时，变色硅胶颗粒头部露出，在喷水时能被直接喷到的目的。

进一步，所述金属筛网轮廓与所述长方形框架内沿齐平，且其下方设有用于将所述金属筛网固定在所述长方形框架上的紧固组件。

进一步，所述紧固组件包括用于卡在所述长方形框架边上的紧固卡条，所述长方形框架上下两边上均设有用于卡紧所述紧固卡条的条形卡槽。设置紧固组件对金属筛网上下两边进行固定，防止金属筛网在长方形框架翻转的过程中出现滑移或脱离。

进一步，所述长方形框架内还设置有纵横交错的至少一个横支撑条和纵支撑条，所述横支撑条水平设置且与所述纵支撑条垂直。

进一步，所述紧固组件还包括紧固销杆，所述紧固销杆设置在所述金属筛网下方与所述横支撑条、纵支撑条及左右两侧边对应位置处，所述横支撑条、纵支撑条及左右两侧边上与所述紧固销杆对应位置处设有用于使所述紧固销杆套接在其上的紧固槽。紧固销杆与紧固槽的设计可以防止金属筛网中部区域与长方形框架的脱离，提高了颗粒框体整体的稳定性。

进一步，所述横支撑条和所述纵支撑条的厚度等于所述变色硅胶颗粒半径。横支撑条和纵支撑条的设置目的在于，当长方形框架立起来时，变色硅胶颗粒由于重力的作用会有向下滑移的趋势，越靠近下侧位置，变色硅胶颗粒向下滑移的趋势越明显，也会对其表面的金属筛网产生压力，甚至会导致金属筛网的变形，这里通过横支撑条和纵支撑条的设置，可将长方形框架分成多个槽体，分别对槽内的变色硅胶颗粒进行支撑，分散了变色硅胶颗粒对金属筛网的压力作用，从而防止了金属筛网的变形。

进一步，所述框体框架内垫设有可变形泡沫片材，所述可变形泡沫片材靠近所述喷漆受体一面与所述喷漆受体贴合。这里可变形泡沫片材受到压力后会变形，当使用压力向下压变色硅胶颗粒时，变色硅胶颗粒将被压入到可变形泡沫片材内，在可变形泡沫片材表面形成与所述变色硅胶颗粒外轮廓相同的半球状轮廓，可对变色硅胶颗粒起到支撑作用。

进一步，所述可变形泡沫片材厚度大于等于所述变色硅胶颗粒半径。

进一步，所述金属筛网上除孔隙以外部位还设有吸水布。吸水布可以是棉质或粘胶布料，布料结构可以是针刺布、缝编布、经编布、机织布等。

进一步，可以在所述金属筛网两边连接电源对金属筛网进行加热，这样可将金属筛网及其孔隙处的变色硅胶颗粒内的水分蒸发掉。

进一步，所述喷漆受体两边可安装在喷漆教学架上，并可沿安装处的水平轴线方向作旋转运动。喷漆教学架上还设有颜色检测组件。

进一步，所述颜色检测组件包括CCD相机、微处理器、数据处理组件、存储装置、时钟装置和报警装置，所述CCD相机输出端与所述微处理器输入端相连，所述微处理器输出端分别与所述存储装置、时钟装置和报警装置输入端相连，所述数据处理组件与所述微处理器双向连接。

进一步，所述CCD相机与所述喷漆教学架通过安装架相连，所述安装架一端与所述喷漆教学架边沿旋转连接，另一端固定有所述CCD相机，且检测时所述CCD相机位于所述喷漆受体安装板正上方。

本发明还提供了一种喷漆教学方法，包括如下步骤：

步骤一：将变色硅胶颗粒在框体框架内铺满，再用直杆沿框体框架边沿抹平，使框体框架内刚好平铺一层变色硅胶颗粒；

步骤二：将金属筛网覆盖在框体框架内的变色硅胶颗粒上表面，所述金属筛网上的孔隙为圆形，所述变色硅胶颗粒直径等于所述金属筛网上相邻两个孔隙中心之间的距离，且孔隙直径为硅胶直径的0.7～0.8倍，变色硅胶颗粒正好套在金属筛网孔隙位置；

步骤三：通过紧固组件将金属筛网紧固在框体框架边沿，将喷漆受体连同颗粒框体一起放置在喷漆教学架上，颗粒框体所在平面与水平面之间呈一定角度，这里优选角度为0-90°；

步骤四：手持喷枪，模拟喷漆动作对准框体框架均匀喷水雾；完成喷涂后，观察变色硅胶颗粒整体的变色情况，以判断学员喷涂的均匀性。

进一步，步骤四中，完成喷水后，可直接用CCD相机对其进行拍照，也可先将喷漆受体旋转到水平位置后，再卸下金属筛网，然后使用CCD相机对其进行拍照。

进一步，所述框体框架内垫设有可变形泡沫片材，所述可变形泡沫片材靠近所述喷漆受体一面与所述喷漆受体贴合。在步骤二中使用金属筛网覆盖变色硅胶颗粒上表面前，可先将变色硅胶颗粒压入可变形泡沫片材内，使其一半没入到可变形泡沫片材内部，从而再使用金属筛网覆盖。

有益效果：

采用本发明技术方案产生的有益效果如下：

(1)由于变身硅胶颗粒为颗粒状，无法均匀固定在喷漆受体上，这里通过使用框体框架和金属筛网将变色硅胶颗粒限定在框体框架内，使得喷漆受体在立起来进行喷漆作业时，变色硅胶颗粒与喷漆受体之间仍保持相对固定，并防止其从喷漆受体上脱离。

(2)横支撑条和纵支撑条的设置目的在于，当长方形框架立起来时，变色硅胶颗粒由于重力的作用会有向下滑移的趋势，越靠近下侧位置，变色硅胶颗粒向下滑移的趋势越明显，也会对其表面的金属筛网产生压力，甚至会导致金属筛网的变形，这里通过横支撑条和纵支撑条的设置，可将长方形框架分成多个槽体，分别对槽内的变色硅胶颗粒进行支撑，分散了变色硅胶颗粒对金属筛网的压力作用，从而防止了金属筛网的变形。

(3)框体框架内垫设有可变形泡沫片材，这里可变形泡沫片材受到压力后会变形，当使用一直压力向下压变色硅胶颗粒时，变色硅胶颗粒将被压入到可变形泡沫片材内，在可变形泡沫片材表面形成与所述变色硅胶颗粒外轮廓相同的半球状轮廓，可对变色硅胶颗粒起到支撑作用。

(4)采用CCD相机对喷水后的变身硅胶颗粒表面进行拍照，并将其传送到微处理器进行保存，不仅可以利用图像识别及处理对喷水后的颜色效果进行准确处理，得到喷水效果的客观成绩，而且可以记录学生的实际操作训练过程，高效准备记录学生每次学习喷水的成绩。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明较佳之喷漆教学装置俯视图；

图2为本发明较佳之喷漆教学装置侧视结构图；

图3是本发明较佳之颜色检测组件部件连接图；

图4是本发明较佳之框体框架立体图；

图5是本发明较佳之框体框架俯视图；

图6是本发明较佳之颗粒框体截面图；

图7是本发明较佳之金属筛网立体结构图。

图中：1、喷漆受体；2、颗粒框体；21、框体框架；211、条形卡槽；212、横支撑条；213、纵支撑条；214、紧固槽；22、金属筛网；221、孔隙；23、紧固组件；3、变色硅胶颗粒；231、紧固卡条；232、紧固销杆；4、喷漆教学架；41、架体；42、喷漆受体安装板；43、安装轴；44、扣合件；51、CCD相机51；52、微处理器；53、数据处理组件；54、存储装置；55、时钟装置；56、报警装置；57、人工输入端口；58、显示装置。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本实施方式利用变色硅胶遇水变色的特性，将喷漆件表面设计成变色硅胶结构，喷枪中喷出的油漆用水代替，在模拟喷漆时，变色硅胶颗粒接触到喷枪中喷出的水后变色，根据喷在表面的水量不同变色硅胶颗粒呈现不同变色效果，从而根据硅胶的变色情况来评价喷漆的均匀性，整个过程中均采用喷水，而且评价标准彩硅胶遇水变色的原理，效果直观准确，实现了无盲点检测。

如图1和2所示，喷漆教学用装置包括喷漆受体1、颗粒框体2和均匀分布在所述颗粒框体2内部的变色硅胶颗粒3，喷漆受体1和颗粒框体2两边安装在喷漆教学架4上，并可沿安装处的水平轴线方向作旋转运动。

具体地，所述喷漆教学架4包括架体41和安装在所述架体41上端的喷漆受体安装板42，所述喷漆受体安装板42中部通过安装轴43旋转安装在所述架体41上。所述喷漆受体安装板42前后方向与所述安装轴43平行两边上形成有对所述颗粒框体2和喷漆受体1形成的整体结构前后两边进行固定的扣合件44。

这里为了对变色硅胶颗粒3的变色进行比较客观和准确的评价，引入了颜色检测组件，设置在喷漆教学架4上。参见图3，颜色检测组件包括CCD相机51、微处理器52、数据处理组件53、存储装置54、时钟装置55、报警装置56、人工输入端口57和显示装置58，所述CCD相机51输出端与所述微处理器52输入端相连，所述微处理器52输出端分别与所述存储装置54、时钟装置55和报警装置56输入端相连，所述数据处理组件53与所述微处理器52双向连接。人工输入端口58输出端与所述微处理器52输入端相连，显示装置58输入端与所述微处理器52输出端相连。显示装置58优选为显示屏，其可用于实时显示喷漆教学的情况，也可调阅之前教学的数据和图片信息。

参见图1，CCD相机51与所述喷漆教学架4通过安装组件45相连，所述安装组件45一端与所述喷漆教学架4边沿旋转连接，另一端固定有所述CCD相机51，且检测时所述CCD相机51位于所述喷漆受体安装板42正上方。

参见图4和5，颗粒框体2包括框体框架21和可拆卸安装在所述框体框架21上的金属筛网22，所述框体框架22为长方形框架且固定安装在所述喷漆受体1上，所述金属筛网22安装在所述框体框架21上远离所述喷漆受体1一侧。由于变身硅胶颗粒为颗粒状，无法均匀固定在喷漆受体上，这里通过使用框体框架和金属筛网将变色硅胶颗粒限定在框体框架内，使得喷漆受体在立起来进行喷漆作业时，变色硅胶颗粒与喷漆受体之间仍保持相对固定，并防止其从喷漆受体上脱离。

为了方便观察变色效果及使变色硅胶颗粒表面均处于同一平面上，所述变色硅胶颗粒3为球形，其直径为1-8mm，优选为2-4mm，且所述颗粒框体内的变色硅胶颗粒直径均相等。

参见图6，框体框架21的高度为所述变色硅胶颗粒3直径的1-1.2倍。这里对框体框架高度的设置，使得框体框架内变色硅胶颗粒经抹平后避免上下叠加的现象发生，金属筛网22向下压入框体框架21内套在变色硅胶颗粒3上。

参见图7，金属筛网22上的孔隙221为圆形，其孔隙221从上表面到下表面直径逐渐变大，其扣合在变色硅胶颗粒3上时，孔隙边缘刚好贴合在所述变色硅胶颗粒表面。所述变色硅胶颗粒3直径等于所述金属筛网22上相邻两个孔隙中心之间的距离，且孔隙直径为变色硅胶颗粒直径的0.7～0.8倍。将孔隙设计成圆形，刚好可供变色硅胶颗粒头部通过，从而实现对变色硅胶颗粒进行固定的同时，变色硅胶颗粒头部露出，在喷水时能被直接喷到的目的。

当然，使变色硅胶颗粒3错位排列，金属筛网22在设计时也对应设计成错位排列，孔隙还可设计成正六边形结构。

金属筛网22轮廓与所述长方形框架内沿齐平，且其下方设有用于将所述金属筛网22固定在所述长方形框架上的紧固组件23。

作为一种优选的实施方式，紧固组件23包括用于卡在所述长方形框架边上的紧固卡条231，所述长方形框架四边上均设有用于卡紧所述紧固卡条的条形卡槽211。设置紧固组件对金属筛网四边进行固定，防止金属筛网在长方形框架翻转的过程中出现滑移或脱离。

长方形框架内还设置有纵横交错的至少一个横支撑条212和纵支撑条213，所述横支撑条212水平设置且与所述纵支撑条213垂直。

紧固组件23还包括紧固销杆232，所述紧固销杆232设置在所述金属筛网22下方与所述横支撑条212、纵支撑条213及左右两侧边对应位置处，所述横支撑条212、纵支撑条213及左右两侧边上与所述紧固销杆232对应位置处设有用于使所述紧固销杆套接在其上的紧固槽214。紧固销杆与紧固槽的设计可以防止金属筛网中部区域与长方形框架的脱离，提高了颗粒框体整体的稳定性。

横支撑条212和所述纵支撑条213的厚度等于所述变色硅胶颗粒半径。横支撑条和纵支撑条的设置目的在于，当长方形框架立起来时，变色硅胶颗粒由于重力的作用会有向下滑移的趋势，越靠近下侧位置，变色硅胶颗粒向下滑移的趋势越明显，也会对其表面的金属筛网产生压力，甚至会导致金属筛网的变形，这里通过横支撑条和纵支撑条的设置，可将长方形框架分成多个槽体，分别对槽内的变色硅胶颗粒进行支撑，分散了变色硅胶颗粒对金属筛网的压力作用，从而防止了金属筛网的变形。

框体框架21内垫设有可变形泡沫片材(图中未示出)，所述可变形泡沫片材靠近所述喷漆受体一面与所述喷漆受体贴合。这里可变形泡沫片材受到压力后会变形，当使用压力向下压变色硅胶颗粒时，变色硅胶颗粒将被压入到可变形泡沫片材内，在可变形泡沫片材表面形成与所述变色硅胶颗粒外轮廓相同的半球状轮廓，可对变色硅胶颗粒起到支撑作用。

可变形泡沫片材厚度大于等于所述变色硅胶颗粒半径。

金属筛网22上除孔隙以外部位还设有吸水布(图中未示出)。吸水布可以是棉质或粘胶布料，布料结构可以是针刺布、缝编布、经编布、机织布等。

可以在所述金属筛网两边连接电源对金属筛网进行加热，这样可将金属筛网及其孔隙处的变色硅胶颗粒内的水分蒸发掉。

本实施方式还提供了一种喷漆教学方法，包括如下步骤：

步骤一：将变色硅胶颗粒在框体框架内铺满，再用直杆沿框体框架边沿抹平，使框体框架内刚好平铺一层变色硅胶颗粒；

步骤二：将金属筛网覆盖在框体框架内的变色硅胶颗粒上表面，所述金属筛网上的孔隙为圆形，所述变色硅胶颗粒直径等于所述金属筛网上相邻两个孔隙中心之间的距离，且孔隙直径为变色硅胶颗粒直径的0.7～0.8倍，变色硅胶颗粒正好套在金属筛网孔隙位置；

步骤三：通过紧固组件将金属筛网紧固在框体框架边沿，将喷漆受体连同颗粒框体一起放置在喷漆教学架上，颗粒框体所在平面与水平面之间呈一定角度；

步骤四：手持喷枪，模拟喷漆动作对准框体框架均匀喷水雾；完成喷涂后，观察变色硅胶颗粒整体的变色情况，以判断学员喷涂的均匀性。

步骤四中，完成喷水后，可直接用CCD相机51对其进行拍照，也可先将喷漆受体1旋转到水平位置后，再卸下金属筛网22，然后使用CCD相机51对其进行拍照。

框体框架内垫设有可变形泡沫片材，所述可变形泡沫片材靠近所述喷漆受体一面与所述喷漆受体贴合。在步骤二中使用金属筛网覆盖变色硅胶颗粒上表面前，可先将变色硅胶颗粒压入可变形泡沫片材内，使其一半没入到可变形泡沫片材内部，从而再使用金属筛网覆盖。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种喷漆教学用装置，其特征在于，包括喷漆受体、颗粒框体和均匀分布在所述颗粒框体内部的变色硅胶颗粒；喷漆受体和颗粒框体两边安装在喷漆教学架上，所述喷漆教学架包括架体和安装在所述架体上端的喷漆受体安装板，所述喷漆受体安装板中部通过安装轴旋转安装在所述架体上并可沿安装处的水平轴线方向作旋转运动；

所述颗粒框体包括框体框架和可拆卸安装在所述框体框架上的金属筛网；所述框体框架为长方形框架且固定安装在所述喷漆受体上，所述框体框架内垫设有可变形泡沫片材，所述可变形泡沫片材靠近所述喷漆受体一面与所述喷漆受体贴合，当使用压力向下压变色硅胶颗粒时，变色硅胶颗粒将被压入到可变形泡沫片材内，所述金属筛网安装在所述框体框架上远离所述喷漆受体一侧；所述金属筛网的孔隙为圆形且从上表面到下表面直径逐渐变大，并扣合在变色硅胶颗粒上时，孔隙边缘刚好贴合在所述变色硅胶颗粒表面，所述变色硅胶颗粒的直径等于所述金属筛网上相邻两个孔隙中心之间的距离，且孔隙直径为变色硅胶颗粒直径的0.7~0.8倍；

还包括设置在喷漆教学架上的颜色检测组件。

2.根据权利要求1所述的一种喷漆教学用装置，其特征在于，所述变色硅胶颗粒为球形，其直径为1-8mm，且所述颗粒框体内的变色硅胶颗粒直径均相等。

3.根据权利要求2所述的一种喷漆教学用装置，其特征在于，所述框体框架的高度为所述变色硅胶颗粒直径的1-1.2倍。

4.根据权利要求3所述的一种喷漆教学用装置，其特征在于，所述金属筛网轮廓与所述长方形框架内沿齐平，且其下方设有用于将所述金属筛网固定在所述长方形框架上的紧固组件。

5.根据权利要求4所述的一种喷漆教学用装置，其特征在于，所述紧固组件包括用于卡在所述长方形框架边上的紧固卡条，所述长方形框架上下两边上设有用于卡紧所述紧固卡条的条形卡槽。

6.根据权利要求5所述的一种喷漆教学用装置，其特征在于，所述长方形框架内还设置有纵横交错的至少一个横支撑条和纵支撑条，所述横支撑条水平设置且与所述纵支撑条垂直。

7.根据权利要求6所述的一种喷漆教学用装置，其特征在于，所述横支撑条和所述纵支撑条的厚度等于所述变色硅胶颗粒半径。

8.一种应用如权利要求1-7中任意一项所述喷漆教学用装置的喷漆教学方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将变色硅胶颗粒在框体框架内铺满，再用直杆沿框体框架边沿抹平，使框体框架内刚好平铺一层变色硅胶颗粒；

步骤二：将金属筛网覆盖在框体框架内的变色硅胶颗粒上表面，所述金属筛网上的孔隙为圆形，所述变色硅胶颗粒直径等于所述金属筛网上相邻两个孔隙中心之间的距离，变色硅胶颗粒正好套在金属筛网孔隙位置；

步骤三：通过紧固组件将金属筛网紧固在框体框架边沿，将喷漆受体连同颗粒框体一起放置在喷漆教学架上；

步骤四：手持喷枪，模拟喷漆动作对准框体框架均匀喷水雾；完成喷涂后，观察变色硅胶颗粒整体的变色情况，以判断学员喷涂的均匀性。

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