摘要：随着建筑施工技术不断地向前发展，土方施工逐步向机械化施工转变。在机械施工过程中为更好的引导机械施工范围以及施工走向，即需要在地面铺撒白灰控制线。现有的白灰放线仍停留在工人一手持铁锹，一手持木棍进行敲打铺洒，存在效率低下及污染环境等缺陷。本文章提供了一种建筑用自动撒白灰放线小车的创新研究，可实现自动撒白灰放线的功能，大大解放了生产力。
关键词：白灰放线、自动化控制、无线通讯
1引言
随着我国基础建设的蓬勃发展，建筑施工技术也在不断地向前发展。土方施工逐步的从人工操作向机械化施工转变。在机械施工过程中为更好的引导机械施工范围以及施工走向，即需要在地面铺洒白灰控制线，目前在铺洒白灰线时，主要依靠工人一手持铁锹，一手持木棍进行敲打铺洒；操作过程中，工人需长时间弯腰，以及多次进行铲灰，更为主要的是工人铺洒的白灰线较为粗糙，且工作效率太低。人工撒灰，撒出来的线粗细不均匀，且手离地面距离较高，在撒灰的时候极易随风四处飘散，污染环境。有些撒灰器，也是需要工人手提着，特别浪费劳动力。故研究“一种建筑用自动撒白灰放线小车”省时省力，方便快捷，具有重要的意义。
2国内现有研究分析对比
申请号为201410267140.5的专利名称是一种白灰放线装置[1]。本发明公开了一种白灰放线装置，包括灰桶， 灰桶的下端为锥形的，在灰桶的最底端设有出灰口，在出灰口上活动连接有出灰口塞，在灰桶的上端设有装灰口和提手杆，在提手杆上端设有把手， 所述的提手杆为伸缩杆，在所述的装灰口上设有盖子，在所述的出灰口塞上连接有连接线，连接线的自由端系在提手杆上端的把手上。与之前技术相比，本发明的有益效果是 ：在撒白灰线时，可以直接提着灰桶，通过拉拽连接线，拉开出灰口上的出灰口塞进行画线，操作方便快捷，该白灰放线装置还可以拉长提手杆，通过滚轮进行推拉，更加省力，方便卫生。不过工作量不大，工作效率还不算太高，而且撒灰不均匀。
申请号201711097003 .1发明了一种建设工程用白灰放线装置[2]，其属于建设工程放线装置，包括储灰斗、填料口和出料口，其储灰斗的顶部为填料口、底部为出料口， 出料口上安装着横向的出灰齿轮辊，储灰斗的四周固定连接着两个前支撑腿和两个后支撑腿，两个前支撑腿的底部均安装着万向轮、两个后支撑腿的底部上均安装着定向滚轮，定向滚轮的轴杆与安装在其所在后支撑腿上的第一传动轮传动连接，第一传动轮与出料口一侧出灰齿轮辊延伸部上的第二传动轮传动连接。但此发明并没有实现放线的全自动化，即定位放线一体化。
申请号201620291411 .5的实用新型主要应用于路桥建设工程技术领域，特别涉及一种路桥工程用白灰放线装置[3]，包括灰斗，灰斗安装在支架上，灰斗上方设置电机，电机通过连接杆固定在支架上，电机输出端连接螺旋搅拌杆，螺旋搅拌杆底部位于灰斗内，支架四角底部分别铰接有支杆，支杆底部设置滚轮，支架一端设置牵引架，牵引架端部设置牵引孔，灰斗出料出口处倾斜设置有分料板。本实用新型结构简单合理，容易实现，可以降低工作量，提高工作效率，提高撒放白灰的均匀度，控制白灰的流量。但主要应用于路桥建设工程领域。
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3本项目的关键技术
本项目为一种建筑用自动撒白灰放线小车，结构简单、设计合理，操作方便、容易实现，可以降低工作量，提高工作效率，提高撒放白灰的均匀度，控制白灰的流量，并且能够保证宽度相同，工整度高，撒灰口与地面距离较近，并设有防风毛刷不易造成扬灰的问题，同时该小车还能根据设定好的路线长度进行撒白灰放线，大大解放了劳动力，实现了建筑工程的自动化和精确化。主要创新点有如下两点：
3.1实现可自动化控制撒白灰放线
具体体现在：通过遥控器与传感器相连，实现控制放线小车的前进方向、是否撒灰及撒灰流速。
①本车以stm32f103芯片为中心处理器，运用无线通信技术设计由手持终端控制的轮式放线小车。根据放线小车的功能需求，设计了放线小车的机械结构和控制系统，通过ARM单片机实现对各个直流电机的控制，通过超声波测距模块，电机测速模块，无线控制模块等硬件组成放线小车智能测距、放线撒灰优化、路线矫正系统，通过此设计不仅可以进行工地中直线的绘制，还可以完成特定曲线的绘制。中心处理器选择是stm32F103芯片，基于ARM Cortex-M3内核，用于高性能，低成本低功耗领域，工作时钟频率可达到72MHz。这一芯片相对于传统51单片机控制芯片，具有速度快、储存容量大等优点，能够满足系统的数据采集处理要求。
②为了克服施工现场复杂环境的影响，车体由两个12V大功率电机驱动，同时采用恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N驱动两个电机。为了保证电源供电稳定，电源采用可重复充电的12V锂电池，通过LM2596稳压，将12V电压降为5V，为中心处理器、超声波测距模块，电机测速模块，无线控制模块提供电压。在驱动电路的设计中还加入光耦隔离电路，更好地保证了驱动电路的稳定运行。
③本车板载程序设计采用C语言。控制程序的主要任务是完成系统初始化，无线通讯，超声波测距，电机测速，直流电机驱动以及外部无线通信指令接收等。通电后先进行系统初始化，包括时钟配置、gpio配置、延时函数初始化，然后进行各个设备的自检，等待上位机指令的到来。
3.2防风刷
出料口侧面设有防风刷头。出料口底沿高于地面1-3cm，在不影响撒白灰放线的同时降低高度，提升放线效果。防风刷的长度不小于出料口底沿距地面之间的高度，具有防风的效果，尽可能的降低扬灰。
参考文献：
[1]叶强,潘琳,丁演. 一种白灰放线装置[P]. 江苏：CN104032954A,2014-09-10.
[2]吴丹. 一种建设工程用白灰放线装置[P]. 浙江：CN207616556U,2018-07-17.
[3]屈红梅. 路桥工程用白灰放线装置[P]. 山东：CN205444912U,2016-08-10.
论文作者:朱锦迪
论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期
论文发表时间:2018/12/5
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