顏料自動調配裝置

顏料自動調配裝置

關鍵詞：自動識別配色系統 閉環控制

簡介：

本顏色識別配比裝置包括顏色識別系統，單片機處理系統，電磁閥執行系統，電阻傳感器反饋系統等組成的一種自動化系統，本裝置可實現顏色的精確識別并快速自動配制，操作簡便，自動化程度高，效率高，具有良好的市場前景。 其大型設備可用于家居裝修顏料調配、大型工程顏料調配，自動化程度高，效率高；小型便攜設備可用于家具表面漆脫落后的修補，墻面或設備表面上的小廣告清除后表面顏色的修補。

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詳細介紹：

第一部分

 隨著我們國家經濟發展水平的提高，居民的生活水平也在不斷的提高。大家對于衣食住行方面的要求也在不斷提升，不單單是產品的質量，價格，也對產品的設計外觀，顏色的匹配程度提出了更進一步的要求。 現在家具、墻面及某些工業設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。但經長時間使用后，局部會發生破損，這不僅影響美觀，還會影響其性能和使用壽命。然而，若將設備送去上漆或者對墻面進行整體粉刷不但費時費力，而且也不一定能達到我們需要的效果。為了解決上述問題，需要準確快速高效的配出所需要的顏色同時加以修補。 本顏料自動調配裝置就是針對顏色修補提出的一種面向現代社會，工業生產以及家居生活的，可以全自動精確進行顏色識別、顏料調配的智能機械平臺。裝置基于單片機、傳感器及反饋控制原理等技術，可以實現對于顏色信號的采集、轉換、比較，通過一定的算法改變混合顏料的體積，速度和先后次序，同時控制電磁閥流出定量的基色顏料，將其進行精確配比后，得到與用戶所需一致顏色的顏料。 圖1顏料自動調配裝置的組成框圖 該作品適合進行小范圍的顏色修補和覆蓋，從而避免了大范圍修補造成的浪費。積極響應了我國當前建設資源節約型社會的號召。整體設計引用模塊化設計，減少了設備的重量，完善了功能。 本顏料自動調配裝置的組成框圖如圖1所示。

第二部分 設計目的

在生活中，我們經常遇到這樣一些情景：隨著我們在室內的時間不斷增長，就會“驚喜”的發現在家具，墻面等涂有油漆等涂料的物品表面，經常會有一些污漬、褪色、破損等原因造成的不美觀，有些是家中小朋友的亂涂亂畫，有些是磕碰后留下的殘留傷疤，尤其是客廳、辦公室和會客廳等類似地方，更是“顯而易見”，就像是刺眼的耀斑一樣，給來訪的客人留下了非常不好的印象，如圖2。這些“作品”如何除去，確實是一個讓人頭疼的問題；另外一些長時間使用后的家具會越來越暗淡無光，換掉再買又覺得可惜，可是拿去翻新又是一筆高昂的費用，此時如何使它們煥然一新也是家居生活的一個難點，如圖3所示。 離開家庭，我們來到工廠。雖然工廠的設備不想家里面的家居一樣嬌氣。不過若是電氣控制柜，生產線上的油漆剝落以后。這些設備就會很快受到工廠惡劣環境的腐蝕，如圖4，圖5。此時也不可能將設備停下進行翻新處理，如何快速修補這些破損造成的表面漆脫落成為當務之急。 離開室內，我們來到室外。我們的環衛部門也有著他們不得不頭痛的問題，“城市牛皮癬”——小廣告，這樣的問題屢禁不止，以前我們只能用各種利器來清潔，這樣不但效率低，而且損害了墻壁。 圖6 城市“牛皮癬” 圖7 手工清除小廣告 于是，我們就有了設計制作一款智能機械產品來解決上述問題的想法。 為了解決此類問題，需要在短時間內配出相應的顏色加以修補的同時保持顏色的精確度。目前市場上比較流行的配漆裝置大部分采用基于數據庫配色，依靠大量實驗獲取龐大的數據庫，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，從而輸出顏色。這種方法的配色精度差，效率低，而且由于人類肉眼所存在的誤差，最終得到的顏色不一定是我們需要的顏色。如圖8是色卡配漆后的效果圖，肉眼的誤差顯而易見，而即使是像圖9這樣的整體粉刷依然能看出明顯的差別。 在這種情況下，我們若將整個墻面，家具或某些設備，從新上一遍涂料將造成極大的浪費。同時也不符合我們國家現在大力提倡的建設節約型社會的理念。

第三部分 技術背景

本發明是一種顏料自動調配裝置，為了解決家具、墻面及某些設備表面油漆破損后的修復問。技術方案涉及用于顏色合成的裝置。針對同樣的問題目前市場上比較流行的配漆裝置大部分采用基于數據庫調配顏色，其依靠大量實驗獲取龐大的數據庫，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、墻面及某些設備表面局部破損的修補。 　國內外研究主要集中在顏色識別或者顏料調配一個方向，兼具顏色識別和顏料調配的著述和專利較少。 　在顏色識別方面，目前多是基于RGB色彩空間的顏色識別，基本原理是利用顏色識別裝置進行顏色識別，在 RGB 色彩空間下對顏色分量進行測量，并且將信號輸入單片機后進行數據處理，利用校正算法對測量的顏色進行校正，可以保證在不同光源下仍能測出物體的真實顏色。此方法中應用傳感器種類很多，TAOS公司最新推出的顏色傳感器 TCS230，把可配置的硅光電二極管與電流頻率轉換器集成在一個單一的 CMOS 電路上，也不再需要 A/D 轉換電路使電路變得更簡單。單片機方面，由于識別裝置并不需要高強度的計算和控制，8位以上的單片機即可完成此項工作，MCS-51單片機在顏色識別系統中的應用，就是一個很好的例子，用MCS-51單片機進行功能控制、數據采集和處理，在一個由光學部分、信號放大器、A/D轉換器、單片機組成的系統中，在得到信號以后，顏色信息在二片74L244中鎖存，再由單片機從鎖存器中把數據讀入，進行后續處理。在顏色識別方面，目前申請的專利也很多如《一種基于顏色傳感器的試劑顏色監測裝置》由顏色傳感器、檢測光源、數據處理CPU組成，具有識別迅速、自動識別、分組識別、自動傳輸識別數據、成本低廉等優點。再如，《一種顏色識別系統》，該系統由RGB獲取模塊、采色裝置、顏色識別模塊和輸出顯示模塊組成，可以將顏色信息通過軟件模塊得到RGB值，根據所獲取的RGB值與顏色的對應關系，對顏色進行識別，實現了在物流管理領域對貨物的自動檢測。 　在顏料調配方面，主要有電腦調配法、手工調配法、全自動電腦調色法等，國內目前比較常見的配漆裝置基本采用基于數據庫配顏色，它依靠大量實驗獲取龐大的數據庫，得到量化了的顏色卡片，然后由人工完成匹配工作，它主要依賴于經驗，精確程度較差。隨著計算機技術的發展，更多的顏料調配方法興起，其前景以及趨勢更為廣闊。如，全自動電腦調色法已在我國出現，其配色原理與電腦調色法大致相同，基本實現了全部自動化。該方法需配置全自動電腦調色設備，需要裝載專用的電腦配色軟件。該法與電腦調配法、手工調配法相比，具有排除人為因素干擾，調配過程全自動化等優點。而顏料調配算法的更新也增強了顏料調配的精確度，如自動配色算法，在得到所調配顏色的RGB值以后，通過精確算法，可以精確得出所需原色的精確值，完成精準調配。三刺激值匹配算法，在這一算法中用于顏料濃度迭代改善的逆矩陣與在初始配方計算中所用的逆矩陣相同，由此確定三刺激值近似程度，或達到匹配要求并輸出配方及有關參數而結束，或者再次迭代直道滿足要求。顏料調配方面的專利也有很多，如《一種全自動顏料調配裝置及其實現自動調配顏料的方法》它解決了現有方法調配顏料存在的浪費時間、浪費調料、準確度差等問題，由現有的RGB值進行綜合得到圖像數據，再根據圖像的RGB值數據得出相對應的顏料量，精準程度高，操作方便快速，提高了工作效率。 　本裝置在已有技術的基礎上，大膽將顏色自動識別和顏料自動配比整合，提高了顏料調配的精度和效率，引領了顏料自動調配發展方向。 　　第四部分 設計思路 這個作品的誕生經歷了這樣的幾個過程 1. 眾所周知，顏料存在三原色——紅、黃、藍。 例如：紅+黃=橙，調出的顏色偏紅還是偏黃要依據每種原色的使用量 。同理：黃+藍=綠，紅+藍=紫。 再如：將3原色按不同比例混合可得到紅灰，黃灰和藍灰，還有黑色。如果有白色，則還能夠調出粉紅、鵝黃、天藍。 又如：紅+黃+白可調出人物的膚色。即這些顏色加上白色就能調出幾乎所有的顏色。 這種配色方式稱為CMY顏色模式。 與CMY不同，工業界常用的顏色識別標準是RGB色彩模式。 該模式是通過對紅(R)、綠(G)、藍(B)三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的，RGB即是代表紅、綠、藍三個通道的顏色，這個標準幾乎包括了人類視力所能感知的所有顏色，是目前運用最廣的顏色識別系統之一。 2. 我們可以采用顏色傳感器，檢測樣本顏色，通過紅綠藍三種濾光器得出相應的RGB值。再通過單片機編寫程序進行數據的處理。程序中結合我們從資料中查詢到的經驗公式，將RGB值轉CMY值,得出三個臨界控制點。 　 3. 工作流程主要為： 開始→得出三個臨界控制點→控制第一個電磁閥開啟→檢測是否達到相應臨界控制點→否，返回；是，控制第一個電磁閥關閉，控制第二個電磁閥開啟→檢測是否達到相應臨界控制點→否，返回；是，控制第二個電 圖10 工作流程圖 磁閥關閉，控制第三個電磁閥開啟→檢測是否達到相應臨界控制點→否，返回；是，關閉第三個電磁閥→結束。流程圖見下頁圖10。 4. 　　本設計所要解決的技術問題是：提供顏料自動調配裝置，在顏色識別環節引入了顏色傳感器，實現了顏色識別的自動化，在顏料配比環節，采用壓力傳感器與單片機構成閉環控制，充分利用了壓力傳感器的高靈敏度的優勢，完成了精確的輸出控制，克服了現有技術在顏色識別過程不能實現顏色的自動識別，在顏料調配環節難以實現顏色配比精準的缺點。 本設計解決該技術問題所采用的技術方案是：顏料自動調配裝置，包括顏色識別部分和顏料調配部分，其中，顏色識別部分主要包括標準光源、顏色傳感器和單片機及操作控制程序，單片機與標準光源和顏色傳感器同時以線路相連，標準光源和顏色傳感器被安置在遮光罩內，閑置時遮光罩被安置在顏料自動調配裝置的側壁上，工作中遮光罩緊密貼合在被識別物體表面，顏料調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。于是我們的第一代產品完成了 5. 我們的第一代產品，僅僅只是在原理和功能上實現了顏料的精準自動調配，為了進一步的完成修補的工作，完善其便攜屬性，我們特制了手提箱大小的專業設備，將顏色識別部分，顏色調配部分，顏色修補部分，集成在手提箱內，并提供內置電源。顏料自動調配裝置第二代產品如圖11所示 6. 第二代產品完善了便攜的屬性，避免顏料之間的相干擾，采用模塊化設計。儲存調配成品的裝置可以進行快換操作。并且增加了可以自動修補的設備。更適合多工作場合的工作，自帶的變壓逆變設備和蓄電池使得設備在無電狀態也能工作。提高了適用性。 7. 目前第三代產品也已經投入實驗室中期試驗階段。第三代產品在原有模塊化的基礎上增加了無線傳輸功能。并且在充分吸收前兩代產品的實驗數據和現場工作數據基礎上。提出了改進的附加模塊兩個：顏料循環裝置和顏料混合裝置。使得該裝置在產品化道路上更進一步，并且為下一步實現工業化奠定了基礎。

第五部分 設計內容

本設計作品主要完成了顏色自動識別、顏料調配、顏料修補、附加部分四部分的設計。應用控制技術將其完美結合，得到了更為符合用戶所需顏色的涂料。下面將產品，分為3個主要功能模塊進行介紹。第三代產品增加了兩個輔助模塊：顏料循環裝置和顏料混合裝置。 下面是關于每個模塊的具體介紹： 1、 顏色識別模塊 此模塊作為本裝置的最前端，采用了美國TAOS 公司的TCS230芯片，實現了對顏色的準確識別。此芯片把可配置的硅光電二極管與電流頻率轉換器集成在一個單一的CMOS 電路上, 同時在單一芯片上集成了紅綠藍( RGB) 三種濾光器。 顏色識別部分為外置部分，識別產生的信號將通過無線模塊傳送到主機。接收指令后，顏色調配環節根據顏色識別部分的信號開始工作。 圖12 TCS230的引腳和功能框圖 從圖12可知: 當入射光投射到TCS230 上時, 通過光電二極管控制引腳S2、S3 的不同組合, 可以選擇不同的濾波器; 經過電流到頻率轉換器后輸出不同頻率的方波( 占空比是50%) , 不同的顏色和光強對應不同頻率的方波。從而對顏色進行精確的識別。考慮到不同工作環境，例如自然光源等，對于芯片接收到的反射光的影響，我們在識別過程中創造性的提出了白平衡操作。通過自帶的標準光源，統一了比較標準，得到修正因子，更加準確的對所需顏色進行識別。 顏色識別模塊包括：標準光源、光電傳感器、濾波放大電路、A/D轉換器等。顏色識別模塊整體原理圖如圖1 3所示。 2、 顏料調配模塊 配比模塊是在完成了顏色識別的基礎上，經過單片機的處理和控制完成顏料的調配和精確輸出。控制上主要使用STC89C52型號單片機（見圖14單片機最小系統架構圖），經過功率放大電路控制電磁閥的開關完成輸出。但作為開環系統，由于控制系統的滯后等因素導致顏料的輸出精度較低，因此，我們摒棄了現有配色裝置的開環式控制，采用壓力傳感器與單片機構成閉環控制（見圖15電磁閥驅動模塊和圖16 A/D轉換模塊），充分利用了壓力傳感器的高靈敏度的優勢，通過微小的壓力變化控制質量變化，完成了精確的輸出控制。實現從RGB格式到CMY，從光的三原色到色的三原色的轉換。如圖17所示。 顏料調配環節包括：功率放大電路、電磁閥、中間繼電器，壓力傳感器，穩壓芯片等。 3、 顏料修補模塊 為了便攜高效的完成噴涂修補作業，在調配完成之后，引入無氣電動噴槍作為噴涂作業模塊。避免了常規有氣噴槍需要氣源驅動的問題，為實現便攜快速的修補提供了保證 顏色修補環節包括：過濾噴口，震蕩交流線圈，顏料收集罐，DC/AC逆變器，蓄電池等 4． 附加模塊 附加模塊為第三代產品所獨有的，于2013年5月進行開發，目前已經進入實驗室中期試驗階段。附加模塊的主要功能是為了使該裝置更加適合工業生產和家庭生活。使其朝產品化方向更進一步。 附加模塊主要包括顏料循環裝置和顏料混合裝置。 顏料循環裝置包括采用微型馬達帶動水泵，完成顏料的自動排放和加入，改善了前兩代產品生育顏料排放不便造成的浪費問題，使操作更加簡單快捷。顏料混合裝置是采用了震蕩攪拌的方式，將顏料混合均勻充分，更為準確的表達了顏色的色彩。 第六部分 作品展示及工作過程 1.標準光源，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 圖18結構說明圖 圖18為作品的結構說明圖，圖19為第一代產品的實物圖。下面以墻面的修補為例，進行第一代產品的使用說明介紹。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 （1）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配裝置處于工作狀態，將遮光罩緊密貼合被識別物體表面，如圖20所示。打開顏色識別部分的電源開關使標準光源工作，標準光源發射白光分別照射上述商購的青色漆、紅色漆和黃色漆，顏色傳感器接收反射光，將數據分別交給單片機進行處理，提取顏料修正系數，完成使用前的準備，然后將三種油漆分別加入相應的容器內。 （2）使用標準光源照射與修補墻面表面質量相同的白色墻面，進行“白平衡”， 顏色傳感器接收反射光，并將其轉化為脈沖數，得到修正因子，由單片機記錄下來；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，同樣辦法得到對應各單色的脈沖數，交單片機處理，結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，顏料調配 關閉顏色識別部分的電源開關，并觸發使顏料調配部分儀器開始工作的信號，即進入顏料調配的部分，此時圓桶已經放置在壓力傳感器上，使得壓力傳感器有一定的輸出值，這時由手動給單片機一個觸發信號，一方面記錄下圓桶的質量，以便后續精確記錄顏料的質量，另一方面觸發了單片機，使其開始加注顏料，首先由單片機通過功率放大電路控制打開第一個電磁閥開始加注青色顏料，青色顏料流入圓筒內，顏料與圓桶共同壓在壓力傳感器上，單片機與壓力傳感器組成反饋控制回路，指令壓力傳感器實時檢測已流出單色的青色顏料的質量、并與顏色識別環節所得單色比例值進行比較，當達到臨界控制點，單片機控制關閉第一個電磁閥，單片機通過功率放大電路控制打開第二個電磁閥開始加注紅色顏料，紅色顏料也流入圓桶內，與青色顏料混合，此時壓力傳感器的輸出為兩種顏料和圓桶的共同質量，單片機與壓力傳感器組成反饋控制回路，指令壓力傳感器實時檢測已流出單色的紅色顏料的質量、并與顏色識別環節所得單色比例值進行比較，當達到臨界控制點，單片機控制關閉第二個電磁閥，單片機通過功率放大電路控制打開第三個電磁閥開始加注黃色顏料，黃色顏料流入圓桶內以后，與青色顏料混合，此時壓力傳感器的輸出為三種顏料和圓桶的共同質量，單片機與壓力傳感器組成反饋控制回路，指令壓力傳感器實時檢測已流出單色的黃色顏料的質量、并與顏色識別環節所得單色比例值進行比較，當達到臨界控制點，單片機控制關閉第三個電磁閥，即三單色全部加注完成，這時圓桶內便得到了目標顏色，從而實現顏料的精確調配。如圖21所示為顏料的調配過程。 最終我們就可以獲得與用戶所需顏色基本一致的顏色了。如圖22所示。

第七部分 創新點及優勢

本設計所采用的技術方案是： 1、顏料自動調配裝置包括顏色識別部分和顏料調配部分，其中顏色識別部分主要包括標準光源、顏色傳感器和單片機及操作控制程序，單片機與標準光源和顏色傳感器同時以線路相連，標準光源和顏色傳感器被安置在遮光罩內，閑置時遮光罩被安置在顏料自動調配裝置的側壁上，工作中遮光罩緊密貼合在被識別物體表面。 2、顏料調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。 3、本裝置的功能是識別任意一種樣本顏色，然后用顏料基色迅速配比出這種顏色。在顏色信號檢測識別時采用的是TCS230 顏色傳感器，經單片機分析出樣本顏色的三色配比值后，指揮電磁閥控制顏料流量進行配比，配比過程中用電阻傳感器檢測重量作為反饋環節，以便將目標顏色精準的配比出來。 本設計在顏色識別和顏料調配部分進行了創新，一是利用顏色傳感器在獨立光電二極管上覆蓋經過修正的紅、綠、藍濾光片對輸出信號進行處理，將顏色識別出來，該方法對顏色識別具有較高的準確性和良好的抗干擾性能，可滿足實際應用要求。二是利用單片機作計算控制核心，對顏色傳感器采集的顏色信號進行處理，并與壓力傳感器構成閉環控制系統，實現對顏料的精確調配。該裝置具有體積小、精度高、成本低、可靠性高、模塊化等優點。 創新點： ① 發明裝置專門設置了顏色識別部分，實現了顏色識別的自動化，減少人為誤差的同時，也省去了現有配色裝置的龐大數據庫，可以對沒有已知參數的顏色進行識別和配制。 ② 不同的工作環境的不同會給顏色識別造成很大的困難，為此，本發明裝置在顏色識別環節，首先引入白平衡操作，找到修正參數，以排除環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，以便針對不同顏料的屬性在程序中預設調整參數。這使得本發明裝置能夠適應更多的工作環境及被修補顏色物體表面。 ③ 在本裝置顏料配比部分，拋棄了現有配色裝置的開環式控制，采用壓力傳感器與單片機構成閉環控制，如圖23 所示。充分利用了壓力傳感器的高靈敏度的優勢，完成了精確的輸出控制。同時加入了顏料混合部分，采用震蕩攪拌方式使得顏料得到充分混合，顏色表達的更加準確。 ④ 顏料調配部分的整個控制環節采用模塊化設計，將各個控制芯片進行集成，同時可以進行快換操作，便于維修，以及專業化生產，節約生產和維修成本。 ⑤ 采用藍牙無線傳輸，顏色識別部分采集的信號通過無線傳輸到顏色調配部分，進行計算和處理，擺脫了傳統的線路傳輸的距離短，不靈活的束縛，更加便攜，適用于日常家居生活使用。 ⑥ 在最近開發的第三代產品還處于實驗室中試階段，在保持第二代原有功能的基礎上增加了顏料循環部分，主要解決第二代產品的剩余顏料排放不便所產生的浪費問題。

第八部分 應用前景

本顏料自動調配裝置主要可以用在汽車工業，家居裝修，軍工配漆，服裝印染等多個行業。 本顏料自動調配裝置，小型便攜設備可用于家具表面漆脫落后的修補，墻面或設備表面上的小廣告清除后表面顏色的修補，甚至于直接對小廣告部位進行覆蓋，節約顏料的同時更加輕便。 利用相同的原理，制作成的大型設備。可以幫助廠家完成裝修所需要的顏料、油漆的調配工作、印染廠所需要的印染顏料的調配，自動化程度高，效率高，適用于工業化生產。如圖24所示為老式配漆生產線。 隨著我國的經濟逐漸發展，居民生活水平不斷提高，我們對于自己的生活環境尤其是周圍環境的色彩提出了越來越個性化的要求，于是就對涂料也提出了更加嚴格要求，我們的作品屬于小型便攜式設備，主要面向家庭用戶使用，我們由于現代三口之家的增多，住房時間的逐漸增長，墻面或家具表面出現斑點，劃痕以及部分脫落的現象大大增加。對于色彩識別與調配、噴涂設備的需求大大增加，而目前顏料調配主要依靠人工完成，精度差，效率低，由于誤差，導致在進行修補時，經常會出現將整個設備，墻面，重新粉刷一遍的現象，造成了極大的浪費。急需一種自動化系統，來解決。而本裝置恰好就可實現顏色的精確識別并快速自動配制，操作簡便，且與原始色的一致性較好，價格適中，具有良好的市場前景。 另外近年來，隨著國民經濟各行業的發展,我國已成為世界第二大涂料生產國和消費國，僅次于美國進入到世界涂料行業發展的主流。據有關數據顯示，2002年至2009年，涂料工業產量年均增長約5%，而涂料行業銷售額年均增長約7%。雖然由于世界范圍內各行業的經濟低迷，也影響到了涂料工業。如圖25為近年來涂料行業的變化情況。 但是我國仍然是世界涂料市場增速最快的地區之一，我國目前市場上活躍的涂料企業共有約4500余家，這就為涂料裝備市場提供了大量的機會。而隨著我國政府出臺的相關經濟刺激政策以及行業振興計劃，將會在涂料行業以及涂料裝備行業顯現作用。對于我們設計的這樣一種自動化的顏料調配裝置的需求也將增大。工業用自動化顏料調配裝置將具有更大的市場。

本裝置屬于一種自動識別配色系統，涉及顏色修補領域。目前市場上比較流行的配漆裝置大部分采用基于數據庫配顏色，其依靠大量實驗獲取龐大的數據庫，得到量化了的顏色卡片，有人工完成所需顏色與顏色卡片的匹配，來輸出顏色，配色精度差，效率低，不適用于修補。對此國內外進行了不同程度的改進： 中國專利一種全自動顏料調配裝置及其實現自動調配顏料的方法（專利號：CN 102514442 A）。其通過觸摸顯示屏選擇需要調配的色彩，根據選中的像素點的R、G、B 三個值進行綜合得到純色圖像后，根據純色圖像的R、G、B 三個值擠出對應的顏料量，該方法不能實現顏色的自動識別，在選擇顏色時需要事先知道顏色的參數才會比較準確，否則依靠人的識別又會產生附加誤差。 中國專利一種顏色識別調配粉刷裝置（專利號：CN 202441039 U），能構實現自動識別的功能，但其裝置的配色部分采用單片機直接控制電磁閥輸出，并沒有相應的反饋環節，難以實現顏色配比環節的精準。 本裝置則充分考慮了以上各問題，進行了大膽創新：在顏色識別環節引入了光電傳感器，實現了顏色的識別，減少人為誤差的同時，也省去了傳統配色裝置的龐大數據庫，可以對沒有已知參數的顏色進行識別和配制；在顏料配比環節，拋棄了傳統配色裝置的開環式控制，采用電阻傳感器與單片機構成閉環控制，充分利用了電阻傳感器的高靈敏度的優勢，完成了精確的輸出控制;為了適應更多的工作環境及被修補表面，由于工作環境的不同會給識別造成很大的困難，所以本裝置在識別環節，首先引入白平衡操作，找到修正參數，以排除環境及被修補表面造成的影響。