全自动化油画笔清洗机的研究与发明

杨辰 邢帅 蒋松 卢少勇

摘 要：该研究项目全自动化油画笔清洗机是一种涉及全自动化的机械装置，主要用于油画笔的清洗。为了解决现有洗笔方法所存在的浪费纸、污染环境、费时、费力等问题和手摇式油画笔清洗器的不足。本实用新型采用的实施方案：（1）解决油画笔的清洗问题。（2）解决松节油的离心问题。（3）编写单片机的编程，并设计总的电路图。（4）将所有的装置组合到一起，尝试不同方式组合，取其最合理的方案，并设计其外观造型。该项目的有益效果：操作简单、使用方便、环保无污染，松节油可以反复使用。

关键词：油画笔 清洗 离心机 全自动 环保

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0117-01

1 该项目研究的背景与意义

目前，国内外公知的清洗油画笔的方法主要有以下两种。首先，用废报纸或废毛巾擦。这种方法的不足之处在于污染环境。弄上颜料的报纸或毛巾会不小心就会弄到地上或衣服上。弄到地上污染环境，弄到衣服上则很难清洗，而且，这种方法要想把脏油画笔擦干净是很难的。先用松节油把颜料尽量清洗掉，然后用40 ℃左右的温水和肥皂洗笔。洗笔的方式是先用笔蘸过温水，然后再在肥皂表面拖动，让笔头蘸满肥皂后右手握笔在左手心旋转揉搓笔头，之后用温水涮笔，反复几次等笔洗干净后，用废报纸把笔头包平整，然后风干。这种洗笔方法很费事很麻烦，它需要浪费画者大量的时间和精力去清洗并且这一过程对画者的手心是有损伤的。

本项目研究的意义在于为从事油画创作的艺术家，提供一种省时、省力并且可以节省大量松节油的全自动化油画笔清洗机。意义还在于减少不必要的污染和浪费，为我们的环保事业、低碳事业献出一份微薄之力。

为了解决现有洗笔方法所存在的浪费纸、污染环境、费时、费力等问题和手摇式油画笔清洗器的不足，本项目研究一种全自动化油画笔清洗机。选用材料：固定器（1），洗笔容器（2），2个洗笔刷（3、4），2个小马达（5、6），2个大齿轮（7、10），2个小齿轮（8、11），2个链条（9、12），4个继电器（13、16、24、27），4個闸门（14、17、25、28），4个弹簧（15、18、26、29），漏斗（19），2个离心管（20、21），大马达（22），主转轴（23），微型抽水泵（30）， 吸管（31），2个抽屉（32、33），转盘（34），挡板（35），圆板（36），挡片（37）。创新点：全自动化，整个洗笔过程不需要人去操作，完成技术与艺术的有效组合。

2 该项目研究的实施方案

2.1 技术路线

（1）解决油画笔的清洗问题。通过做一系列的实验来验证如何才能将油画笔清洗干净，并做出实验报告1。

（2）解决松节油的离心问题。也是通过一系列的实验来验证如何才能将松节油与油画颜料分离开，并做出实验报告2。

（3）根据实验报告1、实验报告2编写单片机的编程，并设计总的电路图。

（4）将所有的装置组合到一起，尝试不同方式的组合，取其最合理的方案，并设计其外观造型。

2.2 本项目中单片机的应用

把带有脏颜料的油画笔放进带有洗笔刷且装有松节油的洗笔容器里，把笔固定好。然后，打开开关1，两个洗笔容器之间的两个马达自动启动，每个马达各带动一个洗笔容器里的洗笔刷，正转30 s反转30 s之后，开关1自动关闭，马达停止。同时，开关2自动打开，洗笔容器底下的继电器通电，闸门也就会跟继电器相连并自动打开，洗笔容器里的松节油流到下面的分离管。20 s后，开关2自动关闭，洗笔容器底下的继电器就会断电，弹簧回弹，闸门自动关闭。随后开关3自动打开，分离管之间的离心装置带着离心管开始离心，1 min后，开关3自动关闭，离心装置停止，松节油与脏颜料分离。开关4自动打开，微型抽水泵自动启动，油经吸管从离心管抽到洗笔容器里。25 s后，开关4自动关闭，开关5自动打开，离心管底下的闸门打开，脏颜料下漏到离心管下面的抽屉。15 s后，开关5自动关闭，同时，离心管底下的闸门会自动关闭。打开开关1，新一轮的洗笔开始。

（注：所有开关和清洗、离心、抽油所用时间都由单片机控制。）、

3 该项目研究的实验过程

（1）把带有脏颜料的油画笔放进带有洗笔刷且装有松节油的洗笔容器里，用固定器把笔固定好。

（2）打开开关1，两个洗笔容器之间的两个马达自动启动，每个马达各带动一个洗笔容器里的洗笔刷，洗笔开始。

（3）油画笔洗干净后，关掉开关1，马达自动停止。打开开关2，洗笔容器底下的继电器就会通电，闸门也就会跟继电器相连并自动打开，洗笔容器里的松节油流到下面的离心管。松节油流完后，关掉开关2，洗笔容器底下的继电器就会断电，弹簧回弹，闸门自动关闭。

（4）打开开关3，离心管之间的离心装置带着离心管开始离心，一定时间后，关掉开关3，离心装置停止，松节油与脏颜料分离。

（5）打开开关4，抽水装置自动启动。

（6）油抽完后，关掉开关4，打开开关5，离心管底下的闸门自动打开，脏颜料下漏到离心管下面的抽屉。脏颜料漏完后，关掉开关5，离心管底下的闸门自动关闭。

4 结语

为了解决现有洗笔方法所存在的浪费纸、污染环境、费时、费力等问题和手摇式油画笔清洗器的不足，本文提出了一种全自动化油画笔清洗机装置。通过一系列实验表明该清洗机不仅能同时清洗干净多支笔，而且全自动化，操作简单，使用方便，环保无污染，松节油可以反复使用，从而达到了减少不必要的污染和浪费的目的。同时，也为我们的环保事业、低碳事业献出一份微薄之力。但其各个部件和各部件之间合理连接的科学数据以及该装置的耐用性、工艺性有待于下一步的研究与总结。

参考文献

[1] 张淑清.单片机原理及应用技术[M].北京：国防工业出版社，2010（8）.

[2] 车建明，谢庆森.设计·结构[M].北京：北京理工大学出版社，2009（8）.

[3] 穆存远.工业设计图学[M].北京：机械工业出版社，2011（3）.