室内墙壁油漆滚刷机

梁馨予

作品展示

本作品包括机架机构，动力传递机构，自动滚刷机构和油漆自动供给机构。滚刷机以第一电动机为电源，由第一电动机带动钢丝绳的转动，再带动自动滚刷机沿着支撑杆上下移动，自动滚刷机通过第二电动机的转动带动转动杆的转动，从而带动滚刷在墙壁上进行滚刷。滚刷机安装有缓冲弹簧，可以使刷头滚刷墙壁时不会产生过大的冲击力。油漆自动供给机构能够在滚刷过程中提供足量的油漆。

（指导老师：刘家崇）

创作日记

家里装修时，我发现刷墙的工作是手工完成的，刷墙工作的时间久，劳动强度大。一般来说，家庭装修中墙面的油漆都要刷三遍，第一遍是刷底漆，第二遍和第三遍是刷面漆。舉个例子，同一面墙，刷墙师傅刷1平方米需要2分钟左右，除去两次刷墙之间等待的时间，刷3次墙需要6分钟左右。也就是说，刷完100平米的墙面需要600分钟左右，即10个小时，可以说劳动强度相当大。为此，我到爸爸单位的新居民楼里做了一次实地调研，逐户上门采访刷墙师傅，了解他们刷墙工作的情况，并实地体验了刷墙的工作，感受这份工作的辛劳。那么，有什么方法可以替代人工完成刷墙的工作呢？

最开始，我想利用遥控汽车的原理，让汽车载着油漆在墙上来回移动喷漆，但这个设想很快就被我否定了，因为让汽车贴附在墙壁上移动的条件难以实现，而且还是载重工作，就算是能载重，装漆容量也有限。一天，我在广西科技馆参观时，看到了一个可以上下移动机械手臂的机器人，这给了我灵感：设计一种可用机械手代替人工刷墙的工具。

在设计图纸的阶段，我与刘家崇老师反复讨论，设计出了初稿。为了使设计更为合理，我们还向广西大学机械工程学院的郑广平老师寻求帮助，在两位老师的悉心指导下，我设计出了室内墙壁油漆滚刷机的结构示意图。

滚刷机的使用方法很简单：把它推到与墙壁适合的距离，打开第二电动机（图示5），让自动滚刷机构通过滚刷（图示17）滚刷墙壁。当需要滚刷不同高度的墙壁时，打开第一电动机（图示4），通过控制钢丝绳（图示12）的转动带动自动滚刷机构的升降，从而滚刷不同高度的墙壁。滚刷过程中，若刷子油漆不够，可打开第三电动机（图示6）带动偏心轮（图示32）的转动，使偏心轮的螺母在滑槽内移动，同时曲柄滑块（图示37）能够沿着竖直方向升降，带动第一连接杆（图示34）转动，此时，转动的第一连接杆可带动第二连接杆（图示35）摆动，进而实现第二连接杆挤压油漆桶（图示33）的目的。油漆桶受到挤压，通过导管（图示29）喷出油漆，完成油漆自动供给。

在后期的机器调试阶段，室内墙壁油漆滚刷机表现优异。主要体现在以下三个方面，刷墙的速度提高到1平方米每分钟，效率提高了一半;其次，刷墙的平整度和光洁度也比人工操作的效果好，特别是在高空作业时，不仅减少了人工替换油漆的时间，还提高了操作安全性。

虽然室内墙壁油漆滚刷机的效果喜人，但仍有可以改进之处，部分工作程序还需人工操作，如需人工将滚刷机推到墙壁前。下一步，我将在自动化方面对作品进行完善，使滚刷机达到智能化水平。

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