01
塑料撕碎機
塑料化纖製品是我們生活中不可或缺的一種東西，但是廢棄塑料帶來的汙染也越來越嚴重。塑料在自然界停留的時間一般可達200到400年，對它們的回收再利用就顯得至關重要。那麼，塑料怎樣回收再利用呢？
為此我們找到一個廢品收購站的經營者老陳瞭解情況。據老陳介紹，通常塑料垃圾被回收後，需要先粉粹，粉碎後才能製成塑料顆粒，用於加工新的塑料製品。但塑料化纖製品的粉碎並不容易，因為這類垃圾不但強度高，而且韌性好，很難被撕成小塊。所以老陳也在尋找能更有效地對付大塊塑料化纖製品的專業撕碎機。
李平心現年39歲，是一位自學成才的機械工程師。出生在安徽農村的他，因為家境清貧，初中畢業以後就和師傅學習機械維修，從此喜歡上研究機器。15年前，為了生存，他每天都要出去撿廢品來賣。5年前，為了夢想，他傾盡自己少的可憐的存款，開始研製塑料撕碎機。 經過4年的不懈努力，他終於設計出了自己的第一臺塑料撕碎機。
這臺塑料撕碎機主要由兩根圓柱型的刀具構成，刀具上帶有鋸齒，可以在電機的帶動下旋轉，這樣一來，投入進去的塑料製品就會被它捲進鋸齒間的空隙中。刀具和鋸齒持續撕扯被捲入的塑料製品，達到粉碎塑料的目的。
那麼這臺機器能滿足老陳的要求嗎？我們先用編織袋試一試。結果第一網下去，編織袋瞬間就被機器撕了個粉碎。老陳對這一結果很滿意，但他對這臺機器的產量表示懷疑，因此，他想把自己廠裡的粉碎機拉過來，跟李平心的撕碎機比試一番。
這是一場機器對機器的大戰，地點就在發明人李平心工廠的空地上。比賽的一方是我們發明人的新型破碎機，另一方就是老陳帶來的傳統破碎機。雙方將各粉碎300（千克）的廢料，其中包括蛇皮袋、漁網、防護網。
經過一小時的比賽，李平心的機器在速度上勝出，但粉碎得不夠精細，粉碎出的物料塊太大，無法用於下一步的塑料造粒工作。因此在比賽中失敗。
李平心回到工廠後，針對出現的問題，抓緊時間對機器進行改進。不久後，新的設備就做了出來。這臺機器依然採用了兩根對向旋轉的刀具，但是，它取消了上一代圓滑的鈍刀，而是將每一個刀頭都改成了多個鋒利的切削刃口。經過改進後，在旋轉中，這些利刃就能瞬間切進薄膜，對這樣的軟質塑料形成更強的抓力，最終在旋轉撕扯時，達到精細剪切的效果。
設備改進後，李平心又相約老陳來次機器間的比試。
這次老陳選用的塑料粉碎機是一臺長近30米，重達20噸的巨無霸機器，這臺機器是全自動化。每天能處理近10噸的垃圾，是鎮廠之寶。
李平心此時十分興奮，因為他的機器只有老陳那臺大機器體積的六分之一。如果這個小傢伙能贏，那自己就真的能成為名副其實的塑料撕碎王了。
經過一小時的比賽，李平心研製的塑料撕碎機粉碎了1200千克垃圾，速度上遠遠超過老陳的巨無霸機器。並且粉碎質量也很高，完全能滿足塑料回收利用的要求。
02
全自動剝線機
電子線，又稱電源線，導線，通常由絕緣外皮和導電的金屬內芯組成。 要加工電線，其中最基本的一步就是剝線，簡單來講就是剝開電子線的某一端，去掉絕緣外皮，露出一定長度的金屬絲，為電路的下一步組接做準備。
要剝出一跟合格的電子線，首先，要將其定長，也就是確定裁剪的長度，但電子線自身又輕又軟，放直鋪平都需要時間，這就限制了剪裁的速度。之後第二步就是剝皮，即用特製的鉗子剪裁掉電線的絕緣外皮。這一步同樣很麻煩，稍不注意銳利的刀頭就會連電子線一齊剪斷。如果換作機器，效果會如何呢？
趙維今年38歲，18歲時就進場當了工人。剛到工廠時，他就發現傳統的家電製造過程中，需要大量的人工，來用剪刀一根線一根線地剪電子線。一不小心就把銅絲剪斷了，這根線就廢了，要重新再剪，後來他就想可不可以用一個設備，來完成這個工序。想到這，趙維就召集朋友跟他一起研究機器。
他們仔細研究傳統人工的剝線動作，然後與自己最擅長的單片機原理相結合。沒過多久，一臺由電子按鍵控制的小型剝線機就誕生了。
趙維團隊發明的剝線機，靠前後兩組滑輪來擠壓傳送電子線。首先，傳出的電子線頭被切開，後滑輪反轉，將線頭剝離，然後後滑輪再正轉，電子線前移，特製的割刀將定長好的整條電子線切斷，隨後，前滑輪反轉，割刀再次落下，將後端電子線切開，然後滑輪再正傳，割刀再將末端線頭剝離，滑輪再正轉，最終將整條電子線剝出。
為了驗證自己團隊的研究成果，趙維決定直接將機器搬到工廠裡。他打算跟專業的人工來一場人機比試， 由1臺機器挑戰12位熟練工人。
本次比賽，人機兩隊需要剝完相同粗細、總長度為500米的電子線，每根要求定長200毫米，然後兩端各自留出5毫米長的銅絲。
經過約40分鐘的比拼，憑藉著穩定的發揮，機器隊率先完成了比賽，取得了速度上的勝利。
在剝線質量上，機器剝出的銅絲均勻統一，而且沒有損傷的情況。所以在剝線質量上，也更勝一籌。
03
鋪漿桶
鋪磚砌牆是當代建築工程領域中一項最基本的工作，大到城市中屹立的高層大樓，小到村莊裡的平房院牆，都是由一塊塊小小的磚頭累積起來的。而這其中，最基本的一步就是鋪漿，俗話說就是用和好的水泥鋪在磚與磚之間，依靠水泥的粘性，以增加整個牆體的穩定性。 但是，要鋪好這一層漿卻很有講究。如何能夠鋪得均勻有型，如何溜縫溜得乾淨避免浪費等很多小的細節，可不是容易掌握的。
那麼有沒有什麼工具能夠簡化鋪漿過程，讓這一工作變得簡單容易呢？
周興明是謝村裡的發明達人，平時就喜歡自己發明各式各樣的機器。 最近為了擴建果園，他又開始護院砌牆，由於專業的砌牆師傅收費太高，周興明決定自己動手。一開始他還信心滿滿，不過，幹起活來他才發現，雖然壘磚的速度很快，可是到了鋪漿這一步，非專業人士的他可就頭疼了。這時，他突發奇想，能不能發明一臺機器替自己鋪漿呢。於是，他來到附近的工地，開始學習專業師傅的鋪漿技巧，通過不斷的觀察，逐漸掌握了幾種關鍵性的動作。然後，他回到家中開始研發。通過對水泥物理特點的分析和對人工動作的模擬，很快，一臺鋪漿機就做成了。
周興明發明的鋪漿桶，在桶的底部開了一個漏口，鋪漿時，拖動機器，水泥就會從下口流出，並被像灰鏟一樣的薄片均勻壓平，桶身兩側還增加了防止水泥淤出和定型用的擋片，只要輕輕拉動機器，一次性就能完成整個鋪漿的動作。
為了驗證鋪漿桶的真實效果，周興明找到了村裡的泥瓦匠陸師傅，想要比試一下。而且要求同時跟2位人工進行比賽。
這次比賽每支隊伍需要鋪完6桶漿，先鋪完者獲勝。
經過半個小時的大戰，鋪漿桶不僅在速度上取得了勝利，而且，砌起的牆面平整乾淨，幾乎沒有出現淤漿的問題。鋪漿桶無論在速度上還是質量上都勝過了人工，並且操作簡便，只要輕輕拖動，就能鋪出平整有型的水泥，基本上可以代替人工完成整個鋪漿過程。
04
劈木機
人類使用木材作為燃料，可以說由來已久了。即使到了現代，一些無法利用的木材邊角料，依然被作為燃料使用。但木材作為燃料也有一些缺點，特別是大塊木材，直接燃燒不易燃燒徹底。因此大塊木材燃燒前，需要劈成小塊。傳統上劈柴都是由人工操作，不但費時而且費力。那麼有沒有一種機器能替代人工，進行這一工作呢？
索偉東從小在農村生活，對劈柴的辛苦深有體會，因此，小時候他就勵志要研究一臺能夠劈柴的機器。長大後他來到一家機械加工廠工作，有了設備上的便利，他利用業餘時間，開始了研發工作。但機器應該採用什麼原理呢？一天索偉東路過一個修理廠，看到工人師傅正在切割鐵片，這一看讓他茅塞頓開，他覺得自己的機器，完全可以借鑑這種鍘刀的原理。想明白這一點後，他立刻開始加工製作，不久他的劈木機制作完成。
這臺機器採用鍘刀原理，由液壓泵提供動力。那麼它的效果如何？我們準備用一塊大樹根測試一下。 這塊樹根重量超過500千克，依靠人力根本無法劈開，那麼機器能有怎樣的表現？
設備啟動了，面對這個重量超過半噸的樹根，索師傅不得不小心操作機器。兩側液壓油缸向下施加壓力，堅固而富有韌性的樹根，在巨大的壓力下，被緩緩切成兩半。
這次測試的成功，讓索師傅信心大增。為了更好的展現自己機器的效果，索師傅邀請來兩隊當地的劈木能手，打算較量一番。這兩隊分別採用傳統人工劈木和電動圓盤鋸鋸木。這次比賽的材料選用粗壯結實的樹根。
比賽開始了，三隊迅速進入了各自的陣地。
人工劈木隊最先投入戰鬥，他們人數最多，有六人參加比賽，並且這六位隊員都是劈木老手，堅硬的樹根在他們的手下，很快就變得支離破碎了。
圓盤鋸隊，也調整好機器，開始投入比賽， 他們有四個人兩臺機器，兩兩合作將手中的樹根慢慢推向鋸口，配合相當默契，只見一個個殘根斷枝陸續得被分離開來 。
而劈木機隊，此時還在往工作臺上放樹根。終於，索師傅啟動了機器，劈木機的效果沒有讓人失望，一次性切斷了所有的樹根。
比賽漸漸進入白熱化， 人工隊分工有序，圓盤鋸隊默契十足，劈木機隊勢不可擋。現場的氣氛頓時緊張了了起來。
人工隊中，雖然有一位隊員使用電鋸，進行輔助切割，但是比起旁邊的圓盤鋸隊，還是慢了不少。圓盤鋸畢竟是機械，效率高出很多，但操作人員必須注意力高度集中，否則容易切到手。而劈木機作業時，人員可以遠離，因此最為安全，工作過程中完全沒有心理壓力。
比賽進入衝刺階段，圓盤鋸隊由於工人精力要高度集中，因此容易疲勞，速度不知不覺中慢了下來。 此時劈木機隊已經遙遙領先了，這臺劈木機，不但操作省力，而且作業過程安全省心，總體來說隊員勞動強度不大，因此自始至終都保持著極高的速度。
最終劈木機隊以絕對優勢獲勝。
我愛發明
《機械總動員3》
播出時間：7月5日 18:58
監製/閆東 主編/劉銘 黃麗君
編輯/田楚韻 唐北子 黃嘉怡（實習）
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