自動套袋和封裝垃圾桶的設計

□ 謝 珺 □ 辛紹杰 □ 王志欣 □ 楊偉紅 □ 劉傲峰 □ 孟穎瀅 □ 蔡沄恬

上海電機學院 201306

1 現有自動垃圾桶不足

現有的自動垃圾桶，主要存在三方面不足：① 質量重，外觀設計普通，科技化程度不高；② 僅僅能做到自動打開桶蓋，實用性不高，體驗度不盡如人意；③無法實現自動套袋與封袋，性價比過低。

2 工作原理

針對現有自動垃圾桶存在的不足，設計了一種自動套裝和封袋垃圾桶，如圖1所示。這一自動垃圾桶利用氣囊原理達到套裝、封裝的目的，可應用于家庭乃至社區中，在一定程度上節省人力與時間。

所設計的自動垃圾桶基于儲袋箱中的承載軸，通過固定塊上下轉動進行套裝垃圾袋，再用萬向節進行方向轉換。當套裝垃圾袋時，萬向節與承載軸為同一方向。套裝完畢后，將萬向節垂直于承載軸方向翻折，使垃圾袋固定，關上隔板上的折疊板。左右兩組對稱設置的吸盤裝置通過吸盤吸附垃圾袋，且在吸附的同時，氣囊吸氣，使吸盤內的氣壓減小，吸盤牢固地吸住垃圾袋。吸盤裝置通過直線導軌向上運動，垃圾袋的邊緣通過掛鉤固定。需要時，吸盤裝置的氣囊向吸盤內充氣，使氣壓增大，吸盤與垃圾袋分離，達到松開吸盤的目的。設置掛鉤，用于撐起垃圾袋。按下開關按鈕啟動后，兩組共四個掛鉤在環形導軌上運動。一組內的兩個掛鉤背向運動，達到撐開垃圾袋的目的。待垃圾袋裝滿后，按下開關按鈕，掛鉤在環形軌道上順時針運動一周，將垃圾袋封口。最終，兩組掛鉤回到環形導軌與直線導軌的交界處，在封口后恢復到原來位置，使用者提走被封口的垃圾袋即可。這一自動垃圾桶使用時操作簡單、省時、高效，符合智能化時代的需求。

▲圖1 自動套袋和封裝垃圾桶外觀

3 組成結構

如圖2所示，自動套袋和封裝垃圾桶的組成結構包括箱體、內桶、軌道機構、裝取機構和驅動機構。裝取機構和驅動機構設于箱體的底部，內桶設于箱體的內側壁上。

軌道機構包括環形導軌、直線導軌和掛鉤。環形導軌設于內桶的上端邊緣上，直線導軌縱向設于內桶的內壁上，并對稱設于內桶的兩側。直線導軌的上端與環形導軌連接，四個掛鉤活動連接于環形軌道上。

裝取機構設于內桶的下方，包括隔板、底板、吸盤裝置、萬向節和承載軸。底板設于箱體的底部，隔板設于底板的上方，且底板與隔板之間設有間隔。隔板的側邊固定于內桶的內壁上，承載軸架設于底板與隔板之間。承載軸的一端通過固定塊固定于內桶的內壁上，另一端通過固定銷連接裝取垃圾袋的萬向節。吸盤裝置對稱設于兩側的直線導軌上。

驅動機構包括開關、電機、電池和導線。電機的輸入端與電池連接，輸出端與開關連接。開關安裝在箱體的外側壁上，開關與電機、電池與電機之間均通過導線連接。

圖2 自動套袋和封裝垃圾桶結構

吸盤裝置包括吸盤、滑塊、氣囊和支架桿。滑塊嵌于直線導軌內，兩根支架桿的一端對稱固定于滑塊上，另一端通過連接件連接吸盤的外側面。吸盤的內側吸面對稱設置，吸盤上設有可充氣的氣囊。

環形導軌的長度與內桶的上端邊緣周長相適應。環形導軌和直線導軌采用環保的不銹鋼材質，掛鉤采用防止垃圾袋勾破的橡膠材質，且掛鉤的倒鉤采用受力面積較大的粗鈍角倒鉤。隔板的形狀與內桶的橫截面結構相適應，隔板的中間開設折疊板，折疊板通過合頁上下翻折。承載軸以固定塊為中心上下轉動。

4 結束語

筆者針對現有自動垃圾桶的不足，設計了一種自動套袋和封裝垃圾桶。這一自動垃圾桶結構簡單，適于推廣。