Spot cat 家用智能垃圾桶

趙建驊 張路寬 但佳宇 田方正 肖靖

重慶郵電大學(xué)先進(jìn)制造工程學(xué)院

一、研究現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的逐漸變遷，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，同時(shí)人們對(duì)于生活品質(zhì)的要求也不斷提高。生活中垃圾的處理是一個(gè)繁瑣的工作，為了解決傳統(tǒng)垃圾桶帶來(lái)的不便與不足，實(shí)現(xiàn)垃圾處理的高效化、便捷化、低成本化，智能垃圾桶應(yīng)勢(shì)而生。針對(duì)于智能垃圾桶的概念，其智能化、小巧化為基本需求，而根據(jù)調(diào)研，人們所能夠想到并提出的智能化，便是有關(guān)于“智能開(kāi)合蓋”、“能夠自動(dòng)打包”、“打包后的垃圾能夠自動(dòng)置出來(lái)”等功能，而現(xiàn)目前，關(guān)于這方面的智能垃圾桶，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已有拓牛TOWNEW、佳佰、YOLI等品牌，其中成功實(shí)現(xiàn)的智能開(kāi)合蓋、檢測(cè)垃圾是否裝滿(mǎn)、藍(lán)牙控制垃圾桶桶身運(yùn)動(dòng)、可燃物檢測(cè)、防水除異物等，也成功的滿(mǎn)足了一些人們對(duì)智能垃圾桶的基本要求，但是有關(guān)家用垃圾桶中，最大的需求莫過(guò)于垃圾的打包套袋方面，對(duì)此，我們結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)以及創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)的本產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)的垃圾桶開(kāi)合蓋與智能的打包過(guò)程，較大程度上的實(shí)現(xiàn)了家用垃圾桶的智能化。

二、創(chuàng)新點(diǎn)

1.現(xiàn)常見(jiàn)的智能垃圾桶會(huì)因?yàn)榇虬Y(jié)構(gòu)問(wèn)題而采取定制的袋子，通常我們購(gòu)物或者其他方面得到的垃圾袋后用來(lái)給家用垃圾桶套袋，這樣，就會(huì)很容易造成環(huán)境的污染，資源的浪費(fèi)。而我們?cè)O(shè)計(jì)的垃圾桶打包結(jié)構(gòu)兼容常見(jiàn)各種垃圾袋，有利于促進(jìn)資源的循環(huán)利用與發(fā)展。

2.一般的垃圾桶采取的是熱熔夾斷的方式。該方式一方面是存在安全隱患，另一方面則是對(duì)于封口的穩(wěn)固性。而我們采取的是利用膠帶進(jìn)行物理封口，安全牢固。

3.利用電控磁吸與垃圾袋重力本身進(jìn)行巧妙設(shè)計(jì)，能將垃圾桶門(mén)打開(kāi)而將打包好的垃圾袋自動(dòng)置出，智能而方便。

三、結(jié)構(gòu)及功能介紹

垃圾桶主要由整體外殼，內(nèi)部支承板、收口模塊，套袋模塊構(gòu)成。其中收口模塊于桶蓋之下，而套袋模塊緊貼于收口模塊之下。

使用時(shí)：當(dāng)紅外感應(yīng)1感應(yīng)到有人要投放垃圾的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將蓋子抬起，角度是以45°～75°為益，設(shè)置為60°，檢測(cè)到?jīng)]有感應(yīng)對(duì)象并延時(shí)后落下。

垃圾滿(mǎn)時(shí)：當(dāng)紅外感應(yīng)2（設(shè)置距離為7mm）感應(yīng)到內(nèi)部垃圾裝滿(mǎn)時(shí)，收口模塊驅(qū)動(dòng)收縮夾子，將垃圾袋口進(jìn)行收攏于固定位置，然后套袋模塊通過(guò)絲桿傳動(dòng)移動(dòng)過(guò)去實(shí)現(xiàn)套袋，并將其置于掉落口。套袋完畢后，內(nèi)部支承板下的電控磁吸與垃圾桶門(mén)上的電控磁吸失電，同時(shí)收口模塊驅(qū)動(dòng)收縮夾松開(kāi)垃圾袋，使得內(nèi)部支承板因其受力點(diǎn)于其1/4處，受重力影響而傾斜，傾斜角度則由底座控制為了25°，并伴隨著垃圾袋的滑出，垃圾袋碰撞開(kāi)垃圾桶門(mén)并滑出掉落口，實(shí)現(xiàn)打包并置出過(guò)程。結(jié)束時(shí)內(nèi)部支承板下的電控磁吸與垃圾桶門(mén)上的電控磁得電，套袋模塊通過(guò)絲桿傳動(dòng)復(fù)位，直到人來(lái)拿出垃圾袋，將內(nèi)部支承板輕抬并將垃圾桶門(mén)閉合上，由電控磁吸吸附主，整個(gè)過(guò)程結(jié)束。

核心點(diǎn)：1.收口模塊的電機(jī)輸入齒輪為雙層齒輪，同時(shí)驅(qū)動(dòng)上下安置的兩只收縮夾；通過(guò)利用齒輪數(shù)奇數(shù)差控制收縮夾相反方向運(yùn)動(dòng)。2.套袋模塊中，膠帶具有粘性面向套袋模塊外，靠著觸發(fā)塊圓弧處，于粘桶相粘。當(dāng)通過(guò)絲桿傳動(dòng)前進(jìn)時(shí)，被收束的垃圾袋口被膠帶粘住，并通過(guò)“L口”，觸碰到觸發(fā)塊。觸發(fā)塊末端受力，使得上端的圓弧處逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最終于粘桶相切，再與刀片相接觸，完成了垃圾袋一周的膠帶封口并切斷、以及新膠帶與粘桶的結(jié)合，而被收口的垃圾袋隨著套袋模塊的移動(dòng)，最終會(huì)被置于掉落口，至此完成了整個(gè)套袋的過(guò)程。3.當(dāng)內(nèi)部支承板電控磁吸得電工作時(shí)，整個(gè)內(nèi)部的垃圾的重力，映射在內(nèi)部支承板上，其受力重心與連接處即圖示受力點(diǎn)，因此垃圾桶不會(huì)發(fā)生傾覆。

四、結(jié)語(yǔ)

在越來(lái)越智能化的今天，一種新型實(shí)用的智能設(shè)備或裝置往往能收到市場(chǎng)和社會(huì)的認(rèn)可。本文中的一種新型打包結(jié)構(gòu)給了垃圾桶市場(chǎng)一種新的可能，符合市場(chǎng)的應(yīng)用需求。與此同時(shí)，也還有很多功能有待于完善，作為初代產(chǎn)品，未來(lái)將會(huì)不斷的優(yōu)化，使其面向不同的人群和環(huán)境，提高市場(chǎng)接納率和占有率。圍繞生態(tài)環(huán)保可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在垃圾圍城的挑戰(zhàn)下，不斷完善垃圾打包處理仍我們還有很長(zhǎng)的路要走。