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

上海電機(jī)學(xué)院 201306

1 現(xiàn)有自動(dòng)垃圾桶不足

現(xiàn)有的自動(dòng)垃圾桶，主要存在三方面不足：① 質(zhì)量重，外觀設(shè)計(jì)普通，科技化程度不高；② 僅僅能做到自動(dòng)打開(kāi)桶蓋，實(shí)用性不高，體驗(yàn)度不盡如人意；③無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)套袋與封袋，性?xún)r(jià)比過(guò)低。

2 工作原理

針對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)垃圾桶存在的不足，設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)套裝和封袋垃圾桶，如圖1所示。這一自動(dòng)垃圾桶利用氣囊原理達(dá)到套裝、封裝的目的，可應(yīng)用于家庭乃至社區(qū)中，在一定程度上節(jié)省人力與時(shí)間。

所設(shè)計(jì)的自動(dòng)垃圾桶基于儲(chǔ)袋箱中的承載軸，通過(guò)固定塊上下轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行套裝垃圾袋，再用萬(wàn)向節(jié)進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換。當(dāng)套裝垃圾袋時(shí)，萬(wàn)向節(jié)與承載軸為同一方向。套裝完畢后，將萬(wàn)向節(jié)垂直于承載軸方向翻折，使垃圾袋固定，關(guān)上隔板上的折疊板。左右兩組對(duì)稱(chēng)設(shè)置的吸盤(pán)裝置通過(guò)吸盤(pán)吸附垃圾袋，且在吸附的同時(shí)，氣囊吸氣，使吸盤(pán)內(nèi)的氣壓減小，吸盤(pán)牢固地吸住垃圾袋。吸盤(pán)裝置通過(guò)直線(xiàn)導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，垃圾袋的邊緣通過(guò)掛鉤固定。需要時(shí)，吸盤(pán)裝置的氣囊向吸盤(pán)內(nèi)充氣，使氣壓增大，吸盤(pán)與垃圾袋分離，達(dá)到松開(kāi)吸盤(pán)的目的。設(shè)置掛鉤，用于撐起垃圾袋。按下開(kāi)關(guān)按鈕啟動(dòng)后，兩組共四個(gè)掛鉤在環(huán)形導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。一組內(nèi)的兩個(gè)掛鉤背向運(yùn)動(dòng)，達(dá)到撐開(kāi)垃圾袋的目的。待垃圾袋裝滿(mǎn)后，按下開(kāi)關(guān)按鈕，掛鉤在環(huán)形軌道上順時(shí)針運(yùn)動(dòng)一周，將垃圾袋封口。最終，兩組掛鉤回到環(huán)形導(dǎo)軌與直線(xiàn)導(dǎo)軌的交界處，在封口后恢復(fù)到原來(lái)位置，使用者提走被封口的垃圾袋即可。這一自動(dòng)垃圾桶使用時(shí)操作簡(jiǎn)單、省時(shí)、高效，符合智能化時(shí)代的需求。

▲圖1 自動(dòng)套袋和封裝垃圾桶外觀

3 組成結(jié)構(gòu)

如圖2所示，自動(dòng)套袋和封裝垃圾桶的組成結(jié)構(gòu)包括箱體、內(nèi)桶、軌道機(jī)構(gòu)、裝取機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。裝取機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于箱體的底部，內(nèi)桶設(shè)于箱體的內(nèi)側(cè)壁上。

軌道機(jī)構(gòu)包括環(huán)形導(dǎo)軌、直線(xiàn)導(dǎo)軌和掛鉤。環(huán)形導(dǎo)軌設(shè)于內(nèi)桶的上端邊緣上，直線(xiàn)導(dǎo)軌縱向設(shè)于內(nèi)桶的內(nèi)壁上，并對(duì)稱(chēng)設(shè)于內(nèi)桶的兩側(cè)。直線(xiàn)導(dǎo)軌的上端與環(huán)形導(dǎo)軌連接，四個(gè)掛鉤活動(dòng)連接于環(huán)形軌道上。

裝取機(jī)構(gòu)設(shè)于內(nèi)桶的下方，包括隔板、底板、吸盤(pán)裝置、萬(wàn)向節(jié)和承載軸。底板設(shè)于箱體的底部，隔板設(shè)于底板的上方，且底板與隔板之間設(shè)有間隔。隔板的側(cè)邊固定于內(nèi)桶的內(nèi)壁上，承載軸架設(shè)于底板與隔板之間。承載軸的一端通過(guò)固定塊固定于內(nèi)桶的內(nèi)壁上，另一端通過(guò)固定銷(xiāo)連接裝取垃圾袋的萬(wàn)向節(jié)。吸盤(pán)裝置對(duì)稱(chēng)設(shè)于兩側(cè)的直線(xiàn)導(dǎo)軌上。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括開(kāi)關(guān)、電機(jī)、電池和導(dǎo)線(xiàn)。電機(jī)的輸入端與電池連接，輸出端與開(kāi)關(guān)連接。開(kāi)關(guān)安裝在箱體的外側(cè)壁上，開(kāi)關(guān)與電機(jī)、電池與電機(jī)之間均通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接。

圖2 自動(dòng)套袋和封裝垃圾桶結(jié)構(gòu)

吸盤(pán)裝置包括吸盤(pán)、滑塊、氣囊和支架桿?；瑝K嵌于直線(xiàn)導(dǎo)軌內(nèi)，兩根支架桿的一端對(duì)稱(chēng)固定于滑塊上，另一端通過(guò)連接件連接吸盤(pán)的外側(cè)面。吸盤(pán)的內(nèi)側(cè)吸面對(duì)稱(chēng)設(shè)置，吸盤(pán)上設(shè)有可充氣的氣囊。

環(huán)形導(dǎo)軌的長(zhǎng)度與內(nèi)桶的上端邊緣周長(zhǎng)相適應(yīng)。環(huán)形導(dǎo)軌和直線(xiàn)導(dǎo)軌采用環(huán)保的不銹鋼材質(zhì)，掛鉤采用防止垃圾袋勾破的橡膠材質(zhì)，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(nèi)桶的橫截面結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，隔板的中間開(kāi)設(shè)折疊板，折疊板通過(guò)合頁(yè)上下翻折。承載軸以固定塊為中心上下轉(zhuǎn)動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

筆者針對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)垃圾桶的不足，設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)套袋和封裝垃圾桶。這一自動(dòng)垃圾桶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適于推廣。