CN107318665B - 一种猫排泄装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及宠物设备技术领域。本发明公开了一种猫排泄装置，包括箱体、筛选机构、收集盒、猫门、感应开关、第一电磁铁、销锁机构、控制模块，箱体开设有猫砂腔、容纳腔、第一开口、第一收纳腔和第二收纳腔；筛选机构包括第一电机、第二电机、摆动杆、丝杆、滑块、框体、固定杆、第一滑动导杆、第二滑动导杆、多个第一滑动环、多个第二滑动环和筛网，第一电机固定安装于箱体，第一电机的转动轴线垂直于猫砂腔的延伸方向，第一电机的转动轴线。该猫排泄装置通过控制模块控制第一电机、第二电机、驱动机等，可以将猫砂腔的排泄物筛选出来，并收集于收集盒，该猫排泄装置实现了猫砂内排泄物的自动化收集，使用起来十分方便。
Description
【技术领域】
本发明涉及宠物设备技术领域，尤其涉及一种猫排泄装置。
【背景技术】
宠物是指出于非经济目的而豢养的动物，例如狗、猫、鸟、鱼等，和宠物亲近能够帮助人们解除焦虑，关心宠物的过程激发了人的责任感，给人们带来更加丰富的生活意义，帮助人们建立生活的支点和生活的信心。
猫是人类最常饲养的宠物之一，宠物猫有用沙状物掩埋其排泄物的习惯，为此人们发明了猫砂盆，猫砂盆包括盆体和容纳于盆体的猫砂，现有的猫砂盆需要手动清除猫砂内的排泄物，使用起来十分不便。
【发明内容】
本发明旨在克服现有技术的以上缺陷，提供了能一种猫排泄装置。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种猫排泄装置，包括箱体、筛选机构、收集盒、猫门、感应开关、销锁机构、控制模块，
所述箱体的内腔包括猫砂腔、容纳腔、第一收纳腔和第二收纳腔，所述猫砂腔为一拉伸腔体，所述猫砂腔用于容纳猫砂，所述容纳腔底部与所述猫砂腔连通，所述箱体内壁具有一挡壁，所述挡壁由所述猫砂腔延伸至所述容纳腔，所述挡壁位于第一圆柱面，所述箱体开设有第一开口，所述第一开口由所述箱体的外壁延伸至所述挡壁，所述第一收纳腔为与所述第一圆柱面同轴的扇形腔，所述第一收纳腔与所述猫砂腔连通，所述第一收纳腔与所述容纳腔连通，所述第二收纳腔开设于所述箱体的底部并延伸至所述第一收纳腔；所述筛选机构包括第一电机、第二电机、摆动杆、丝杆、滑块、框体、固定杆、第一滑动导杆、第二滑动导杆、多个第一滑动环、多个第二滑动环和筛网，所述第一电机固定安装于所述箱体，所述第一电机的转动轴线垂直于所述猫砂腔的延伸方向，所述第一电机的转动轴线与所述挡壁的中心轴线同轴，所述第二电机固定安装于所述第一电机的输出轴，所述第二电机的转动轴线垂直于所述第一电机的转动轴线，所述摆动杆固定安装于所述第二电机，初始时所述摆动杆平行于所述猫砂腔的延伸方向，所述丝杆与所述第二电机的输出轴同轴固定，所述滑块滑动安装于所述摆动杆，且所述滑块与所述丝杆螺旋传动连接，当所述第二电机转动时所述滑块滑动，所述框体与所述滑块固定连接，所述框体具有铲砂部，当所述滑块从初始位置滑动第一预设距离后，所述铲砂部铲过所述猫砂腔并与所述挡壁相抵，所述固定杆垂直固定安装于所述摆动杆，所述第一滑动导杆一端固定安装于所述固定杆、另一端滑动安装于所述框体，所述第二滑动导杆一端固定安装于所述固定杆、另一端滑动安装于所述框体，所述第一滑动导杆与所述第二滑动导杆平行设置，多个所述第一滑动环分别滑动安装于所述第一滑动导杆，所述第一滑动环与所述筛网连接，多个所述第二滑动环分别滑动安装于所述第二滑动导杆，所述第二滑动环与所述筛网连接，所述筛网与所述铲砂部无缝连接，所述筛网与所述固定杆无缝连接，所述筛网靠近所述固定杆处设置有落料开口，初始时所述筛网呈收缩状态并容纳于所述第一收纳腔，当所述滑块从初始位置滑动第一预设距离后，所述筛网张开，且多个所述第一滑动环之间间隔，多个所述第二滑动环之间间隔，当所述筛网张开后，所述摆动杆作第一摆动运动以使所述猫砂内的排泄物被筛选出，所述摆动杆作第一摆动运动时，所述摆动杆的倾角为α；所述收集盒滑动安装于所述第二收纳腔，所述收集盒包括盒体、导流板、限位部和封帘，所述盒体包围成一收集腔，所述盒体开设有一收集开口，所述导流板转动安装于所述收集开口，所述导流板抵靠于所述限位部，所述封帘为柔性薄膜，所述封帘的上部固定连接于所述收集腔的内壁，所述封帘下垂且封闭所述收集开口，当所述筛网张开且在所述摆动杆作第一摆动运动之后，所述摆动杆作第二摆动运动以使所述筛网上的排泄物经所述落料开口滑入所述导流板，所述摆动杆作第二摆动运动时，所述摆动杆的倾角为β，β≥α；所述猫门转动安装于所述第一开口，初始时所述猫门封闭所述第一开口，所述感应开关安装于所述猫门的内壁，所述猫门的内壁位于第二圆柱面，所述第二圆柱面与所述第一圆柱面半径相同，所述猫门开设有销孔，所述第一开口的边缘开设有滑孔，所述滑孔对应所述销孔设置，所述销锁机构包括固定销和驱动机，所述固定销滑动安装于所述滑孔，初始时所述固定销位于所述销孔内，所述驱动机用于驱动所述固定销滑动以使所述固定销插入所述销孔，当所述固定销固定所述猫门时，所述第二圆柱面与所述第一圆柱面重合；所述控制模块分别与所述第一电机、所述第二电机、所述感应开关、所述驱动机电性连接，在所述感应开关被触发第一预设时间之后，所述控制模块控制所述驱动机运动以使所述固定销固定所述猫门、以及控制所述第二电机转动以使所述滑块滑动第一预设距离、控制所述第一电机运动以使所述摆动杆作第一摆动运动、控制所述第一电机运动以使所述摆动杆作第二摆动运动，所述控制模块还用于控制所述第二电机转动以使所述滑块回复至初始位置、控制所述第一电机转动以使所述摆动杆回复至初始位置、控制所述驱动机运动以使所述固定销回复至初始位置，所述滑块回复至初始位置的过程中，所述框体推动所述第一滑动环滑动、所述第二滑动环滑动以使所述筛网收缩。
优选地，所述收集盒还包括两个间隔设置的侧挡部，所述侧挡部呈波纹状且由柔性材料制成，所述侧挡部的波纹呈放射状，所述侧挡部具有第一连接边和第二连接边，所述第一连接边与所述导流板连接，所述第二连接边与所述收集开口的内壁连接。
优选地，当所述筛网张开后，从所述固定杆至所述铲砂部，所述筛网深度逐渐增加。
优选地，所述第一滑动环的数量与所述第二滑动环的数量相同，多个所述第一滑动环的位置分别与多个所述第二滑动环的位置相对应。
优选地，由所述固定杆至所述铲砂部，所述筛网底部间隔设置有多个铅块，所述铅块的位置与所述第一滑动环的位置相对应。
优选地，由所述固定杆至所述铲砂部，所述筛网间隔设置多个肋条，所述肋条与所述筛网固定连接，所述肋条的位置与所述第一滑动环的位置相对应。
优选地，所述铅块的数量与所述第一滑动环的数量相对应。
优选地，所述猫排泄装置还包括卷绕电机和遮挡帘，所述卷绕电机安装于所述箱体的侧壁，所述卷绕电机的转动轴线平行于所述第一电机的转动轴线，所述卷绕电机具有一卷绕轴，所述卷绕轴距离所述箱体顶壁的距离小于等于5cm，所述遮挡帘卷绕于所述卷绕轴，所述遮挡帘的形状与所述箱体内壁截面相匹配，所述遮挡帘的底边设置有铁磁部，所述箱体的底壁设置第二电磁铁，初始时所述第二电磁铁带电并吸附所述铁磁部，所述遮挡帘将所述箱体内腔分隔成第一空间和第二空间，所述猫砂位于所述第一空间，所述筛网、所述框体、所述收集盒位于所述第二空间；所述遮挡帘开设有第三开口和第四开口，初始时所述摆动杆和所述第一滑动导杆容纳于所述第三开口、所述第二滑动导杆容纳于所述第四开口；所述控制模块与所述卷绕电机电性连接，所述控制模块与所述第二电磁铁电性连接，在所述感应开关被触发之后，所述控制模块控制所述第二电磁铁断电、以及控制所述卷绕电机运动以使所述遮挡帘卷绕于所述卷绕电机的卷绕轴；在所述固定销回复至初始位置之后，所述控制模块还用于控制所述卷绕电机运动以使所述遮挡帘回复至初始状态、以及控制所述第二电磁铁通电。
优选地，所述卷绕轴设置有刺激电源，所述遮挡帘包括绝缘层、刺激层、多个弹片，所述绝缘层与所述第一空间相邻，所述绝缘层设置有多个刺激开口，所述刺激层与所述第二空间相邻，所述刺激层包括多个导电橡胶条和多个绝缘条，多个所述导电橡胶条间隔设置，相邻的两个所述导电橡胶条分别与所述刺激电源的第一极和第二极电性连接，所述绝缘条设置于相邻的两个所述导电橡胶条之间，所述弹片设置于所述绝缘层与所述刺激层之间，所述弹片一端与所述刺激开口边缘连接、另一端与所述刺激层连接。
优选地，所述摆动杆的截面呈矩形，沿所述摆动杆的延伸方向开设有第一腔，所述第一腔连通至所述摆动杆的底壁，所述丝杆容纳于所述第一腔中，所述滑块沿其滑动方向开设有一滑动腔，所述滑动腔的截面与所述摆动杆呈相适应的矩形，所述滑动腔的底壁凸设有一连接臂，所述连接臂开设所述丝杆相匹配的螺纹孔，所述连接臂与所述丝杆螺纹配合。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明实施例猫排泄装置通过控制模块控制各执行元件(第一电机、第二电机、驱动机等)，可以将猫砂腔的排泄物筛选出来，并收集于收集盒，该猫排泄装置实现了猫砂内排泄物的自动化筛选及收集，使用起来十分方便。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例猫排泄装置第一实施例的结构示意图；
图2是图1中的猫门与箱体配合的A向视图；
图3是图2中B处结构的放大图；
图4是图1所示的猫排泄装置中滑块运动第一预设距离后的状态图；
图5是图1所示的猫排泄装置作第一摆动运动时的状态图；
图6是图1所示的猫排泄装置作第二摆动运动时的状态图；
图7是图1所示的猫排泄装置的控制原理图；
图8是图1所示的猫排泄装置中摆动杆的倾角变化示意图；
图9是图1所示的猫排泄装置中箱体的结构示意图；
图10是图1所示的猫排泄装置中筛选机构的立体结构示意图；
图11是图10所示的摆动杆、丝杆、滑块的装配示意图(横截面)；
图12是图1所示的猫排泄装置中收集盒的结构示意图；
图13是图1所示的猫排泄装置中筛选机构的另一实施方式的结构示意图；
图14是图1所示的猫排泄装置中筛选机构的另一实施方式的结构示意图；
图15是猫排泄装置第二实施例的结构示意图；
图16是图15中C处结构的放大图；
图17是图15中D处结构的放大图；
图18是图15所示的猫排泄装置沿E-E线的剖视图；
图19是图18中F处结构的放大图；
图20是图18所示的遮挡帘的背面示意图；
图21是图20中G处结构的放大图；
图22是图15所示的猫排泄装置的控制原理图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1至图12，本发明实施例提出了本发明实施例提出了一种猫排泄装置，该猫排泄装置供宠物猫的排泄以及将清除猫排泄物，包括箱体110、筛选机构200、收集盒300、猫门120、感应开关410、销锁机构420和控制模块500。
箱体110为该猫排泄装置的壳体结构，用于容纳、承载该猫排泄装置的其他结构，箱体110的内腔包括猫砂腔101、容纳腔102、第一收纳腔104和第二收纳腔105，猫砂腔101用于容纳猫砂，猫砂用于供猫排泄后掩埋其粪便或尿液，猫砂具有较好的吸水性和凝结性(当猫砂中掩埋有猫粪便或尿液时，包围在猫粪便或尿液周围的猫砂团结呈一团)，猫砂可以为木砂、水晶砂、膨润土砂等，猫砂腔101为一拉伸腔体(优选地，猫砂腔101沿水平方向延伸，拉伸腔体是指一截面沿一方向拉伸形成的空腔，可以为矩形腔、圆柱腔等)，容纳腔102底部与猫砂腔101连通(猫砂腔101位于容纳腔102的下方)，箱体110内壁具有一挡壁106，挡壁106由猫砂腔101延伸至容纳腔102(具体地，挡壁106由猫砂腔101内壁的一部分以及容纳腔102内壁的一部分组成)，挡壁106位于第一圆柱面，箱体110开设有第一开口103，第一开口103由箱体110的外壁延伸至挡壁106，第一收纳腔104为与第一圆柱面同轴的扇形腔，第一收纳腔104与猫砂腔101连通(猫砂腔101的第一端与第一收纳腔104连通，猫砂腔101相对的第二端即为挡壁106)，第一收纳腔104与容纳腔102连通，第二收纳腔105开设于箱体110的底部并延伸至第一收纳腔104。
筛选机构200包括第一电机211、第二电机212、摆动杆221、丝杆222、滑块223、框体230、固定杆224、第一滑动导杆225、第二滑动导杆226、多个第一滑动环227、多个第二滑动环228和筛网240，第一电机211为伺服电机，在伺服控制下第一电机211可实现旋转、摆动等运动，第一电机211固定安装于箱体110，第一电机211的转动轴线垂直于猫砂腔101的延伸方向，第一电机211的转动轴线与挡壁106的中心轴线同轴，第二电机212为伺服电机，第二电机212固定安装于第一电机211的输出轴，第二电机212的转动轴线垂直于第一电机211的转动轴线，摆动杆221固定安装于第二电机212，初始时摆动杆221水平，丝杆222与第二电机212的输出轴同轴固定，滑块223滑动安装于摆动杆221，且滑块223与丝杆222螺旋传动连接，当第二电机212转动时丝杆222旋转并带动滑块223滑动，框体230与滑块223固定连接，框体230具有铲砂部231，铲砂部231贴着猫砂腔101的内壁，铲砂部231沿猫砂腔101延伸方向的投影与猫砂腔101的截面形状相匹配，当滑块223从初始位置滑动第一预设距离后，铲砂部231铲过猫砂腔101并最终与挡壁106相抵，固定杆224垂直固定安装于摆动杆221，第一滑动导杆225一端固定安装于固定杆224、另一端滑动安装于框体230(具体地，框体230开设有第一滑动孔201，第一滑动导杆225滑动安装于第一滑动孔201中，框体230相对于第一滑动导杆225可滑动)，第二滑动导杆226一端固定安装于固定杆224、另一端滑动安装于框体230(具体地，框体230开设有第二滑动孔202，第二滑动导杆226滑动安装于第二滑动孔202中，框体230相对于第二滑动导杆226可滑动)，第一滑动导杆225与第二滑动导杆226平行间隔设置，固定杆224、第一滑动导杆225和第二滑动导杆226构成一“冂”字形结构，第一滑动导杆225相对于第二滑动导杆226更靠近摆动杆221，多个第一滑动环227分别滑动安装于第一滑动导杆225，第一滑动环227与筛网240连接，多个第二滑动环228分别滑动安装于第二滑动导杆226，第二滑动环228与筛网240连接，筛网240与铲砂部231无缝连接(无缝连接是指筛网240与铲砂部231连接处没有缝隙)，筛网240与固定杆224无缝连接，筛网240靠近固定杆224处设置有落料开口203，初始时筛网240呈收缩状态并容纳于第一收纳腔104，当滑块223从初始位置滑动第一预设距离后，框体230滑动并带动筛网240张开，使得多个第一滑动环227之间间隔开来，多个第二滑动环228之间间隔开来，且多个第一滑动环227之间间隔(优选地，多个第一滑动环227之间等间隔)，多个第二滑动环228之间间隔(优选地，多个第二滑动环228之间等间隔)。
当筛网240张开后，当筛网240张开后从固定杆224至铲砂部231，筛网240深度逐渐增加(筛网240的底部呈倾斜状，这样设置的好处是使得筛网240张开时，筛网240与猫砂腔101底部之间已有落料空间101a，筛网240的深度定义为第一滑动导杆225(或第二滑动导杆226)至筛网240底部的高度差)，摆动杆221作第一摆动运动以使猫砂内的排泄物被筛选出，摆动杆221作第一摆动运动时，摆动杆221的倾角为α(本发明实施例中倾角定义为摆杆与水平面的夹角，具体地，当摆动杆221转动至水平面时该水平面为基准水平面，当摆动杆221位于基准水平面以下时，倾角为负，当摆动杆221位于基准水平面以上时，倾角α为正)，倾角α随摆动杆221的摆动而变化，优选地，初始时倾角α为0。摆动杆221作第一摆动运动时，筛网240内的猫砂不滑入落料开口203。优选地，当筛网240张开时，筛网240的底部张紧时呈一直线，位于筛网240最底部的圆锥母线与摆动杆221的夹角为γ，在本发明实施例中，α≤γ。筛网240张开时关于一对称平面对称，该对称平面垂直于第一电机211的转动轴线，该对称平面与筛网240相交处即为筛网240的底部。
具体参见图8，t0～t1时间内，摆动杆221作第一摆动运动，第一摆动运动包括多次往复摆动，每次往复摆动包含一次往摆动和回摆动，摆动杆221往摆动结束后进行回摆动，显然地，往摆动时第一电机211的转向与回摆动时第一电机211的转向相反；每次往摆动结束时摆动杆221的倾角均相同，每次回摆动结束时摆动杆221的倾角随往复摆动的次数增加而越来越小，这样设置的好处是给筛网240与猫砂腔101底部之间预留落料空间101a，以便筛网240内的猫砂逐渐落入猫砂腔101底部。
收集盒300用于收集包含有猫砂的呈结团状的猫排泄物，收集盒300滑动安装于第二收纳腔105(收集盒300可从第二收纳腔105内滑动取出)，收集盒300包括盒体310、导流板320、限位部330和封帘340，盒体310包围成一收集腔301，盒体310靠近落料开口203的侧部开设有一收集开口302，导流板320转动安装于收集开口302，导流板320抵靠于限位部330，导流板320相对于盒体310侧部张开一角度，封帘340为柔性薄膜，封帘340的上部固定连接于收集腔301的内壁，封帘340下垂且封闭收集开口302(封帘340依靠其自身重力下垂)，设置封帘340的好处是，当筛网240张开且在摆动杆221作第一摆动运动之后，摆动杆221作第二摆动运动以使筛网240上的排泄物经落料开口203滑入导流板320，排泄物从导流板320滑入收集开口302，排泄物撞击封帘340并进入第二收纳腔105内，摆动杆221作第二摆动运动时，摆动杆221的倾角为β，β大于等于α(意即作第二摆动运动时摆动杆221的倾角大于等于第一摆动运动时摆动杆221的倾角)。
具体参见图8，t1～t2时间内摆动杆221转动，摆动杆221由第一摆动运动结束点过渡至第二摆动运动的起始点，t2～t3时间内，摆动杆221作第二摆动运动，第二摆动运动包括多次往复摆动，每次往复摆动包括一次往摆动和回摆动，摆动杆221往摆动结束后进行回摆动，往摆动时第一电机211的转向与回摆动时第一电机211的转向相反；每次往摆动结束时摆动杆221的倾角均相同，每次回摆动结束时摆动杆221的倾角随往复摆动的次数增加而越来越小，通过不断的摆动使得筛网240内的排泄物经落料开口203落入导流板320。
猫门120转动安装于第一开口103，初始时猫门120封闭第一开口103(猫进出第一开口103时会推动猫门120向外或向内转动)，感应开关410安装于猫门120的内壁(当猫排泄完离开时，猫推压猫门120的内壁并触发感应开关410)，猫门120的内壁位于第二圆柱面，第二圆柱面与第一圆柱面半径相同，猫门120开设有销孔107，第一开口103的边缘开设有滑孔108，滑孔108对应销孔107设置，销锁机构420包括固定销421和驱动机422，固定销421滑动安装于滑孔108，初始时固定销421位于销孔107内，驱动机422用于驱动固定销421滑动以使固定销421插入销孔107，当固定销421固定猫门120时，第二圆柱面与第一圆柱面重合(可以允许初始时第二圆柱面与第一圆柱面有微小的偏差)。这样设置的好处是，当摆动杆221摆动时，框体230与挡壁106或猫门120相抵，避免筛网240内的猫砂或排泄物经猫门120向外排出。具体地，感应开关410可以为红外开关、压电开关或光电开关，优选地感应开关410为压电开关，当猫身体触压猫门120内壁的感应开关410时，感应开关410被触发。
具体地，固定销421安装于第一开口103的侧壁，第一开口103的侧壁开设有滑孔108，滑孔108内具有一抵靠台阶423，抵靠台阶423由弹性材料制成，驱动机422包括第一电磁铁422a和第一弹性元件422b，第一电磁铁422a安装于滑孔108内，第一电磁铁422a与控制模块500电性连接，固定销421包括滑动部421a和定位部421b，滑动部421a滑动安装滑孔108，滑动部421a由永磁材料制成(例如铁氧体材料)，第一弹性元件422b连接滑动部421a与第一电磁铁422a，第一弹性元件422b用于对定位销施加一保持初始位置的弹性力，定位部421b呈锥形(锥尖朝向销孔107)，销孔107设置猫门120的侧壁，销孔107呈与定位部421b相适配的锥形腔，初始时，定位销位于滑孔108内不阻碍猫门120的转动，定位部421b的锥尖沿其滑动方向的投影落入销孔107(可以允许初始时第二圆柱面与第一圆柱面有微小的偏差，只要不妨碍定位部421b的锥尖插入销孔107即可)，当感应开关410被触发时，控制模块500控制第一电磁铁422a启动，第一电磁铁422a排斥滑动部421a，使得滑动部421a滑出并抵靠于抵靠台阶423，定位部421b插入销孔107中，猫门120内壁的第二圆柱面与挡壁106的第一圆柱面重合。在其他实施例中，驱动机422可为电动推杆，由电动推杆推动固定销421的滑动。
具体地，猫门120顶端转动安装于第一开口103的顶壁，猫门120的两侧分别与第一开口103的两侧具有第一间隙，第一间隙的宽度小于等于0.5mm(例如可以为0.5mm、0.3mm等)，猫门120以其自身重力矩而保持初始位置，初始时第一开口103的底壁与猫门120的底端具有第二间隙，第二间隙的宽度小于等于0.5mm(例如可以为0.5mm、0.3mm等)，第一开口103的底壁为一与猫门120转动中心同轴的圆柱面。
控制模块500分别与第一电机211、第二电机212、感应开关410、驱动机422电性连接，在感应开关410被触发第一预设时间之后(使得猫门120有足够的时间回到初始位置)，控制模块500控制驱动机422运动以使固定销421固定猫门120、以及控制第二电机212转动以使滑块223滑动第一预设距离、控制第一电机211运动以使摆动杆221作第一摆动运动、控制第一电机211运动以使摆动杆221作第二摆动运动，控制模块500还用于控制第二电机212转动以使滑块223回复至初始位置、控制第一电机211转动以使摆动杆221回复至初始位置、控制驱动机422运动以使固定销421回复至初始位置，滑块223回复至初始位置过程中，框体230推动第一滑动环227滑动、第二滑动环228滑动以使筛网240收缩。上述过程中，控制模块500对各执行元件的运动控制依次进行。
下面将具体描述本发明实施例猫排泄装置的运作过程。宠物猫推开猫门120进入箱体110内，并于猫砂排泄排泄物(例如尿液或粪便)，猫砂吸水后与猫排泄物结团，猫推开猫门120离开箱体110，当猫身体推压猫门120内壁时，感应开关410被触发，在感应开关410被触发后的第一预设时间之内，猫排泄物完成结团且猫门120回复至初始位置；控制模块500在感应开关410被触发第一预设时间之后控制驱动机422运动以使固定销421从滑孔108中弹出并插入猫门120的销孔107中，猫门120内壁所处的第二圆柱面与挡壁106所处的第一圆柱面重合(此刻猫门120内壁边缘与挡壁106齐平)；控制模块500控制第二电机212转动，第二电机212带动丝杆222旋转使得滑块223产生远离第二电机212的滑动，滑块223则带动框体230平行于猫砂腔101的延伸方向滑动第一预设距离，框体230的铲砂部231贴住猫砂腔101内壁滑移，使得猫砂腔101内的猫砂进入筛网240内，当滑块223运动至终点时，铲砂部231带动筛网240张开(相应地，多个第一滑动环227之间间隔开来，多个第二滑动环228之间间隔开来)，筛网240与猫砂腔101底部之间具有落料空间101a，筛网240内部分猫砂经筛网240过滤后落入该落料空间101a；在滑块223滑动第一预设距离之后，控制模块500控制第一电机211运动以使摆动杆221作第一摆动运动，摆动杆221作第一摆动运动时，框体230、第一滑动导杆225、第二滑动导杆226、固定杆224产生相应地摆动，从而带动筛网240的摆动，从而使得筛网240内的猫砂经筛网240过滤后落入筛网240与猫砂腔101底部之间的落料空间101a，并且在筛网240摆动时，筛网240内的猫砂或排泄物不滑入落料开口203；在摆动杆221的第一摆动运动结束后，控制模块500控制第一电机211转动使得摆动杆221运动至第二摆动运动的起始位置；控制模块500控制第一电机211运动使得摆动杆221作第二摆动运动，框体230、第一滑动导杆225、第二滑动导杆226、固定杆224产生相应地摆动，从而带动筛网240的摆动，筛网240呈倾斜状使得筛网240内的排泄物朝向落料开口203滑动，最终筛网240内的排泄物经落料开口203落入导流板320，最终进入收集盒300的收集腔301中，从而实现对排泄物的回收。当摆动杆221的第二摆动运动结束后，控制模块500控制第二电机212转动，丝杆222转动并带动滑块223回复至初始位置，滑块223带动框体230滑动，框体230相对于第一滑动导杆225和第二滑动导杆226滑动，框体230推动第一滑动环227滑动、第二滑动环228滑动，相邻的第一滑动环227之间距离缩小，相邻的第二滑动环228之间距离缩小，多个第一滑动环227、多个第二滑动环228以及框体230共同带动筛网240收缩，设置多个第一滑动环227和多个第二滑动环228的作用是一方面当筛网240张开时起到提撑筛网240的作用，另一方面当筛网240收缩时，对筛网240收缩时的变形进行限位，筛网240收缩后容纳于第一收纳腔104。在滑块223回复至摆动杆221的初始位置后，控制模块500控制第一电机211转动以使摆动杆221回复至初始位置，可参见图8，t3～t4时间内，摆动杆221的倾角逐渐回复至初始，在摆动杆221转动的过程中，筛网240转动第一收纳腔104内。
本发明实施例猫排泄装置通过控制模块500控制该猫排泄装置的各执行元件(第一电机211、第二电机212、驱动机422等)，可以将猫砂腔101的排泄物筛选出来，并收集于收集盒300，该猫排泄装置实现了猫砂内排泄物的自动化筛选及收集，使用起来十分方便。
在本发明实施例中第一开口103不宜设置于容纳腔102的前后两侧，因有摆动杆221的阻挡会影响猫进入猫砂上部。
在本发明实施例的实施方式中，导流板320可采用柔性材料制成(至少导流板320靠近筛网240的部分采用柔性材料制成)，当摆动杆221回复至初始位置时，收缩状的筛网240回复至第一收纳腔104时挤压导流板320，导流板320靠近筛网240的部分产生弯曲，柔性的导流板320不影响筛网240的运动。当筛网240张开时，导流板320靠近筛网240的部分亦张开。
进一步地，在本发明实施例中导流板320伸入第一容纳腔102，收集箱300还包括第三电机350，第三电机350为伺服电机，第三电机350安装于盒体310，第三电机350与控制模块500电性连接，第三电机350用于驱动导流板320转动，当摆动杆221的第二摆动运动结束后，控制模块500控制第三电机350运动，使得导流板320朝向盒体310侧部转动一角度，一方面为筛网240回复至初始位置预留空间，另一方面使得导流板320内滞留的排泄物进入收集腔301内。控制模块500还用于控制第三电机350运动以使导流板320运动至初始位置。
收集盒300还包括两个间隔设置的侧挡部360，侧挡部360呈波纹状且由柔性材料制成，侧挡部360的波纹呈放射状，侧挡部360具有第一连接边361和第二连接边362，第一连接边361与导流板320连接，第二连接边362与收集开口302的内壁连接。侧挡部360用于防止导流板320上的排泄物从导流板320的两侧滑落。
具体地，容纳腔102内壁凸设有一挡块130，初始时第二电机212抵靠挡块。当控制模块控制第二电机212运动时，挡块130与第二电机212的运动不发生干涉。
具体地，铲砂部231靠近挡壁106的侧边具有铲砂刃231a,铲砂刃231a贴着猫砂腔101内壁，这样设置的好处是便于铲砂部231铲起猫砂腔101内壁的砂。
具体地，摆动杆221的截面呈矩形，沿摆动杆221的延伸方向开设有第一腔204，第一腔204连通至摆动杆221的底壁，丝杆222容纳于第一腔204中，滑块223沿其滑动方向开设有一滑动腔205，滑动腔205的截面与摆动杆221呈相适应的矩形，滑动腔205的底壁凸设有一连接臂223a，连接臂223a开设丝杆222相匹配的螺纹孔206，连接臂223a与丝杆222螺纹配合，连接臂223a与丝杆222实现丝杆传动，将丝杆222的旋转运动转化为滑块223的直线运动。
将丝杆222容纳于第一腔204中能够有效的保护丝杆222，且第一腔204的开口朝下，减少了灰尘等杂质于第一腔204内的堆积，保证了丝杆传动的有效进行。
在本发明实施例中，第一滑动环227的数量与第二滑动环228的数量相同，多个第一滑动环227的位置分别与多个第二滑动环228的位置相对应。
进一步参见图13，由固定杆224至铲砂部231，筛网240底部间隔设置有多个铅块251，铅块251的位置与第一滑动环227的位置相对应，显然地，铅块251于筛网240的底部间隔设置。在本发明实施例中，铅块251的数量与第一滑动环227的数量少一个(落料开口203处未设置铅块251)。设置铅块251的好处是，当筛网240收缩时筛网240底部始终保持下垂且快速收缩，限制了筛网240的变形，使得筛网240整体位于固定杆224与铲砂部231之间。
进一步参见图14，由固定杆224至铲砂部231，筛网240间隔设置多个肋条252，肋条252为刚性杆且筛网240的截面形状相适配，肋条252与筛网240固定连接，肋条252的数量与第一滑动环227的数量相同。设置肋条252的好处是，当筛网240收缩时肋条252保证筛网240整体快速收缩，限制了筛网240的变形，使得筛网240整体位于固定杆224与铲砂部231之间。
进一步参见图15至图22，该猫排泄装置还包括卷绕电机610和遮挡帘620，卷绕电机610安装于箱体110的侧壁，卷绕电机610的转动轴线平行于第一电机211的转动轴线，卷绕电机610具有一卷绕轴611，卷绕轴611的长度为箱体110的相对两侧壁的宽度，卷绕轴611距离箱体110顶壁的距离小于等于5cm(例如5cm、3cm、1cm等)，遮挡帘620卷绕于卷绕轴611，初始时遮挡帘620以其自身重力垂落，遮挡帘620的形状与箱体110内壁截面相匹配(在本发明实施例中，遮挡帘620经过容纳腔102、第一收纳腔104、猫砂腔101等)，遮挡帘620的底边设置有铁磁部621，箱体110的底壁设置第二电磁铁630(在本发明实施例中，遮挡帘620的底边与箱体110的底壁相适配，具体地，箱体110的底壁包括容纳腔102的底壁、第一收纳腔104的底壁和猫砂腔101的底壁)，初始时第二电磁铁630带电并吸附铁磁部621，遮挡帘620将箱体110内腔分隔成第一空间1001和第二空间1002，猫砂位于第一空间1001，筛网240、框体230、收集盒300和滑块223位于第二空间1002，这样设计的好处是避免了猫进入第一空间1001内，起到保护筛网240、框体230、收集盒300和滑块223的作用。
遮挡帘620开设有第三开口601和第四开口602，初始时摆动杆221和第一滑动导杆225容纳于第三开口601、第二滑动导杆226容纳于第四开口602(显然地，丝杆222容纳于第三开口601)。第三开口601的顶部靠近摆动杆221及第一滑动导杆225，第三开口601的底部延伸至遮挡帘620的底边，第四开口602的顶部靠近第二滑动导杆226，第四开口602的底部延伸至遮挡帘620的底边。设置第三开口601和第四开口602的好处是避免了摆动杆221、第一滑动导杆225、第二滑动导杆226阻碍遮挡帘620的垂落。
控制模块500与卷绕电机610电性连接，卷绕电机610为伺服电机，控制模块500与第二电磁铁630电性连接，初始时遮挡帘620垂落且与箱体110的底壁相抵，控制模块500控制第二电磁铁630通电，第二电磁铁630吸附遮挡帘620的铁磁部621，在感应开关410被触发之后，控制模块500控制第二电磁铁630断电、以及控制卷绕电机610运动以使遮挡帘620卷绕于卷绕电机610的卷绕轴611；在固定销421回复至初始位置之后，控制模块500还用于控制卷绕电机610运动以使遮挡帘620回复至初始状态、以及控制第二电磁铁630通电。
进一步地，卷绕轴611设置有刺激电源640，遮挡帘620包括绝缘层624、刺激层622、多个弹片623，绝缘层624与第一空间1001相邻，绝缘层624设置有多个刺激开口603，刺激层622与第二空间1002相邻，刺激层622包括多个导电橡胶条622a和多个绝缘条622b，多个导电橡胶条622a沿遮挡帘620的垂落方向延伸，多个绝缘条622b沿遮挡帘620的垂落方向延伸，多个导电橡胶条622a间隔设置，相邻的两个导电橡胶条622a分别与刺激电源640的第一极和第二极电性连接(刺激电源640可以为交流电源或直流电源，当刺激电源640为直流电源时，刺激电源640的第一极和第二极分别为正极和负极，当刺激电源640为交流电源时，刺激电源640的第一极和第二极分别为零线和火线)，两个相邻导电橡胶条622a之间具有电势差，绝缘条622b设置于相邻的两个导电橡胶条622a之间，弹片623设置于绝缘层624与刺激层622之间，弹片623一端与刺激开口603边缘连接、另一端与刺激层622连接，每一刺激开口603暴露至少两条相邻的导电橡胶条622a。在弹片623的作用下，绝缘层624与刺激层622具有绝缘间隙604。相邻的导电橡胶条622a间隔距离小于等于1cm，刺激开口603呈矩形阵列排布(具体地，多个刺激开口603沿横向、纵向两个方向排列)，横向相邻两个刺激开口603之间的间隔距离小于等于5cm(例如5cm、3cm、1cm等)，纵向相邻的两个刺激开口603之间的间隔距离小于等于5cm(例如5cm、3cm、1cm等)。
当猫挤压、抓挠遮挡帘620时，绝缘间隙604的间隙宽度缩小至零，猫暴露于刺激开口603处的身体接收导电橡胶条622a的电刺激，从而缩回。在本发明实施例中，由于弹片623的存在，绝缘层624与刺激层622具有绝缘间隙604，猫在轻微触碰遮挡帘620时不会触发电刺激。
在本发明实施例中，截面特指垂直于拉伸体延伸方向的平面与该拉伸体相截得到的平面图形。本发明实施例的固定连接可以为焊接、卡扣连接、螺钉连接等。本发明实施例的弹性元件可以为弹簧等。显然地，本发明实施例必然具有工作电源，用于供给控制模块、传感器和执行元件能量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种猫排泄装置，其特征在于，包括箱体、筛选机构、收集盒、猫门、感应开关、销锁机构、控制模块，
所述箱体的内腔包括猫砂腔、容纳腔、第一收纳腔和第二收纳腔，所述猫砂腔为一拉伸腔体，所述猫砂腔用于容纳猫砂，所述容纳腔底部与所述猫砂腔连通，所述箱体内壁具有一挡壁，所述挡壁由所述猫砂腔延伸至所述容纳腔，所述挡壁位于第一圆柱面，所述箱体开设有第一开口，所述第一开口由所述箱体的外壁延伸至所述挡壁，所述第一收纳腔为与所述第一圆柱面同轴的扇形腔，所述第一收纳腔与所述猫砂腔连通，所述第一收纳腔与所述容纳腔连通，所述第二收纳腔开设于所述箱体的底部并延伸至所述第一收纳腔；
所述筛选机构包括第一电机、第二电机、摆动杆、丝杆、滑块、框体、固定杆、第一滑动导杆、第二滑动导杆、多个第一滑动环、多个第二滑动环和筛网，所述第一电机固定安装于所述箱体，所述第一电机的转动轴线垂直于所述猫砂腔的延伸方向，所述第一电机的转动轴线与所述挡壁的中心轴线同轴，所述第二电机固定安装于所述第一电机的输出轴，所述第二电机的转动轴线垂直于所述第一电机的转动轴线，所述摆动杆固定安装于所述第二电机，初始时所述摆动杆平行于所述猫砂腔的延伸方向，所述丝杆与所述第二电机的输出轴同轴固定，所述滑块滑动安装于所述摆动杆，且所述滑块与所述丝杆螺旋传动连接，当所述第二电机转动时所述滑块滑动，所述框体与所述滑块固定连接，所述框体具有铲砂部，当所述滑块从初始位置滑动第一预设距离后，所述铲砂部铲过所述猫砂腔并与所述挡壁相抵，所述固定杆垂直固定安装于所述摆动杆，所述第一滑动导杆一端固定安装于所述固定杆、另一端滑动安装于所述框体，所述第二滑动导杆一端固定安装于所述固定杆、另一端滑动安装于所述框体，所述第一滑动导杆与所述第二滑动导杆平行设置，多个所述第一滑动环分别滑动安装于所述第一滑动导杆，所述第一滑动环与所述筛网连接，多个所述第二滑动环分别滑动安装于所述第二滑动导杆，所述第二滑动环与所述筛网连接，所述筛网与所述铲砂部无缝连接，所述筛网与所述固定杆无缝连接，所述筛网靠近所述固定杆处设置有落料开口，初始时所述筛网呈收缩状态并容纳于所述第一收纳腔，当所述滑块从初始位置滑动第一预设距离后，所述筛网张开，且多个所述第一滑动环之间间隔，多个所述第二滑动环之间间隔，当所述筛网张开后，所述摆动杆作第一摆动运动以使所述猫砂内的排泄物被筛选出，所述摆动杆作第一摆动运动时，所述摆动杆的倾角为α；
所述收集盒滑动安装于所述第二收纳腔，所述收集盒包括盒体、导流板、限位部和封帘，所述盒体包围成一收集腔，所述盒体开设有一收集开口，所述导流板转动安装于所述收集开口，所述导流板抵靠于所述限位部，所述封帘为柔性薄膜，所述封帘的上部固定连接于所述收集腔的内壁，所述封帘下垂且封闭所述收集开口，当所述筛网张开且在所述摆动杆作第一摆动运动之后，所述摆动杆作第二摆动运动以使所述筛网上的排泄物经所述落料开口滑入所述导流板，所述摆动杆作第二摆动运动时，所述摆动杆的倾角为β，β≥α；
所述猫门转动安装于所述第一开口，初始时所述猫门封闭所述第一开口，所述感应开关安装于所述猫门的内壁，所述猫门的内壁位于第二圆柱面，所述第二圆柱面与所述第一圆柱面半径相同，所述猫门开设有销孔，所述第一开口的边缘开设有滑孔，所述滑孔对应所述销孔设置，所述销锁机构包括固定销和驱动机，所述固定销滑动安装于所述滑孔，初始时所述固定销位于所述销孔内，所述驱动机用于驱动所述固定销滑动以使所述固定销插入所述销孔，当所述固定销固定所述猫门时，所述第二圆柱面与所述第一圆柱面重合；
所述控制模块分别与所述第一电机、所述第二电机、所述感应开关、所述驱动机电性连接，在所述感应开关被触发第一预设时间之后，所述控制模块控制所述驱动机运动以使所述固定销固定所述猫门、以及控制所述第二电机转动以使所述滑块滑动第一预设距离、控制所述第一电机运动以使所述摆动杆作第一摆动运动、控制所述第一电机运动以使所述摆动杆作第二摆动运动，所述控制模块还用于控制所述第二电机转动以使所述滑块回复至初始位置、控制所述第一电机转动以使所述摆动杆回复至初始位置、控制所述驱动机运动以使所述固定销回复至初始位置，所述滑块回复至初始位置的过程中，所述框体推动所述第一滑动环滑动、所述第二滑动环滑动以使所述筛网收缩。
2.根据权利要求1所述的猫排泄装置，其特征在于，所述收集盒还包括两个间隔设置的侧挡部，所述侧挡部呈波纹状且由柔性材料制成，所述侧挡部的波纹呈放射状，所述侧挡部具有第一连接边和第二连接边，所述第一连接边与所述导流板连接，所述第二连接边与所述收集开口的内壁连接。
3.根据权利要求1所述的猫排泄装置，其特征在于，当所述筛网张开后，从所述固定杆至所述铲砂部，所述筛网深度逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的猫排泄装置，其特征在于，所述第一滑动环的数量与所述第二滑动环的数量相同，多个所述第一滑动环的位置分别与多个所述第二滑动环的位置相对应。
5.根据权利要求4所述的猫排泄装置，其特征在于，由所述固定杆至所述铲砂部，所述筛网底部间隔设置有多个铅块，所述铅块的位置与所述第一滑动环的位置相对应。
6.根据权利要求4所述的猫排泄装置，其特征在于，由所述固定杆至所述铲砂部，所述筛网间隔设置多个肋条，所述肋条与所述筛网固定连接，所述肋条的位置与所述第一滑动环的位置相对应。
7.根据权利要求5所述的猫排泄装置，其特征在于，所述铅块的数量与所述第一滑动环的数量相对应。
8.根据权利要求1所述的猫排泄装置，其特征在于，所述猫排泄装置还包括卷绕电机和遮挡帘，所述卷绕电机安装于所述箱体的侧壁，所述卷绕电机的转动轴线平行于所述第一电机的转动轴线，所述卷绕电机具有一卷绕轴，所述卷绕轴距离所述箱体顶壁的距离小于等于5cm，所述遮挡帘卷绕于所述卷绕轴，所述遮挡帘的形状与所述箱体内壁截面相匹配，所述遮挡帘的底边设置有铁磁部，所述箱体的底壁设置第二电磁铁，初始时所述第二电磁铁带电并吸附所述铁磁部，所述遮挡帘将所述箱体内腔分隔成第一空间和第二空间，所述猫砂位于所述第一空间，所述筛网、所述框体、所述收集盒位于所述第二空间；
所述遮挡帘开设有第三开口和第四开口，初始时所述摆动杆和所述第一滑动导杆容纳于所述第三开口、所述第二滑动导杆容纳于所述第四开口；
所述控制模块与所述卷绕电机电性连接，所述控制模块与所述第二电磁铁电性连接，在所述感应开关被触发之后，所述控制模块控制所述第二电磁铁断电、以及控制所述卷绕电机运动以使所述遮挡帘卷绕于所述卷绕电机的卷绕轴；在所述固定销回复至初始位置之后，所述控制模块还用于控制所述卷绕电机运动以使所述遮挡帘回复至初始状态、以及控制所述第二电磁铁通电。
9.根据权利要求8所述的猫排泄装置，其特征在于，所述卷绕轴设置有刺激电源，所述遮挡帘包括绝缘层、刺激层、多个弹片，所述绝缘层与所述第一空间相邻，所述绝缘层设置有多个刺激开口，所述刺激层与所述第二空间相邻，所述刺激层包括多个导电橡胶条和多个绝缘条，多个所述导电橡胶条间隔设置，相邻的两个所述导电橡胶条分别与所述刺激电源的第一极和第二极电性连接，所述绝缘条设置于相邻的两个所述导电橡胶条之间，所述弹片设置于所述绝缘层与所述刺激层之间，所述弹片一端与所述刺激开口边缘连接、另一端与所述刺激层连接。
10.根据权利要求1所述的猫排泄装置，其特征在于，所述摆动杆的截面呈矩形，沿所述摆动杆的延伸方向开设有第一腔，所述第一腔连通至所述摆动杆的底壁，所述丝杆容纳于所述第一腔中，所述滑块沿其滑动方向开设有一滑动腔，所述滑动腔的截面与所述摆动杆呈相适应的矩形，所述滑动腔的底壁凸设有一连接臂，所述连接臂开设所述丝杆相匹配的螺纹孔，所述连接臂与所述丝杆螺纹配合。
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