CN107918974A - 一种智能笔芯以旧换新装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于废旧资源回收利用领域，为了解决废旧笔芯对环境造成的污染，本发明为一种智能笔芯以旧换新装置，其特征在于：所述智能笔芯以旧换新装置，包括放笔芯入口、传送带装置、右侧箱体板、新笔芯输出装置固定架、新笔芯输出装置、斜板、取笔芯出口、继电器模块、单片机控制模块、旧笔芯存储装置、双向翻转装置、双向翻转装置固定架、传感器、左侧箱体板、传送带装置固定架、语音模块、液晶显示器。该装置能更加高效的对废旧笔芯进行回收，从而减少了废旧笔芯对环境造成的污染。

Description

一种智能笔芯以旧换新装置

技术领域

本发明属于废旧资源回收利用领域，具体涉及一种智能笔芯以旧换新装置，主要用于采用有偿回收模式的废旧笔芯回收和循环利用。

背景技术

中性笔现在备受人们青睐，其销售量呈大幅度的增长；再者，我国人口高达13亿之多，使用中性笔的人数比例逐年增加。中性笔每年的生产量和销售量极为庞大。资料显示,我国目前有近3亿名在校学生,仅按平均每人每周用一支笔芯计算,一年就要使用近150亿支,这些笔芯首尾相连,可绕地球45圈。笔芯虽小,污染却不容忽视。如果随意丢弃,大量的废旧笔芯除了会造成资源的巨大浪费,还会对环境造成意想不到的污染甚至影响人的健康。如何解决废旧笔芯带来的困扰,越来越成为人们关注的焦点问题。就目前来讲，在中国回收笔芯的方式主要是人工回收，自愿回收。但是大部分废旧笔芯还是被当作普通垃圾,随手一扔了之。这也导致了废旧笔芯的分布比较分散，不利于回收。本研究的目的就是更高效廉价地回收废旧笔芯。大量的废旧笔芯只有被收集起来，才有可能集中进行下一步处理——变废为宝。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种智能笔芯以旧换新装置，能更加全面的对废旧笔芯进行收集，实现废旧笔芯的有效回收和环保利用。

本发明采用的技术方案为：一种智能笔芯以旧换新装置，包括如下部件：放笔芯入口、传送带装置、右侧箱体板、新笔芯输出装置固定架、新笔芯输出装置、斜板、取笔芯出口、继电器模块、单片机控制模块、旧笔芯存储装置、双向翻转装置、双向翻转装置固定架、传感器、左侧箱体板、传送带装置固定架、语音模块、液晶显示器；所述传送带装置由传送带装置固定架固定在右侧箱体板上方，所述传送带装置上方设有放笔芯入口，下方设有新笔芯输出装置，左侧设有传感器，左侧下方设有双向翻转装置；所述双向翻转装置由双向翻转装置固定架固定在左侧箱体板上，所述双向翻转装置左侧下方设有旧笔芯存储装置，右侧下方设有斜板；所述斜板固定在右侧箱体板下方，且与右侧箱体板的接触位置设有取笔芯出口；所述新笔芯输出装置由新笔芯输出装置固定架固定在左侧箱体板中间位置。

本发明的技术方案还有：所述的传送带装置，包括用于分离笔芯的矩形凹槽、防止笔芯聚集的挡板、起支撑和传动作用的传送带、提供动力的传送带电机、将电机与传送带装置相连的主动轴、作为从动的从动轴承。

本发明的技术方案还有：所述的新笔芯输出装置, 包括起支撑固定作用的平台、提供动力的舵机、与舵机相连的曲柄、端部呈方形的新笔芯推板、用于连接曲柄和新笔芯推板的连杆、扁长方体形新笔芯存储盒。

本发明的技术方案还有：所述的旧笔芯存储装置, 包括存储旧笔芯的一号旧笔芯存储盒和一号旧笔芯存储盒、用于传动的丝杠、丝杠的后方是提供动力的步进电机、还有支撑丝杠与步进电机的底座、以及用于连接一号旧笔芯存储盒和丝杠的丝杠上座。

本发明的技术方案还有：所述的双向翻转装置,包括提供动力的翻转电机、作为双向翻转的翻转板、作为连接翻转板和翻转电机的连接轴。

本发明的有益效果在于：本智能笔芯以旧换新装置，通过控制系统将传送带装置，新笔芯输出装置，旧笔芯存储装置，双向翻转装置相互配合，实现智能回收利用的目的。具体实施有如下优点：

（1）将一把笔芯放入放笔芯入口后，通过挡板和矩形凹槽的配合，将一把原本聚集在一起的旧笔芯均匀的分布于矩形凹槽中，这样避免了一根一根投笔芯的繁琐过程。（2）当新笔芯达到10根时，舵机转动时会带动曲柄，使端部呈方形的新笔芯推板向外运动，使新笔芯推板推出新笔芯。（3）一号旧笔芯存储盒存满旧笔芯时，步进电机会拖动丝杠，从而带动与丝杠相连的丝杠上座以及一号旧笔芯存储盒以及二号旧笔芯存储盒一起向前移动，直到二号旧笔芯存储盒移动到原先一号旧笔芯存储盒的位置。这样就会把装置的旧笔芯存储量翻一倍。（4）当旧笔芯的数目达到10根时，翻转电机带动翻转板做左转90度，将翻转板上的旧笔芯倒入旧笔芯存储装置，当旧笔芯的数目未达到十根或者出现剩余少于十根时，翻转电机带动翻转板做右转90度，将翻转板上的旧笔芯倒入斜板。(5) 采用激励措施实现废旧笔芯回收，为废旧笔芯全面大范围的回收利用提供了可能。综上所述，本设计制作结构简单，实用性强，智能化，人性化。以有偿形式回收废旧笔芯，为笔芯回收。

附图说明

图 1 是本发明的智能笔芯以旧换新装置整体结构示意图；

图 2 是本发明的传送带装置结构示意图；

图 3 是本发明的新笔芯输出装置示意图；

图 4 是本发明的双向翻转装置示意图；

图 5 是本发明的旧笔芯存储装置示意图；

图中：1.放笔芯入口，2.传送带装置，21.矩形凹槽，22.挡板，23.传送带，24.传送带电机， 25.主动轴， 26.从动轴承， 3.右侧箱体板，4.新笔芯输出装置固定架，5.新笔芯输出装置，51.曲柄，52.连杆，53.新笔芯推板，54.新笔芯存储盒， 55.平台， 56.舵机，6.斜板，7.取笔芯出口， 8.继电器模块， 9.单片机控制模块， 10.旧笔芯存储装置，101.底座，102.丝杠上座， 103.步进电机， 104.二号旧笔芯存储盒， 105.一号旧笔芯存储盒， 106.丝杠，11.双向翻转装置，111.翻转电机，112.翻转板，113.连接轴，12.双向翻转装置固定架，13.传感器，14.左侧箱体板，15.传送带装置固定架，16.语音模块，17.液晶显示屏。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术方案、技术特征、达成目的与功能易于明白了解,下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。如图 1、图 2、图 3、图 4 和图 5 所示，智能笔芯以旧换新装置包括如下部件：放笔芯入口1、传送带装置2、右侧箱体板3、新笔芯输出装置固定架4、新笔芯输出装置5、斜板6、取笔芯出口7、继电器模块8、单片机控制模块9、旧笔芯存储装置10、双向翻转装置11、双向翻转装置固定架12、传感器13、左侧箱体板14、传送带装置固定架15、语音模块16、液晶显示器17；所述传送带装置2由传送带装置固定架5固定在右侧箱体板3上方，所述传送带装置2上方设有放笔芯入口1，下方设有新笔芯输出装置5，左侧设有传感器13，左侧下方设有双向翻转装置11；所述双向翻转装置11由双向翻转装置固定架12固定在左侧箱体板14上，所述双向翻转装置11左侧下方设有旧笔芯存储装置10，右侧下方设有斜板6；所述斜板6固定在右侧箱体板3下方，且与右侧箱体板3的接触位置设有取笔芯出口7；所述新笔芯输出装置5由新笔芯输出装置固定架4固定在左侧箱体板14中间位置。

下面根据图1- 图5 说明本发明的工作过程。

正常工作状态：

当用户按下继电器模块8，液晶显示器17显示“欢迎使用智能笔芯以旧换新装置”，语音提示：“欢迎使用智能笔芯以旧换新装置”,传送带电机24开始拖动传送带装置2，使其开始左转转动。此时智能笔芯以旧换新装置正常工作。

当用户从放笔芯入口1放入若干根废旧笔芯时，在挡板22的作用下，只有落在矩形凹槽21 中的废旧笔芯才能单根逐个通过。在废旧笔芯从传送带装置的最左端往下降落到翻转板112的过程中，废旧笔芯会进入传感器13的检测范围。当有废旧笔芯经过时，传感器13就产生高电平信号。传感器13把检测到的高电平信号送到单片机控制模块9。单片机控制模块9 在接收到传感器13 送来的信号后，单片机控制模块9 在内部计数。当计数个数达到10根时，单片机控制模块9控制传送带电机24停转，同时，单片机控制模块9 控制翻转电机111 左转90度，带动翻转板112左转，使废旧笔芯进入一号旧笔芯存储盒105。接着单片机控制模块9 向舵机56 发出指令，驱动曲柄51旋转，带动连杆52 和新笔芯推板53动作，将新笔芯从新笔芯存储盒54推出，使新笔芯划入斜板6，此时，用户可以从取笔芯出口7处取走剩余的笔芯。同时，单片机控制模块9 控制液晶显示器17显示“请取走你的新笔芯”以及语音提示：“请取走你的新笔芯，谢谢你为环保做出贡献”。然后，单片机控制模块9控制传送带电机24恢复左转转动，装置继续上述正常运行过程。

当用户放入的笔芯数不是10的整数倍时，最后一次计数一定是不满10根的。为了避免整个装置无法继续工作，单片机控制模块9 在每一次计数加1之后都会定时5秒钟。在5秒之内，又有计数信号产生时，单片机控制模块9正常计数，并重新定时5秒。当5秒时间到，仍然没有新的计数时，单片机控制模块9 则认为这是最后一次不满10根的计数。同时，单片机控制模块9 控制翻转电机111右转90度，带动翻转板112右转，使剩余废旧笔芯划入斜板6。同时，单片机控制模块9 控制液晶显示器4显示“请取走你的剩余笔芯”以及语音提示：“请取走你的剩余笔芯，谢谢你为环保做出贡献”。单片机控制模块9 控制传送带电机24 停转，装置停止工作，等待下一次用户使用。此时，用户可以从取笔芯出口7处取走剩余的笔芯。

当一号旧笔芯存储盒105的存储空间用尽时，步进电机103会拖动丝杠106 旋转，从而带动与丝杠相连的丝杠上座102和一号旧笔芯存储盒105 以及二号旧笔芯存储盒104一起向前移动，直到二号旧笔芯存储盒104移动到原先一号旧笔芯存储盒105的位置，再用二号旧笔芯存储盒104储存旧笔芯，这样就会把装置的旧笔芯存储量翻一倍。

非正常工作状态：

当扁长方体形新笔芯存储盒54中的新笔芯用完时，液晶显示器17显示“奖励笔芯已用光”，语音提示：“奖励笔芯已用光，你可以投入废旧笔芯，但不能得到相应奖励”。此时智能笔芯以旧换新装置可以工作，但不能输出给用户相应的奖励笔芯。

当一号旧笔芯存储盒105装满废旧笔芯时，液晶显示器17显示“旧笔芯存储盒已满”，语音提示：“旧笔芯存储盒已满，本装置暂时不接受投入废旧笔芯”。此时智能笔芯以旧换新装置不工作。

当智能笔芯以旧换新装置出现故障时，液晶显示器17显示“暂停服务”，语音提示：“本装置出现故障，暂停服务”。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种智能笔芯以旧换新装置，其特征在于：所述智能笔芯以旧换新装置，包括放笔芯入口（1）、传送带装置（2）、右侧箱体板（3）、新笔芯输出装置固定架（4）、新笔芯输出装置（5）、 斜板（6）、取笔芯出口（7）、继电器模块（8）、单片机控制模块（9）、旧笔芯存储装置（10）、双向翻转装置（11）、双向翻转装置固定架（12）、传感器（13）、左侧箱体板（14）、传送带装置固定架（15）、语音模块（16）、液晶显示器（17）；所述传送带装置（2）由传送带装置固定架（15）固定在右侧箱体板（3）上方，所述传送带装置（2）上方设有放笔芯入口（1），下方设有新笔芯输出装置（5），左侧设有传感器（13），左侧下方设有双向翻转装置（11）；所述双向翻转装置（11）由双向翻转装置固定架（12）固定在左侧箱体板（）上，所述双向翻转装置（11）左侧下方设有旧笔芯存储装置（10），右侧下方设有斜板（6）；所述斜板（6）固定在右侧箱体板（3）下方，且与右侧箱体板（3）的接触位置设有取笔芯出口（7）；所述新笔芯输出装置（5）由新笔芯输出装置固定架（4）固定在左侧箱体板（14）中间位置。

2.根据权利要求1所述的一种智能笔芯以旧换新装置，其特征在于：所述的传送带装置（2）包括矩形凹槽（21）、挡板（22）、传送带（23）、传送带电机（24）、主动轴（25）、从动轴承（26）；矩形凹槽（21）均匀分布在传送带（23）表面上，且矩形凹槽（21）的大小仅容许存储一根笔芯；挡板（22）位于传送带（23）中间上方位置，并与传送带（23）表面相垂直；传送带电机（24）与主动轴（25）相连，并驱动主动轴（25）、从动轴承（26）、传送带（23）运转。

3.根据权利要求1所述的一种智能笔芯以旧换新装置，其特征在于：所述的双向翻转装置（11）包括翻转电机（111）、翻转板（112）、连接轴（113），所述翻转板（112）呈“十”字型，固定在连接轴（113），所述翻转电机（111）与连接轴（113）相连，驱动翻转板（112）左右翻转。

4.根据权利要求1所述的一种智能笔芯以旧换新装置，其特征在于：所述的旧笔芯存储装置（10）包括底座（101）、丝杠上座（102）和步进电机（103）、二号旧笔芯存储盒（104）、一号旧笔芯存储盒（105）、丝杠（106），所述步进电机（103）位于底座（101）上方，驱动丝杠（106）旋转，所述丝杠上座（102）与丝杠（106）相连，并在丝杠（106）的带动下轴向移动，所述二号旧笔芯存储盒（104）、一号旧笔芯存储盒（105）与丝杠上座（102）相连，并随丝杠上座（102）移动。

5.根据权利要求1所述的一种智能笔芯以旧换新装置，其特征在于 ：所述的新笔芯输出装置（5）包括曲柄（51）、连杆（52）、新笔芯推板（53）、新笔芯存储盒（54）、平台（55）、舵机（56），所述舵机（56）位于平台上，并驱动曲柄（51）旋转，所述曲柄（51）与连杆（52）及新笔芯推板（53）相连接，所述新笔芯推板（53）正对新笔芯存储盒（54），在舵机的带动下将新笔芯从新笔芯存储盒（54）中推出。