CN107945368A - 一种环保笔箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保笔箱，该环保笔箱包括箱体、第一光电传感器、控制单元、笔芯存储箱、下滑板和推送装置，第一光电传感器设置于箱体进料口的内部，笔芯存储箱通过支架安装于箱体的内部，下滑板设置于笔芯存储箱的下方，下滑板通过滑槽与箱体的取物口连接，推送装置用于将下滑板上的笔芯推送至滑槽内，控制单元分别与推送装置、第一光电传感器电连接。通过对废弃的笔芯或笔壳进行收集，并将其打碎成可作为工业原料的塑料颗粒，实现塑料的二次回收，避免对环境造成污染。此外，通过在回收笔芯或笔壳的同时，输出一定量的新笔芯作为奖励，可鼓励更多的人参与到笔芯或笔壳回收活动中。本发明的环保笔箱具有结构简单和节能环保的优点。

Description

一种环保笔箱

技术领域

本发明涉及废品收集设备技术领域，具体涉及一种环保笔箱。

背景技术

作为目前普及度最广的书写工具，目前全国乃至全球的学生和文书工作都使用水笔，使用过程中的损坏或用完之后，笔芯和笔壳都被直接丢弃。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。

资料显示，中性笔的笔芯材料是聚乙烯，聚乙烯是乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物，它是一种无色透明的热塑性塑料，具有比较稳定的化学性质，自然条件下，聚乙烯200年之内都很难降解。笔头的金属使用的材料包括铁、铬、镍、铅、铜、钨，其中大部分属于重金属，这些重金属不仅会对土壤造成严重的污染，而且最后还可能通过食物链进入人体，引起血管痉挛，影响卟啉代谢甚至损害中枢神经系统，严重威胁到人类的生命健康。

另外，笔芯里的残留物，也会污染土壤和水。如果将笔芯进行焚烧处理，则会产生致癌的烟尘，污染大气。可见，废旧的小塑料笔芯通过一定量的积累后会对环境造成很大的威胁，加强废旧笔芯的回收利用势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保笔箱，用以解决笔芯被随意丢弃，造成环境无污染的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种环保笔箱，所述环保笔箱包括箱体，所述箱体设置有进料口和取物口，所述环保笔箱还包括第一光电传感器、控制单元、笔芯存储箱、下滑板和推送装置，所述第一光电传感器设置于所述箱体进料口的内部，所述笔芯存储箱通过支架安装于所述箱体的内部，所述下滑板设置于所述笔芯存储箱的下方，所述下滑板通过滑槽与所述箱体的取物口连接，所述推送装置用于将下滑板上的笔芯推送至滑槽内，所述控制单元分别与推送装置、第一光电传感器电连接。

优选的，所述推送装置包括第一电机、减速箱、第一继电器和拨轮，所述第一电机通过第一继电器与所述控制单元电连接，所述第一电机的转轴与所述减速箱的动力输入轴连接，所述减速箱的动力输出轴与所述拨轮连接，所述拨轮的外周设置有多个径向向外延伸的拨片。

优选的，所述推送装置包括直线电机、第二继电器和滑块，所述直线电机固定安装在所述下滑板的底部，所述下滑板上设置有贯穿下滑板的轨道槽，所述滑块可滑动地安装在轨道槽内并与直线电机的负载工作台连接，所述直线电机通过第二继电器与所述控制单元电连接。

优选的，所述箱体内还设置有用于将笔芯打碎成塑料颗粒的小型粉碎机，所述小型粉碎机的进料口处于所述箱体内进料口的下方，所述小型粉碎机的驱动电机通过第三继电器与所述控制单元电连接。

优选的，所述箱体内还设置有用于收集塑料颗粒的收集箱，所述小型粉碎机的出料口与所述收集箱的进料口通过导向管连接。

优选的，所述滑槽的上方设置有第二光电传感器，所述第二光电传感器与所述控制单元电连接。

优选的，所述箱体的取物口设置有挡板。

优选的，所述箱体的一侧设置有检修门。

优选的，所述箱体的外部还设置有显示屏，所述显示屏与所述控制单元电连接。

本发明具有如下优点：本发明的环保笔箱通过对废弃的笔芯进行收集，并将其打碎成可作为工业原料的塑料颗粒，实现塑料的二次回收，避免对环境造成污染。此外，通过在回收笔芯的同时，输出一定量的新笔芯作为奖励，可鼓励更多的人参与到笔芯回收活动中。本发明的环保笔箱具有结构简单和节能环保的优点。

附图说明

图1为本发明实施例1中环保笔箱的侧视剖面结构示意图。

图2为本发明笔芯存储箱的结构示意图。

图3为本发明实施例1和2中推送装置的结构示意图。

图4为本发明实施例2中环保笔箱的侧视剖面结构示意图。

图5为本发明实施例3中环保笔箱的侧视剖面结构示意图。

图6为本发明实施例3中下滑板的结构示意图。

图7为本发明实施例3中环保笔箱的立体结构示意图。

图8为本发明实施例1中线路部分的连接示意图。

图9为本发明实施例2中线路部分的连接示意图。

图10为本发明实施例3中线路部分的连接示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1和2所示，该环保笔箱包括箱体1、第一光电传感器2、控制单元3、笔芯存储箱4、下滑板5和推送装置6，箱体1为矩形箱体，当然也可以是球形、椭球形或其他形状的箱体。进料口设置于箱体1的顶部，取物口设置于箱体1前面的下部。笔芯存储箱4通过支架安装于箱体1的内部，笔芯存储箱4的顶部设置有进料口，且底部设置有出料口，笔芯存储箱4的截面呈一个上大下小的锥体，笔芯存储箱4的出料口为条形口，条形口的宽度稍大于笔芯的直径，以保证每次只能一根新笔芯从笔芯存储箱4的出料口通过。

下滑板5通过支架固定于笔芯存储箱4的下方，下滑板5的上表面与笔芯存储箱4的出料口之间的距离稍大于笔芯的直径，以保证笔芯存储箱4的出料口的正下方有笔芯存在时，该笔芯可将笔芯存储箱4出料口封堵，使其内部的笔芯无法再向下运动。下滑板5呈板状结构，下滑板5远离笔芯存储箱4一端的高度低于靠近笔芯存储箱4一端的高度，处于倾斜状态的下滑板5，保证掉落至下滑板5上的笔芯可以在重力的作用下自动下滑。进一步的，下滑板5远离笔芯存储箱4一端的端部向上弯曲，形成具有一定弧度的阻挡部，下滑的笔芯在阻挡部的阻挡下整齐排列在下滑板5上。下滑板5远离笔芯存储箱4一端的端部通过滑槽51与箱体1的取物口连接，滑槽51也成倾斜状态，滑槽51靠近下滑板5一端的高度高于远离下滑板5一端的高度。

如图3所示，推送装置6用于将下滑板5上的笔芯推送至滑槽51内，推送装置6包括第一电机61、减速箱62、第一继电器63和拨轮64，第一电机61通过第一继电器63与控制单元3电连接，控制单元3、第一继电器63均与电源电连接。第一电机61和减速箱62固定安装在基座上，第一电机61的转轴与减速箱62的动力输入轴连接，减速箱62的动力输出轴与拨轮64连接，拨轮64的外周设置有四个径向向外延伸的拨片60，拨轮64设置于阻挡部的正上方，以保证拨轮64每转90度，都会有一个拨片60将下滑板5上的笔芯推送至滑槽51中。

如图8所示，控制单元3与第一光电传感器2电连接，第一光电传感器2的发射探头和接收探头固定安装于箱体1进料口的内部，发射探头和接收探头处于同一直线上，发射探头通电后发射一束红外线，红外线被接收探头接收，此时，接收探头没有响应；当有废旧笔芯从箱体1进料口放入时，废旧笔芯下落过程中会遮挡住红外线，此时，接收探头导通，产生一个电压信号并发送给控制单元3，控制单元3控制第一继电器63导通，第一电机61开始转动，同时，控制单元3内的计时模块开始计时，第一电机61经过减速机降速后，带动拨轮64缓慢转动，当拨轮64转动90度时，拨片60将一个新笔芯从下滑板5上推送至滑槽51中，此时，刚好到达预设时间，控制单元3控制第一继电器63断开，第一电机61停止转动，新笔芯在重力的作用下，通过滑槽51下滑至箱体1的取物口，用户可取走新笔芯作为参与此次环保行动的奖励。当然，如果通过箱体1进料口放入多个废旧笔芯时，环保笔箱可按照一定比例输出一定量的新笔芯，废旧笔芯与新笔芯的数量比可以根据需要进行设定。

进一步的，箱体1的取物口设置有挡板54，挡板54用于阻挡从滑槽51上向下滑动的新笔芯，防止新笔芯从箱体1的取物口滑出。

实施例2

如图4和9所示，本实施例以实施例1为基础，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中环保笔芯收集还在箱体1内设置有小型粉碎机7和收集箱9，小型粉碎机7用于将笔芯打碎成塑料颗粒，小型粉碎机7的进料口位于箱体1进料口的下方。小型粉碎机7是利用高速旋转的粉碎刀片将废旧笔芯打碎成塑料颗粒，小型粉碎机7为现有技术，因此，在此不再详细介绍。收集箱9通过支架固定安装于小型粉碎机7的下方，小型粉碎机7的出料口与收集箱9的进料口通过导向管52连接，粉碎的塑料颗粒通过导向管52进入收集箱9内部。小型粉碎机7的驱动电机10通过第三继电器8与主控制器电连接，控制单元3、第三继电器8均与电源电连接。当有废旧笔芯从箱体1进料口放入时，废旧笔芯下落过程中会遮挡住红外线，此时，接收探头导通，产生一个电压信号并发送给控制单元3，控制单元3控制第一继电器63导通，使得环保笔箱输出一定量的新笔芯后，再控制第一继电器63断开，第一电机61停止转动。同时，控制单元3还控制第三继电器8导通，控制小型粉碎机7工作，将废旧笔芯打碎成塑料颗粒，待小型粉碎机7工作一段时间后，控制单元3通过控制第三继电器8断开来控制小型粉碎机7停止工作。塑料颗粒可以直接用作工业原料，实现塑料的重复利用，避免环境污染。

进一步的，为了方便对环保笔箱进行检修和保养，箱体1的一侧设置有检修门55，此外，还可通过检修门55对箱体1内的收集箱9进行定期更换，保证环保笔箱的正产运行。

实施例3

如图5、6、7所示，本实施例与实施例2的相同之处在于，本实施例中环保笔箱也包括箱体1、第一光电传感器2、控制单元3、笔芯存储箱4和下滑板5，同时，还在箱体1内设置有小型粉碎机7和收集箱9。箱体1、第一光电传感器2、控制单元3、笔芯存储箱4、下滑板5、小型粉碎机7和收集箱9均与上述实施例中的装置相同，在此不再详细介绍。本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中的推送装置6外包括直线电机65、第二继电器66和滑块67。本实施例中下滑板5水平设置，沿着下滑板5的长度方向设置有贯穿下滑板5的轨道槽68，下滑板5通过支架固定安装在笔芯存储箱4的下方，同样的，下滑板5的上表面与笔芯存储箱4的出料口之间的距离稍大于笔芯的直径，以保证笔芯存储箱4的出料口的正下方有笔芯存在时，该笔芯可将笔芯存储箱4出料口封堵，使其内部的笔芯无法再向下运动。直线电机65通过螺钉固定安装在下滑板5的底部，滑块67为塑料或金属块，滑块67的厚度与笔芯的直径相同，以保证滑块67可以从笔芯存储箱4出料口的下方自由通过，滑块67可滑动地安装在轨道槽68内并与直线电机65的负载工作台69连接。直线电机65通过第二继电器66与控制单元3电连接，控制单元3、第二继电器66均与电源电连接。在本实施例中，第二继电器66为双组转换继电器，控制单元3可通过控制第二继电器66中的不同触点的导通，从而实现控制直线电机65的正反运转，从而实现滑块67在轨道槽68中往复滑动。当有废旧笔芯从箱体1的进料口放入时，废旧笔芯触发接收探头导通，接收探头产生一个电压信号并发送给控制单元3，控制单元3控制第二继电器66导通，直线电机65开始工作，驱动滑块67从起始点，向靠近笔芯存储箱4出料口的方向运动，并将笔芯存储箱4出料口正下方的笔芯存推送至滑槽51中，此时，控制单元3再控制直线电机65反向运转，驱动滑块67回到起始点后，控制单元3控制第二继电器66断开，直线电机65停止工作。笔芯存储箱4内的新笔芯自动掉落至笔芯存储箱4出料口的正下方，为滑块67再次推送做准备。同时，控制单元3还控制第三继电器8导通，小型粉碎机7开始工作，将废旧笔芯打碎成塑料颗粒，待小型粉碎机7一端时间后，控制单元3通过控制第三继电器8断开。来控制小型粉碎机7停止工作。

如图10所示，进一步的，在为了准确统计环保笔箱输出的新笔芯的数量，本实施例中，滑槽51的上方设置有第二光电传感器53，第二光电传感器53与控制单元3电连接，此外，箱体1的外部还设置有显示屏56，显示屏56与控制单元3电连接。第二光电传感器53与第一光电传感器2工作原理相同，当环保笔箱每输出一支新笔芯，第二光电传感器53都会被触发，并向控制单元3发送电压信号，控制单元3通过统计接收到的电压信号的数量，便可准确计算出已经输出新笔芯的数量，并将结果显示在显示屏56上，方便工作人员了解箱体1内剩余新笔芯的数量，进一步的，箱体1上设置于用于控制环保笔箱启动和关闭的控制开关57。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种环保笔箱，所述环保笔箱包括箱体，所述箱体设置有进料口和取物口，其特征在于，所述环保笔箱还包括第一光电传感器、控制单元、笔芯存储箱、下滑板和推送装置，所述第一光电传感器设置于所述箱体进料口的内部，所述笔芯存储箱通过支架安装于所述箱体的内部，所述下滑板设置于所述笔芯存储箱的下方，所述下滑板通过滑槽与所述箱体的取物口连接，所述推送装置用于将下滑板上的笔芯推送至滑槽内，所述控制单元分别与推送装置、第一光电传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的环保笔箱，其特征在于，所述推送装置包括第一电机、减速箱、第一继电器和拨轮，所述第一电机通过第一继电器与所述控制单元电连接，所述第一电机的转轴与所述减速箱的动力输入轴连接，所述减速箱的动力输出轴与所述拨轮连接，所述拨轮的外周设置有多个径向向外延伸的拨片。

3.根据权利要求1所述的环保笔箱，其特征在于，所述推送装置包括直线电机、第二继电器和滑块，所述直线电机固定安装在所述下滑板的底部，所述下滑板上设置有贯穿下滑板的轨道槽，所述滑块可滑动地安装在轨道槽内并与直线电机的负载工作台连接，所述直线电机通过第二继电器与所述控制单元电连接。

4.根据权利要求1所述的环保笔箱，其特征在于，所述箱体内还设置有用于将笔芯打碎成塑料颗粒的小型粉碎机，所述小型粉碎机的进料口处于所述箱体内进料口的下方，所述小型粉碎机的驱动电机通过第三继电器与所述控制单元电连接。

5.根据权利要求4所述的环保笔箱，其特征在于，所述箱体内还设置有用于收集塑料颗粒的收集箱，所述小型粉碎机的出料口与所述收集箱的进料口通过导向管连接。

6.根据权利要求1所述的环保笔箱，其特征在于，所述滑槽的上方设置有第二光电传感器，所述第二光电传感器与所述控制单元电连接。

7.根据权利要求1所述的环保笔箱，其特征在于，所述箱体的取物口设置有挡板。

8.根据权利要求1所述的环保笔箱，其特征在于，所述箱体的一侧设置有检修门。

9.根据权利要求1所述的环保笔箱，其特征在于，所述箱体的外部还设置有显示屏，所述显示屏与所述控制单元电连接。