CN108617517A - 一种环境友好型猫厕所 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境友好型猫厕所，通过将上滑门布置在合理高度，使用者可以微微弯腰打开上滑门，将猫砂发酵盒内的被污染猫砂取出，改善了使用舒适度；并通过在猫砂发酵盒内添加除臭剂，实现使用者即使未能按时清理猫砂，也不会污染室内控制的效果；通过电磁控制系统改善猫砂在倾倒过程中的倾倒效果。
Description
技术领域
本发明涉及猫砂清理技术领域，特别是一种环境友好型猫厕所。
背景技术
现有技术中猫砂清理装置功能单一，结构简单，且不便于猫砂清理后的污染物的取出，且并未考虑被污染后的猫砂的二次利用问题，环境友好性差；以中国专利申请CN201510975653.6为例，上述专利申请公开了一种宠物猫用厕所，其通过升降杆带动震动筛上移以及震动筛的震动将清洁猫砂与被污染的猫砂分离，但上述技术方案虽然分离出污染后的猫砂，但还需要使用者蹲下，将猫砂进一步清理出来，并未考虑人体工程学设计，影响使用舒适度；另外，以中国专利申请CN201620626188.5为例，上述专利申请公开了一种智能猫砂盆，其通过梳理耙将污染后的猫砂推送至猫砂盆一侧，并将猫砂从排污口排除，但通过结合其附图不难发现，排污口向下倾倒污染后的猫砂，这种结构可能导致位于梳理耙底部的猫砂推送效果差，严重的甚至不能被倾倒进排污口；另外，两种猫砂清理装置均为考虑猫砂的后续处理工艺，通常都是将猫砂直接倾倒，由于污染后的猫砂具有刺激性气味，对环境极不友好，另外，如间隔一段时间未倾倒猫砂，同样会污染室内的空气质量。
为此，本发明涉及一种环境友好型猫厕所。本发明的主要技术创新点：
(1)通过将上滑门布置在合理高度，使用者可以微微弯腰打开上滑门，将猫砂发酵盒内的被污染猫砂取出，改善了使用舒适度；并通过在猫砂发酵盒内添加除臭剂，实现使用者即使未能按时清理猫砂，也不会污染室内控制的效果。
(2)通过控制系统自动实现猫砂清理装置的自动清理，并在控制系统中考虑了降低误操作，猫咪破坏应对方案，信号反馈提升操控精度等一系列提升用户使用感受的控制方案较好地提升了猫砂清理装置的使用便利性。
(3)通过在猫砂发酵盒内添加一系列发酵助剂实现猫砂发酵，并作为肥料二次使用，通过猫砂发酵盒盖独特的设计结构可以提醒使用者猫砂的发酵状态。
(4)通过电磁控制系统改善猫砂在倾倒过程中的倾倒效果。
发明内容
本发明的目的是克服背景技术中现有猫砂清理装置的结构缺陷以及功能单一等问题。
本发明的目的是通过如下技术方案来实施的：一种环境友好型猫厕所，壳体底端铺设有猫砂，所述猫砂下埋设有第一压力传感器，并在所述壳体底端的一侧依次设有第一升降杆与第二升降杆，所述第一升降杆与第二升降杆顶端分别铰接于筛板两端，在所述第二升降杆另外一侧设置有挡板；在所述壳体顶端面上设置有交互式显示器，在所述壳体一侧壁面上活动连接有控制箱，所述控制箱顶端于壳体扣接，底端与壳体铰接，所述控制箱内壁一侧设置有电池组；所述壳体靠近电池组一侧顶端设置有伺服电机，伺服电机输出端通过与主动轮连接，在所述主动轮的横向延长线上设置有第一从动轮，并在所述主动轮的纵向延长线上设置有第二从动轮；上述主动轮，第一从动轮，第二从动轮外侧反装有传动带，所述传动带外侧压两端设有压带轮，所述传动带上均布有运料斗，所述压带轮和第一从动轮间的输送轮带下部有与所述输送轮带平行布置的导电滑轨；所述L型导电支架通过滑块与导电滑轨的滑槽相互配合；导电悬挂架悬挂固定于所述L型导电支架长边下，所述导电悬挂架两端设置有环形凹槽，上料斗，下料斗通过悬挂环以内外套设的形式连接于所述环形凹槽；所述下料斗底部设置有电磁铁和第二压力传感器，所述上料斗上部框架设置有与电磁铁对应的铁块；所述导电滑轨下部有与其呈之字形布置的L型托板，所述L型托板上设置有猫砂发酵盒。
参阅说明书附图3-5可知，所述导电滑轨的布置高度接近但不超过压带轮和第一从动轮间的高度范围；所述导电滑轨下端设置有引导口，引导L型导电支架的滑块进入滑槽，所述导电滑轨底部并列设置有正电极条，负电极条，所述滑块的对应位置设置有导电片，两个导电片分别与L型导电支架的供电槽连接，L型导电支架短边中心处设计有固定槽，所述固定槽用于固定导电悬挂架一侧，所述固定导电悬挂架通过插销和电线将电力引导至下料斗底部两端，并通过电线与电磁铁连接。
进一步，所述导电滑轨两端均设置有引导口。
进一步，所述上料斗两侧及顶部框架包覆有弹性橡胶支撑体，所述弹性橡胶支撑体底部与下料斗底端固定连接，当所述L型导电支架的滑块与电极接触时，所述电磁铁吸附铁块时，上料斗折叠并使折叠状态的运料斗料仓容积降低，从而使料仓内的含有粪便的猫砂被运送至L型托板，并进一步收集进猫砂发酵盒内部，所述L型托板短边侧的壳体上设置有上滑门，所述上滑门下部设置有自动滑门；通过上料斗与下料斗重心合理设计，使折叠状态的运料斗开口逆时针倾斜30-60°，便于猫砂的自动倾倒；且下料斗底端开有允许不含粪便的猫砂漏出的窄缝，避免未使用猫砂被浪费。
进一步，所述猫砂发酵盒由发酵盒体和发酵盒盖组成，其内部为：含有粪便的猫砂、土壤发酵剂、除臭杀菌剂、粘结剂、水按重量比75∶3∶7.2∶3∶55的配比构成的混合物；常规状态下，酵盒盖为具有多层折叠结构的顶端倾斜的橡胶结构；发酵后，受发酵气体的顶涨效果作用，酵盒盖的多层折叠结构逐渐扩展，并使顶端面水平，此时可以将猫砂形成的肥料浇灌花草。
进一步，在猫厕所控制方法中，PLC作为控制中枢，通过信号发生器分别控制两个伺服电机驱动器，第一伺服电机驱动器控制第一伺服电机，并进一步控制带轮机构输送含有粪便的猫砂，第二伺服电机驱动器控制第二伺服电机，并进一步控制滑动机构实现自动滑门的自动开合；同时将两组伺服电机的工作信号回馈给信号发生器，辅助信号发生器对两伺服电机的精准控制；此外，第一压力传感器用于感应猫砂重量的异常变化，其功能为：以猫砂重量为分析变量，当猫位于猫砂上时，所述变量会出现异常增加，当猫离开时，所述变量会出现异常降低，将上述变量发送给信号发生器，经5秒钟延时，首先控制自动滑门的关闭，然后控制猫砂输送装置运行；第二压力传感器用于记录含有粪便的猫砂的输送效果，当折叠状态的运料斗中的压力参数处于含有猫砂的数值范围内，通过控制伺服电机正转或反转进行控制；另外，当两组伺服电机任意一个的扭矩异常时，可能是猫咪对猫厕所进行破坏，此时通过信号发生器控制第二伺服电机反转，将自动滑门张开，并利用锁死机构锁死，并通过伺服电机输出端的伸长使其与传动带脱扣，从而使输送机构空转。
进一步，PLC将猫砂清理状态反馈给位于壳体顶端的交互式显示器(19)，便于使用者对其进行控制。
进一步，当猫砂清理状态出现异常时，PLC将异常信号以电信号的形式反馈给故障报警装置，所述故障报警装置通过声音、光讯号的形式将上述故障反馈给使用者。
附图说明
图1为本发明的猫厕所结构示意图；
图2为图1中猫厕所结构的A-A截面剖视图；
图3为导电滑轨与L型导电支架的配合关系图；
图4为图3配合关系中B-B截面的剖视图；
图5为图3配合关系中C-C截面的剖视图；
图6为折叠状态的运料斗结构关系示意图；
图7为猫砂发酵盒发酵原理图；
图8为本发明的猫厕所控制方案原理图。
图中：壳体(1)，控制箱(2)，电池组(3)，输送轮带(4)，主动轮(51)，第一从动轮(52)，第二从动轮(53)，压带轮(6)，伺服电机输出端(7)，传动带(8)，运料斗(91)，折叠状态的运料斗(92)，上料斗(93)，下料斗(94)，弹性橡胶支撑体(95)，电磁铁(96)，第二压力传感器(97)，导电滑轨(10)，正电极条(101)，负电极条(102)，引导口(103)，第一升降杆(111)，第二升降杆(112)，猫砂(12)，含有粪便的猫砂(121)，肥料(122)，筛板(13)，第一压力传感器(14)，上滑门(15)，L型托板(16)，猫砂发酵盒(17)，发酵盒体(171)，发酵盒盖(172)，挡板(18)，交互式显示器(19)，L型导电支架(20)，供电槽(201)，固定槽(202)，滑动板(203)，导电悬挂架(21)，电线(211)，自动滑门(22)。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已；同时通过说明对本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。参阅说明书附图1-2可知，一种环境友好型猫厕所，壳体(1)底端铺设有猫砂(12)，所述猫砂(12)下埋设有第一压力传感器(14)，并在所述壳体(1)底端的一侧依次设有第一升降杆(111)与第二升降杆(112)，所述第一升降杆(111)与第二升降杆(112)顶端分别铰接于筛板(13)两端，在所述第二升降杆(112)另外一侧设置有挡板(18)；在所述壳体(1)顶端面上设置有交互式显示器(19)，在所述壳体(1)一侧壁面上活动连接有控制箱(2)，所述控制箱(2)顶端于壳体(1)扣接，底端与壳体(1)铰接，所述控制箱(2)内壁一侧设置有电池组(3)；所述壳体(1)靠近电池组(3)一侧顶端设置有伺服电机，伺服电机输出端(7)通过与主动轮(51)连接，在所述主动轮(51)的横向延长线上设置有第一从动轮(52)，并在所述主动轮(51)的纵向延长线上设置有第二从动轮(53)；上述主动轮(51)，第一从动轮(52)，第二从动轮(53)外侧反装有传动带(8)，所述传动带(8)外侧压两端设有压带轮(6)，所述传动带(8)上均布有运料斗(91)，所述压带轮(6)和第一从动轮(52)间的输送轮带(4)下部有与所述输送轮带(4)平行布置的导电滑轨(10)；所述L型导电支架(20)通过滑块与导电滑轨(10)的滑槽相互配合；导电悬挂架(21)悬挂固定于所述L型导电支架(20)长边下，所述导电悬挂架(21)两端设置有环形凹槽，上料斗(93)，下料斗(94)通过悬挂环以内外套设的形式连接于所述环形凹槽；所述下料斗(94)底部设置有电磁铁(96)和第二压力传感器(97)，所述上料斗(93)上部框架设置有与电磁铁(96)对应的铁块；所述导电滑轨(10)下部有与其呈之字形布置的L型托板(16)，所述L型托板(16)上设置有猫砂发酵盒(17)。
参阅说明书附图3-5可知，所述导电滑轨(10)的布置高度接近但不超过压带轮(6)和第一从动轮(52)间的高度范围；所述导电滑轨(10)下端设置有引导口(103)，引导L型导电支架(20)的滑块进入滑槽，所述导电滑轨(10)底部并列设置有正电极条(101)，负电极条(102)，所述滑块的对应位置设置有导电片，两个导电片分别与L型导电支架(20)的供电槽(201)连接，L型导电支架(20)短边中心处设计有固定槽(202)，所述固定槽用于固定导电悬挂架(21)一侧，所述固定导电悬挂架(21)通过插销和电线(211)将电力引导至下料斗(94)底部两端，并通过电线(211)与电磁铁(96)连接。
进一步，所述导电滑轨(10)两端均设置有引导口(103)。
参阅说明书附图6可知，所述上料斗(93)两侧及顶部框架包覆有弹性橡胶支撑体(95)，所述弹性橡胶支撑体(95)底部与下料斗(94)底端固定连接，当所述L型导电支架(20)的滑块与电极接触时，所述电磁铁(96)吸附铁块时，上料斗(93)折叠并使折叠状态的运料斗(92)料仓容积降低，从而使料仓内的含有粪便的猫砂(121)被运送至L型托板(16)，并进一步收集进猫砂发酵盒(17)内部，所述L型托板(16)短边侧的壳体上设置有上滑门(15)，所述上滑门下部设置有自动滑门(22)。
参阅说明书附图7可知，所述猫砂发酵盒(17)由发酵盒体(171)和发酵盒盖(172)组成，其内部为：含有粪便的猫砂(121)、土壤发酵剂、除臭杀菌剂、粘结剂、水按重量比75∶3∶7.2∶3∶55的配比构成的混合物；常规状态下，酵盒盖(172)为具有多层折叠结构的顶端倾斜的橡胶结构；发酵后，受发酵气体的顶涨效果作用，酵盒盖(172)的多层折叠结构逐渐扩展，并使顶端面水平，此时可以将猫砂形成的肥料浇灌花草。
参阅说明书附图8可知，PLC作为控制中枢，通过信号发生器分别控制两个伺服电机驱动器，第一伺服电机驱动器控制第一伺服电机，并进一步控制带轮机构输送含有粪便的猫砂(121)，第二伺服电机驱动器控制第二伺服电机，并进一步控制滑动机构实现自动滑门(22)的自动开合；同时将两组伺服电机的工作信号回馈给信号发生器，辅助信号发生器对两伺服电机的精准控制；此外，第一压力传感器用于感应猫砂重量的异常变化，其功能为：以猫砂重量为分析变量，当猫位于猫砂上时，所述变量会出现异常增加，当猫离开时，所述变量会出现异常降低，将上述变量发送给信号发生器，经5秒钟延时，首先控制自动滑门(22)的关闭，然后控制猫砂输送装置运行；第二压力传感器用于记录含有粪便的猫砂(121)的输送效果，当折叠状态的运料斗(92)中的压力参数处于含有猫砂的数值范围内，通过控制伺服电机正转或反转进行控制；另外，当两组伺服电机任意一个的扭矩异常时，可能是猫咪对猫厕所进行破坏，此时通过信号发生器控制第二伺服电机反转，将自动滑门(22)张开，并利用锁死机构锁死，并通过伺服电机输出端(7)的伸长使其与传动带(8)脱扣，从而使输送机构空转。
进一步，PLC将猫砂清理状态反馈给位于壳体(1)顶端的交互式显示器(19)，便于使用者对其进行控制。
进一步，当猫砂清理状态出现异常时，PLC将异常信号以电信号的形式反馈给故障报警装置，所述故障报警装置通过声音、光讯号的形式将上述故障反馈给使用者。
Claims (8)
1.一种环境友好型猫厕所，壳体(1)底端铺设有猫砂(12)，所述猫砂(12)下埋设有第一压力传感器(14)，并在所述壳体(1)底端的一侧依次设有第一升降杆(111)与第二升降杆(112)，所述第一升降杆(111)与第二升降杆(112)顶端分别铰接于筛板(13)两端，在所述第二升降杆(112)另外一侧设置有挡板(18)；其特征在于，在所述壳体(1)一侧壁面上活动连接有控制箱(2)，所述控制箱(2)顶端于壳体(1)扣接，底端与壳体(1)铰接，所述控制箱(2)内壁一侧设置有电池组(3)；所述壳体(1)靠近电池组(3)一侧顶端设置有伺服电机，伺服电机输出端(7)通过与主动轮(51)连接，在所述主动轮(51)的横向延长线上设置有第一从动轮(52)，并在所述主动轮(51)的纵向延长线上设置有第二从动轮(53)；上述主动轮(51)，第一从动轮(52)，第二从动轮(53)外侧反装有传动带(8)，所述传动带(8)外侧压两端设有压带轮(6)，所述传动带(8)上均布有运料斗(91)，所述压带轮(6)和第一从动轮(52)间的输送轮带(4)下部有与所述输送轮带(4)平行布置的导电滑轨(10)；所述L型导电支架(20)通过滑块与导电滑轨(10)的滑槽相互配合；导电悬挂架(21)悬挂固定于所述L型导电支架(20)长边下，所述导电悬挂架(21)两端设置有环形凹槽，上料斗(93)，下料斗(94)通过悬挂环以内外套设的形式连接于所述环形凹槽；所述下料斗(94)底部设置有电磁铁(96)和第二压力传感器(97)，所述上料斗(93)上部框架设置有与电磁铁(96)对应的铁块；所述导电滑轨(10)下部有与其呈之字形布置的L型托板(16)，所述L型托板(16)上设置有猫砂发酵盒(17)。
2.根据权利要求1所述的一种环境友好型猫厕所，其特征在于，所述导电滑轨(10)的布置高度接近但不超过压带轮(6)和第一从动轮(52)间的高度范围；所述导电滑轨(10)下端设置有引导口(103)，引导L型导电支架(20)的滑块进入滑槽，所述导电滑轨(10)底部并列设置有正电极条(101)，负电极条(102)，所述滑块的对应位置设置有导电片，两个导电片分别与L型导电支架(20)的供电槽(201)连接，L型导电支架(20)短边中心处设计有固定槽(202)，所述固定槽用于固定导电悬挂架(21)一侧，所述固定导电悬挂架(21)通过插销和电线(211)将电力引导至下料斗(94)底部两端，并通过电线(211)与电磁铁(96)连接。
3.根据权利要求2所述的一种环境友好型猫厕所，其特征在于，所述上料斗(93)两侧及顶部框架包覆有弹性橡胶支撑体(95)，所述弹性橡胶支撑体(95)底部与下料斗(94)底端固定连接，当所述L型导电支架(20)的滑块与电极接触时，所述电磁铁(96)吸附铁块时，上料斗(93)折叠并使折叠状态的运料斗(92)料仓容积降低，从而使料仓内的含有粪便的猫砂(121)被运送至L型托板(16)，并进一步收集进猫砂发酵盒(17)内部，所述L型托板(16)短边侧的壳体上设置有上滑门(15)，所述上滑门下部设置有自动滑门(22)。
4.根据权利要求3所述的一种环境友好型猫厕所，其特征在于，通过上料斗(93)与下料斗(94)重心合理设计，使折叠状态的运料斗(92)开口逆时针倾斜30-60°，便于猫砂(121)的自动倾倒；且下料斗(94)底端开有允许不含粪便的猫砂漏出的窄缝，避免未使用猫砂被浪费。
5.一种权利要求1-4任一项所述的环境友好型猫厕所用的猫砂发酵盒，其特征在于，所述猫砂发酵盒(17)由发酵盒体(171)和发酵盒盖(172)组成，其内部为：含有粪便的猫砂(121)、土壤发酵剂、除臭杀菌剂、粘结剂、水按重量比75∶3∶7.2∶3∶55的配比构成的混合物；常规状态下，酵盒盖(172)为具有多层折叠结构的顶端倾斜的橡胶结构；发酵后，受发酵气体的顶涨效果作用，酵盒盖(172)的多层折叠结构逐渐扩展，并使顶端面水平，此时可以将猫砂形成的肥料浇灌花草。
6.根据权利要求1-5任一项所述的环境友好型猫厕所的控制方法，其特征在于，PLC作为控制中枢，通过信号发生器分别控制两个伺服电机驱动器，第一伺服电机驱动器控制第一伺服电机，并进一步控制带轮机构输送含有粪便的猫砂(121)，第二伺服电机驱动器控制第二伺服电机，并进一步控制滑动机构实现自动滑门(22)的自动开合；同时将两组伺服电机的工作信号回馈给信号发生器，辅助信号发生器对两伺服电机的精准控制；此外，第一压力传感器用于感应猫砂重量的异常变化，其功能为：以猫砂重量为分析变量，当猫位于猫砂上时，所述变量会出现异常增加，当猫离开时，所述变量会出现异常降低，将上述变量发送给信号发生器，经5秒钟延时，首先控制自动滑门(22)的关闭，然后控制猫砂输送装置运行；第二压力传感器用于记录含有粪便的猫砂(121)的输送效果，当折叠状态的运料斗(92)中的压力参数处于含有猫砂的数值范围内，通过控制伺服电机正转或反转进行控制；另外，当两组伺服电机任意一个的扭矩异常时，可能是猫咪对猫厕所进行破坏，此时通过信号发生器控制第二伺服电机反转，将自动滑门(22)张开，并利用锁死机构锁死，并通过伺服电机输出端(7)的伸长使其与传动带(8)脱扣，从而使输送机构空转。
7.根据权利要求6所述的环境友好型猫厕所的控制方法，其特征在于，PLC将猫砂清理状态反馈给位于壳体(1)顶端的交互式显示器(19)，便于使用者对其进行控制。
8.根据权利要求6所述的环境友好型猫厕所的控制方法，其特征在于，当猫砂清理状态出现异常时，PLC将异常信号以电信号的形式反馈给故障报警装置，所述故障报警装置通过声音、光讯号的形式将上述故障反馈给使用者。
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