一种全自动智能猫厕所的制作方法

本实用新型涉及一种宠物用品，具体是一种全自动智能猫厕所。

背景技术：

目前市场上的智能猫厕所只是简单地将排泄物与猫砂分离，但是没有很好地帮助饲养者智能地解决猫咪地排泄问题。目前市面上出现的智能猫厕所存在以下的不足之处：1、分离效率低，需要经常人工清洗，猫砂消耗较高，造成不必要的浪费；2、部分传统的智能猫厕所采用的是称重传感器，该传感器通过重量触发弹簧微动开关实现检测，因其置于机器底部，会将整台机器包括猫砂的重量一起计算在内，严重影响稳定性，导致触发不灵敏，有可能存在小体型猫咪无法触发机器检测，或是猫砂添加较多时导致传感器一直触发，机器无法正常工作，另外称重传感器在用户安装时需要人为调节，操作繁琐，给用户自行安装带来额外的困扰；3、猫咪出入猫猫厕所会带出大量的猫砂，影响室内卫生；4、市场上有的自动猫厕所机构设计不合理，不但不能实现很好地将排泄物与猫砂分离，而且有很大几率把排泄物粘到分离器的底部，给饲养者雪上加霜；5、有的智能猫厕所内部容纳空间不够大，导致猫咪进入后因空间太小无法自由转身，把排泄物排到猫厕所外面；6、市面上的智能猫厕所里的集便盒没有任何自动装置，猫咪的排泄物掉入集便盒后处于开放环境，气味非常难闻并且会逐渐扩散开来，轻则给主人带来不适，重则引起邻居的不满。更换垃圾袋时也比较繁琐，开放式垃圾盒在更换垃圾袋时，强烈的异味也会给主人带来不适。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种全自动智能猫厕所，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全自动智能猫厕所，包括粪便分离系统、粪便收装系统、猫识别系统、防带砂系统以及对上述系统进行控制的电控系统，所述粪便分离系统被相互卡合的上壳和下壳封装在内，粪便分离系统安装在粪便收装系统的上方，粪便收装系统通过抽拉的方式安装在下壳中，下壳中还设有猫识别系统，防带砂系统处于下壳的一侧位置处；

所述粪便收装系统包括外壳、内桶、机械框架、压力杆、封闭头和控制板，所述内桶可拆卸的安装在外壳内，内桶的一侧位置处设有垃圾袋储存仓；所述内桶的底部和外壳之间设有机械框架，使得内桶的底部和外壳之间存在间隙，间隙处安装有导杆，导杆的两端均安装有与其滑动配合的压力杆，套在所述内桶上的垃圾袋处于两根压力杆之间，两根所述压力杆由无刷驱动电机驱动相向或相离运动，无刷驱动电机力矩与速度受控制板控制，压力杆上还固定有热封头，热封头和无刷驱动电机均由控制板控制动作，外壳上设有与电控系统连接的对外接口。

作为本实用新型再进一步的方案：所述粪便分离系统包括分离机构主体和驱动部件：所述分离机构主体包括外部齿环、硅胶碗和分离机构容纳仓，所述分离机构容纳仓的转动轴线相对于水平面倾斜设计，分离机构容纳仓的支撑点横截面为圆形，外部齿环即固定在分离机构容纳仓的支撑点横截面位置处，转动轴线与支撑点横截面相垂直，分离机构容纳仓与下壳之间安装有若干个万向球，所述万向球安装在与支撑点横截面相对的位置处；所述分离机构容纳仓上开设有入口和落便口，上壳上设有对入口的让位，入口处安装有格栅台阶，所述分离机构容纳仓内安装有硅胶碗、六边形蜂窝过滤网和砂箱，六边形蜂窝过滤网通过单向活动门安装在分离机构容纳仓内，硅胶碗内盛有猫砂；驱动部件包括驱动电机和驱动齿轮，驱动齿轮与外部齿环相互啮合。

作为本实用新型再进一步的方案：所述转动轴线与水平面的夹角为20°。

作为本实用新型再进一步的方案：所述封闭头具有黏性。

作为本实用新型再进一步的方案：所述导杆的上方位置处还安装有位置高于热封头的红外栅栏，红外栅栏与控制板电性连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述外壳内还安装有循环风机。

作为本实用新型再进一步的方案：所述防带砂系统包括滤砂台阶、滤砂台阶后板和集砂抽屉，所述滤砂台阶的表面为镂空状，滤砂台阶的两侧位置处均固定有滤砂台阶后板，滤砂台阶的内部通过抽拉的方式配合安装有集砂抽屉。

作为本实用新型再进一步的方案：所述猫识别系统包括与电控系统电性连接的动态红外传感器，所述动态红外传感器包括传感器外壳以及安装在传感器外壳内的PCB板、红外收发模组和引出导线，红外收发模组安装在PCB板上，PCB板通过引出导线与电控系统连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述下壳上安装有位置校准传感器，位置校准传感器为霍尔传感器，分离机构容纳仓的表面安装有多个小磁体。

作为本实用新型再进一步的方案：还包括云端服务器，所述云端服务器通过无线物联网单元与用户手机和电控系统进行数据通讯，电控系统包括电性连接的主控板、用户操作面板和电源适配器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：操作简单、方便，自动化程度高，并建立主人与机器之间的人机互动，使机器的主人更加了解机器的使用对象—宠物猫的健康与生活，提升产品档次，可大幅提升用户体验。

粪便收装系统使用无刷变频力矩控制技术、热塑封技术对垃圾袋实现临时封闭与彻底封闭，阻止垃圾袋内排泄物的异味扩散，并引入自动展开机构与垃圾袋储存仓，方便主人的使用与更换；

动态红外传感器可大幅提升传感器的检测距离与系统稳定性，提升智能猫厕所整体的工作稳定性与产品档次；

防带砂系统采用镂空方式实现清理猫爪上残留的猫砂，有效地解决猫砂带出的问题，为饲养者带来良好的卫生环境。

附图说明

图1为一种全自动智能猫厕所的结构示意图。

图2为一种全自动智能猫厕所中粪便分离系统的结构示意图。

图3为一种全自动智能猫厕所中分离机构容纳仓的结构示意图。

图4为图3中的H处结构放大图。

图5为图3中的K处结构放大图。

图6为一种全自动智能猫厕所中粪便收装系统的结构示意图。

图7为一种全自动智能猫厕所中热封头的结构示意图。

图8为一种全自动智能猫厕所中动态红外传感器的结构示意图。

图9为一种全自动智能猫厕所中云端服务器的连接示意图。

图10为一种全自动智能猫厕所中防带砂系统的结构示意图。

图11为一种全自动智能猫厕所中电控系统的结构示意图。

图12为一种全自动智能猫厕所中电控系统的结构示意图。

图中：1-分离机构主体、2-主控板、3-驱动齿轮、4-位置校准传感器、5-动态红外传感器、6-无线物联网单元、7-用户操作面板、8-电源适配器、9-驱动部件、10-转动轴线、11-水平面、12-支撑点横截面、13-外部齿环、14-万向球、15-驱动电机、16-检测孔、17-格栅台阶、18-入口、19-猫砂、20-硅胶碗、21-六边形蜂窝过滤网、22-砂箱、23-小磁体、24-落便口、25-砂箱外表面、26-分离机构容纳仓、27-外壳、28-内桶、29-机械框架、30-压力杆、31-封闭头、32-热封头、33-红外栅栏、34-无刷驱动电机、35-控制板、36-垃圾袋储存仓、37-对外接口、38-循环风机、39-传感器外壳、40-PCB板、41-红外收发模组、42-引出导线、43-滤砂台阶、44-滤砂台阶后板、45-集砂抽屉、46-上壳、47-下壳、100-粪便分离系统、200-粪便收装系统、300-猫识别系统、400-防带砂系统、a-电控系统、b-云端服务器、c-用户手机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种全自动智能猫厕所，包括粪便分离系统100、粪便收装系统200、猫识别系统300、防带砂系统400以及对上述系统进行控制的电控系统a，所述粪便分离系统100被相互卡合的上壳46和下壳47封装在内，粪便分离系统100安装在粪便收装系统200的上方，粪便分离系统100收集到的排泄物可以输入到粪便收装系统200中，粪便收装系统200通过抽拉的方式安装在下壳47中，下壳47中还设有猫识别系统300，防带砂系统400处于下壳47的一侧位置处。

请参阅图2～5，所述粪便分离系统100包括分离机构主体1和驱动部件9：

所述分离机构主体1包括外部齿环13、硅胶碗20和分离机构容纳仓26，所述分离机构容纳仓26的转动轴线10相对于水平面倾斜设计，作为优选，转动轴线10与水平面的夹角为20°，其可以分离机构主体1内部排布的砂箱22等的体积可大大减少，从而增加分离机构主体1内部的容积，分离机构容纳仓26的支撑点横截面12为圆形，外部齿环13即固定在分离机构容纳仓26的支撑点横截面12位置处，外部齿环13可以受到外力驱动带动分离机构容纳仓26转动，在本实施例中，分离机构容纳仓26为球形结构，但是也可以为圆柱形、圆锥形等等，在此不做具体的限定，转动轴线10与支撑点横截面12相垂直，分离机构容纳仓26与下壳47之间安装有若干个万向球14，其主要作用是在分离机构容纳仓26与粪便收装系统200之间发生相对转动时，能减少二者之间的摩擦，保证相对运动的顺畅性，作为优选，所述万向球14安装在与支撑点横截面12相对的位置处，而且，万向球14只是最优选择，但是不局限于只采用万向球14，也可以采用Pom材质的株型支撑或者滚轮等具有支撑作用，同时摩擦力也较小的零件。

所述分离机构容纳仓26上开设有入口18和落便口24，当然，上壳46上设有对入口18的让位，入口18处安装有格栅台阶17，该格栅台阶17能够过滤掉部分猫爪上残留的猫砂19，使用时，猫咪的排泄物可以从入口18处进入到分离机构容纳仓26内，经过一系列的处理之后从落便口24输出至粪便收装系统200中，所述分离机构容纳仓26内安装有硅胶碗20、六边形蜂窝过滤网21和砂箱22，六边形蜂窝过滤网21通过单向活动门安装在分离机构容纳仓26内，硅胶碗20内盛有猫砂19，分离机构容纳仓26在逆时针转动的过程中，在重力的作用下，猫的排泄物先与猫砂19结块，然后未与排泄物结块的猫砂19会穿过六边形蜂窝过滤网21，落入六边形蜂窝滤网21后面的砂箱22里，与猫砂19结块的排泄物被六边形蜂窝滤网21阻挡，分离机构容纳仓26继续逆时针转动时，与猫砂19结块的排泄物经过砂箱外表面25落到落便口24处，从落便口24落到粪便收装系统200中，之后，分离机构容纳仓26开始顺时针转动，落入砂箱22里的猫砂在重力的作用下推开六边形蜂窝过滤网21，猫砂19在推开六边形蜂窝过滤网21的缝隙中流出，从新回到硅胶碗20中。

驱动部件9包括驱动电机15和驱动齿轮3，驱动齿轮3与外部齿环13相互啮合，外部齿环13优选采用的渐开线齿形，能够很平稳的与驱动齿轮3啮合，使得分离机构主体1的转动更加的平稳。

请参阅图6～7，所述粪便收装系统200包括外壳27、内桶28、机械框架29、压力杆 30、封闭头31、热封头32、红外栅栏33、无刷驱动电机154、控制板35、垃圾袋储存仓36和循环风机38，所述内桶28可拆卸的安装在外壳27内，可自由拆卸，方便用户进行清洗，内桶28的一侧位置处设有垃圾袋储存仓36，可以储放垃圾袋；所述内桶28的底部和外壳27之间设有机械框架29，用于使得内桶28的底部和外壳27之间存在间隙，间隙处安装有导杆，导杆的两端均安装有与其滑动配合的压力杆30，套在所述内桶28上的垃圾袋处于两根压力杆30之间，两根所述压力杆30由无刷驱动电机154驱动相向或相离运动，无刷驱动电机154力矩与速度受控制板35控制，在设定的力矩与速度下将垃圾袋夹紧，两个所述压力杆30相向或相离运动时能实现对展开或挤压闭合的动作，同时，压力杆30上还固定有热封头32，用于对装载了猫咪排泄物的垃圾袋进行热封封口，可将垃圾袋压紧封闭，阻止异味扩散，正常情况下热封头32不工作，因此只有压力杆30起到压紧作用，便于下次接收排泄物，更换垃圾袋时压力杆 30自动打开，主人只需将旧的垃圾袋提起，便会将新的垃圾袋从垃圾袋储存仓36内带出，将新的垃圾袋重新套在内桶上即可继续使用，简单方便，热封头32和无刷驱动电机154均由控制板35控制动作，当然，外壳27上设有与电控系统a连接的对外接口37。

作为优选，所述封闭头31采用高分子材料制成，且封闭头31上具有黏性，便于带动垃圾袋展开展平。而且，导杆的上方位置处还安装有位置高于热封头32的红外栅栏33，用于判定垃圾袋是否装满排泄物、或排泄物是否已经达到了设定的储存要求，红外栅栏33与控制板35电性连接，当垃圾袋满后，红外栅栏33检测到遮挡，会向控制板35发送信号，控制板35随即启动热封头32并以不同的力矩闭合压力杆30，将垃圾袋密闭并进行热塑封，彻底封闭垃圾袋，之后，可以选择通过提醒主人更换垃圾袋。同时，为了对控制板35等电控机构散热，所述外壳27内还安装有循环风机38。

所述防带砂系统400包括滤砂台阶43、滤砂台阶后板44和集砂抽屉45，所述滤砂台阶43的表面为镂空状，滤砂台阶43的两侧位置处均固定有滤砂台阶后板44，滤砂台阶43的内部通过抽拉的方式配合安装有集砂抽屉45，猫咪每次从智能猫厕所出来的时候，都会经过滤砂台阶43，猫咪踩在滤砂台阶43上时，其脚上的猫砂能从镂空的滤砂台阶43力掉落至集砂抽屉45中进行收集，能够清理猫抓上残留的猫砂，主人可以定期取出集砂抽屉45，清理里面的猫砂。

为了检测是否有猫咪进行排便，本装置还搭载了猫识别系统300。

实施例2

请参阅图10，本实用新型实施例中，猫识别系统300包括与电控系统a电性连接的动态红外传感器5，具体的，所述动态红外传感器5包括传感器外壳39以及安装在传感器外壳39内的PCB板40、红外收发模组41和引出导线42，所述红外收发模组41内含红外发射管与接收光电管，红外收发模组41安装在PCB板40上，PCB板40通过引出导线42与电控系统a连接，上电后红外收发模组41会发出带有数字调制信息的特殊红外光束，照射在被测物体（猫咪）身上后反射回红外收发模组41，再由红外收发模组41接收，收到的红外光束被转化为电流信号，由PCB板40上的放大电路与微处理器进行处理，输出信号回传电控系统a，向电控系统a回报是否感应到猫咪，剩余工作由智能猫厕所主控板完成，决定是否需要清理粪便。若动态红外传感器5检测到自身电路发生故障或外部有异物阻挡，无法继续工作，则会通过引出导线42向电控系统a发送特殊的报警信号，电控系统a接收后便可知道动态红外传感器5不能继续运行，及时向用户报警，使用户及时拿走异物或联系厂家对机器进行维修。

而且为了对分离机构容纳仓26的转动角度进行控制，所述下壳47上安装有位置校准传感器4，作为优选，位置校准传感器4为霍尔传感器，分离机构容纳仓26的表面安装有多个小磁体23，其可以利用霍尔现象来实现对分离机构容纳仓26的运动位置或转动角度进行控制。

实施例3

请参阅图8、9和11，本实用新型实施例中，还包括云端服务器b，所述云端服务器b通过无线物联网单元6与用户手机c和电控系统a进行数据通讯，电控系统a包括电性连接的主控板2、用户操作面板7和电源适配器8，即电控系统a可以通过无线物联网单元6将本机数据与云端服务器b进行交互，用户可在用户操作面板7或用户手机c上观察机器运行状态，读取猫咪使用数据，并直接操作机器运行手动清理、换砂等程序。

需要特别说明的是，本技术方案操作更加简单、方便，自动化程度高，并建立主人与机器之间的人机互动，使机器的主人更加了解机器的使用对象—宠物猫的健康与生活，提升产品档次，可大幅提升用户体验。

粪便收装系统使用无刷变频力矩控制技术、热塑封技术对垃圾袋实现临时封闭与彻底封闭，阻止垃圾袋内排泄物的异味扩散，并引入自动展开机构与垃圾袋储存仓，方便主人的使用与更换。

动态红外传感器可大幅提升传感器的检测距离与系统稳定性，提升智能猫厕所整体的工作稳定性与产品档次。

防带砂系统采用镂空方式实现清理猫爪上残留的猫砂，有效地解决猫砂带出的问题，为饲养者带来良好的卫生环境。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。