专利名称：全自动鞋柜机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械，特别是涉及一种安装在鞋柜内便于输送、穿脱鞋子的自动化传送机械。
目前，在我国居民家中使用的鞋柜均只具存放功能。由于现有的鞋柜采用柜式结构，人们在出门或回家时需要经过开门、取鞋、换鞋、放鞋、关门五道程序才能把另一双鞋换上，这不仅给穿、脱、换鞋造成了诸多不便，还大大降低了人们追求高质量生活的品味，与现代化的居家设施相比，这种只具存放功能没有输送、穿脱功能的鞋柜显然太落后了，远远不能满足当今人们对高品质生活的需求。
本实用新型的目的就是要提供一种全自动鞋柜机，将它安装在现有的鞋柜内，可同时具有输送、穿脱和存放鞋子的功能。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的在结构上包括机械部分和电气部分，机械部分主要由减速电机驱动的输送链、丝杆传动件和盛鞋板组成；电气部分主要由数字逻辑元件、继电器和各种位置开关组成。其特征是在输送电机驱动的输送链的直立附板上设置有盛鞋板；在平移电机驱动的丝杆传动件上设置有齿条机构。本实用新型的工作原理是这样的(假设鞋柜机已经安装在鞋柜内)(1)在首次使用鞋柜时，打开鞋柜面门，将家里人出门或在家里所要换穿的鞋预先存放在盛鞋板上，并记住各自所在盛鞋板的位置号，关上面门即可。(2)当家里某人出门或回家需要换鞋时，只需走到鞋柜面前，触摸柜顶面板上属于自己位置号的触摸式按钮，鞋柜机即在数字逻辑电路的控制下，根据盛鞋板所在位置、离鞋柜底部出口远近，确定输送电机的正转或反转，输送电机带动输送链将盛鞋板送到鞋柜底部位置时，即被位置开关切断电流停止。与此同时，与丝杆相连的平移电机启动，丝杆转动时通过齿条机构先迅速打开底部出口的中分门，然后将盛鞋板沿水平方向送出，到达设定位置时，平移电机即被限位开关切断电流停止。此时，人可在盛鞋板穿脱鞋橡胶压条和橡胶瓦的辅助下，方便地换穿鞋子，完后，可随即离开。前此，人在穿脱鞋过程中，脚的压力断开与盛鞋板接触的微动开关，鞋换穿毕后，微动开关接通，控制电路延迟一定时间后，启动平移电机回转，盛鞋板又被送回柜内，底部出口的中分门即在齿条机构的作用下迅速关闭，最后，平移电机被限位开关切断电流停转。到此，鞋柜机自动完成了鞋子的输送、穿脱和存放三道程序的操作。(3)在换穿鞋子的过程中，若触摸错了按钮，可立即按一下复位键，再按属于自己位置号的触摸式按钮，鞋柜机的数字逻辑电路可自行纠错并重新执行新的指令。综上所述可见，本实用新型如安装在鞋柜内，可实现穿、脱、换鞋的自动化，极大地克服人们在出门或回家时穿、脱、换鞋的诸多不便，，大大提高人们追求高质量生活的品味。
由于采用了上述技术方案，本实用新型将现有的机械与控制技术结合起来，实现了机电一体化；通过数字逻辑电路控制，使机械运行安全可靠；将其安装在鞋柜内，不仅结构紧凑，质量轻便，不影响鞋柜外观，还可使鞋柜同时具有输送、穿脱、存放功能。这对满足人们对现代化居家设施的需求，提高人们追求高质量生活的品味，均有益处，因此具有广阔的市场前景。
本实用新型的
如下图1为本实用新型的机械结构示意图；图2为本实用新型的长销轴、套子与输送链直立附板、盛鞋板之间的连接和结构示意图；图3为本实用新型的拨正齿与齿轮结构示意图；图4为本实用新型的齿条机构结构示意图；图5为本实用新型的盛鞋板支撑轮结构示意图；图6为本实用新型的盛鞋板穿脱鞋结构示意图；图7为本实用新型的电气控制原理图；图8为本实用新型的机械结构示意图的俯视图；图9为本实用新型的机械结构示意图的侧视图。
图中1、输送电机；2、平移电机；3、输送链；4、丝杆传动件；5、盛鞋板；6、套子；7、长销轴；8、直立附板；9、链轮；10、薄齿轮；11、拨正齿；12、弹簧钢珠；13、丝杆；14、齿条机构；15、中分门；16、限位开关；17、橡胶压条；18、橡胶瓦；19、微动开关；20、限位开关；21、旋转定位轮；22、定位压条；23、定位臼；24、定位槽；25、齿轮；26、齿条；27、止位缺口；28、支承板；29、回位弹簧；30、楔面；31、支撑轮；32、支撑杆；33、小轮；34、连杆；35、挂钩；36、弹簧；37、鞋槽；38、干簧感应器组；39、永磁体；40、鞋柜边框线。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明如图1、图8、图9所示，本实用新型的机械部分包括有输送电机1、平移电机2、输送链3、丝杆传动件4和盛鞋板5组成。其特征是在输送电机1驱动的输送链3的直立附板8上设置有盛鞋板5；在平移电机2驱动的丝杆传动件4上设置有齿条机构14。本实用新型的工作过程是这样的(假设鞋柜机已经安装在鞋柜内，鞋柜以鞋柜边框线40表示之)当家里某人出门或回家需要换鞋时，只需走到鞋柜面前，触摸柜顶面板上属于自己位置号的触摸式按钮，鞋柜机即在数字逻辑电路的控制下，根据盛鞋板5所在位置、离鞋柜底部出口远近，确定输送电机1的正转或反转，输送电机1带动输送链3将盛鞋板5送到鞋柜底部位置时，即被位置开关切断电流停止。与此同时，与丝杆13相连的平移电机2启动，丝杆13转动时通过齿条机构14先迅速打开底部出口的中分门15，然后将盛鞋板5沿水平方向送出，到达设定位置时，平移电机2即被限位开关16切断电流停止。此时，人可在盛鞋板5穿脱鞋橡胶压条17和橡胶瓦18的辅助下，方便地换穿鞋子，完后，可随即离开。前此，人在穿脱鞋过程中，脚的用力断开与盛鞋板5接触的微动开关19，鞋换穿毕后，微动开关19接通，控制电路延迟一定时间后，启动平移电机2回转，盛鞋板5又被送回柜内，底部出口的中分门15即在齿条机构14的作用下迅速关闭，最后，平移电机2被限位开关20切断电流停转。到此，鞋柜机自动完成了鞋子的输送、穿脱和存放三道程序的操作。由此可见，本实用新型如安装在鞋柜内，可实现穿、脱、换鞋的自动化，极大地克服人们在出门或回家时穿、脱、换鞋的诸多不便，大大提高人们追求高质量生活的品味。
如图2所示，长销轴7与输送链3直立附板8固定连接，长销轴7的一端安装有一旋转定位轮21，旋转定位轮21活动地插放在定位压条22中，以减少盛鞋板5在运动过程中的摇晃和振动。长销轴7上等角度开设有定位臼23和定位槽24，通过弹簧钢珠12嵌合定位，安装在长销轴7上的套子6可通过定位槽24沿轴向平移，也可通过定位臼23绕轴心线等角度转动，套子6上安装有可撤卸的盛鞋板5，一端固定有薄齿轮10，安装薄齿轮10的目的是当盛鞋板5随输送链3沿顺时针或反时针方向运动到链轮9位置时，安装在链轮9外侧的拨正齿11与薄齿轮10耦合，自动拨正盛鞋板5，使盛鞋板5始终保持水平方向。
如图3所示，当盛鞋板5刚运动到链轮9位置时，安装在链轮9外侧的拨正齿11与薄齿轮10恰好啮合。由于拨正齿11是按15°等圆心角设置的，所以薄齿轮10每与拨正齿11啮合一次，与薄齿轮10连接的盛鞋板5便被拨正15°，薄齿轮10与拨正齿11啮合六次，与薄齿轮10连接的盛鞋板5便被拨正90°，从而使盛鞋板5不论运动到什么位置都始终保持水平方向，保证了盛鞋板5中的鞋子安稳平放，不被倾覆。
如图4所示，齿轮25通过丝杆13与平移电机2直接连接，随丝杆13和平移电机2同步转动；齿条26的齿部两端分别设置有两止位缺口27，齿条26的一端直接与中分门15连接；在齿条机构的支承板28上安装有使齿条26与齿轮25随时啮合的两回位弹簧29。当与丝杆13相连的平移电机2启动，要将盛鞋板5送出时，齿条26便在回位弹簧29的作用下，迅即与齿轮25啮合，使两中分门15在盛鞋板5刚移动一小段距离后即被打开；当中分门5打开到一定程度，即齿条26运动到止位缺口27处时，齿条26与齿轮25不再啮合，而齿轮25与连接的丝杆13却继续转动，将盛鞋板5送出。当盛鞋板5刚送出到中分门15位置时，通过其两边的楔面30继续撑开并卡住中分门15，使两齿条26上的止位缺口27进一步远离齿轮25，同时，仍在转动的丝杆13不断把盛鞋板5送出；当盛鞋板5送出到设定位置时，平移电机2即被限位开关16切断电流停止，盛鞋板5也立即停止移动。此时，人可在盛鞋板5上方便地换穿鞋子，完后，与盛鞋板5接触的微动开关19接通，控制电路延迟一定时间后，启动平移电机2回转；平移电机2在回转的过程中，由于盛鞋板5继续撑开并卡住中分门15，所以盛鞋板5在往里移动的同时齿条26与齿轮25始终处于非啮合状态；当盛鞋板5继续往里移动，即盛鞋板5的楔面30离开中分门15的瞬间，齿条26便在回位弹簧29的作用下迅即与齿轮25啮合，使中分门15在盛鞋板5刚进入鞋柜后即被关上；中分门15关上后，平移电机2仍继续转动，由于此时齿条26已运动到止位缺口27处，所以齿轮25继续转动而齿条26却不会移动；当盛鞋板5继续向内移动到设定位置时，平移电机2即被限位开关20切断电流停止。
如图5所示，盛鞋板的支撑轮31由支撑杆32、小轮33、连杆34、挂钩35和弹簧36组成。平时盛鞋板5在鞋柜内时，支撑杆32及小轮33在弹簧36作用下处于收缩隐密状态。当盛鞋板5送出一定距离后，位于盛鞋板5边缘的挂钩35被中分门15钩住，盛鞋板5在继续送出的过程中，挂钩35通过连杆34拉动支撑杆32旋转，使支撑杆32和小轮33处于伸出状态；当盛鞋板5送出到达设定位置时，支撑杆32和小轮33恰好处于直立支撑状态。此时，人脚若踏在盛鞋板5上，可承受换穿鞋子时脚对盛鞋板5的压力。换穿鞋子完毕后，控制电路延迟一定时间即启动平移电机2回转，盛鞋板5又被送回柜内，在盛鞋板5送回柜内的过程中，由于钩住中分门的挂钩35拉力逐渐释放，最后在弹簧36的作用下，支撑杆32及小轮33往回转，恢复到先前的收缩隐密状态。
如图6所示，盛鞋板5上设置有专供穿脱鞋用的橡胶压条17和橡胶瓦18，橡胶压条17的位置可根据自己鞋子的长短在梳状齿上重新设置。当家里某人出门或回家需要换穿鞋时，只需走到鞋柜面前，触摸柜顶面板上属于自己位置号的触摸式按钮，鞋柜机即在数字逻辑电路的控制下，将属于自己的盛鞋板5从底部出口送出，至脚跟前，停下时，便可进行换穿鞋。人若是从外回家，需脱下在外穿的鞋，换上室内穿的鞋时，可一手扶柜，直接先将一只脚踏进盛鞋板5对应的鞋槽37中，利用橡胶压条17和橡胶瓦18对鞋子前后的夹持力将脚从鞋中拔出，同时将该脚伸进旁边备用的待穿鞋中，待鞋穿好后，将该脚从盛鞋板5移出，踏地，另一只脚重复上述动作换穿鞋，完后，人可随即离开，盛鞋板5会在控制电路的作用下自动返回柜内，并关好中分门15。人若是从家外出，需换下室内穿的鞋，换上在外穿的鞋时，操作的过程和方法同上。
如图7所示，本实用新型的电气部分由数字逻辑元件、继电器和各种位置开关组成，其中，KV、KS为安装在柜顶面板上的电源开关和复位键，S1、S2、S3、S4、S5、S6为安装在柜顶面板上的各属于自己盛鞋板位置号的按键开关；在电源开关和各按键开关对应位置分别设有LED显示灯，柜顶控制面板上的各种开关均设置为触摸式。本实用新型的各盛鞋板位置号开关S1、S2、S3、S4、S5、S6均为联动互锁关系，即通过G1、G2、G3逻辑门的开、闭来控制时钟边沿D触发器，以实现各位置号开关之间的联动互锁，保障电机安全可靠地工作；同时，通过设置复位键，使各盛鞋板位置号开关在按错的情况下能自动纠错，即一旦发现自己的盛鞋板位置号按错了，可马上按一下复位键KS，然后再按属于自己盛鞋板位置号的按键开关，若此时输送电机1还在工作，它会重新执行给予它的纠错指令。本实用新型对盛鞋板5位置的检测采用群选方式，即在各盛鞋板5静止位置时对应的柜体上设置有干簧感应器组38，在六个盛鞋板处的输送链3直立附板8上设置有六个与干簧感应器组38相对应的永磁体39，六个盛鞋板处的永磁体39分别只与干簧感应器组38的某列相对应；当按下属于自己盛鞋板位置号的某一按键时，该列干簧感应器均带电，只有与永磁体39对应的那只干簧感应器才接通，从而检测出盛鞋板5所在位置，输出一电平信号，触发与之相连接的由或非门组成的基本R-S触发器，驱动输送电机1正转或反转。下面以一具体实施例对本实用新型的电气控制原理进行说明接通电源开关KV开机后，电源指示灯VL亮，六D触发器和各R-S触发器自动复位，若按盛鞋板位置号开关S1，则1Q为高电平，相对应的指示灯LED1亮，与1Q相连的干簧感应器列均带电，只有被选中的属于“S1”按键的盛鞋板5永磁体39对应的干簧感应器才接通，从而输出一电平信号，触发G4或G6置位输出高电平，经驱动电路5G1413电流放大，接通J1触点k1或J2触点k2，驱动输送电机1正转或反转，将盛鞋板5输送到鞋柜底部位置。当盛鞋板5刚输送到鞋柜底部位置时，该盛鞋板5直立附板8上的永磁体39又接通鞋柜底部与之对应的干簧感应器，输出一电平信号，此电平信号一路触发G5或G7使之复位，使G4或G6输出低电平，切断输送电机1电流，使输送电机1停转；同时一路触发G8置位输出高电平，经驱动电路5G1413电流放大，接通J3触点k3，驱动平移电机2转动将盛鞋板5输送出鞋柜底部出口；与此同时，一路还触发G12置位，使G13输出低电平，封锁住逻辑门G2及G3，使时钟脉冲无法通过G3到达六D触发器，六D触发器不能工作，从而有效地避免了有时因误按盛鞋板位置号开关造成输送电机1误动作。当盛鞋板5从鞋柜底部出口往外输送到设定位置时，限位开关16接通来自555脉冲发生器的一脉冲信号，该脉冲信号一路触发G9使之复位，使G8输出低电平，从而切断平移电机2电流，使平移电机2停转；另一路经反相器、微分电路Rr1、Cr1，555定时器延时后，再度反相转变为高电平触发G10若此时盛鞋板5送出后人们不换穿鞋子，则定时后的信号马上触发G10，使G10置位输出高电平，经驱动电路5G1413电流放大，接通J4触点K4，驱动平移电机2回转将盛鞋板5输送入鞋柜内；若此时要换穿鞋子，则脚作用在盛鞋板5上的压力会切断微动开关19的常闭触点，使555定时器延迟后的信号无法到达G10，待鞋子换穿毕后，脚对盛鞋板5的压力释放，微动开关19的常闭触点重新接通，来自脉冲发生器的脉冲信号经555定时器再度延时后，经反相转变为高电平去触发G10，使G10置位输出高电平，经驱动电路5G1413电流放大，接通J4触点K4，驱动平移电机2回转将盛鞋板5输送入鞋柜内；当盛鞋板5被输送到达鞋柜内的设定位置时，限位开关20接通，经微分电路Rr2、Cr2形成一正尖脉冲，此尖脉冲一路触发G11复位，使G10输出低电平，切断平移电机2电流，使平移电机2停转；同时，该尖脉冲经反相后使六D触发器自动复位，还触发G9、G7、G5再度复位，触发G13复位后使之输出高电平，重新开启逻辑门G2及G3，使时钟脉冲能重新进入六D触发器，使该触发器处于工作状态，以便进行下一轮换穿鞋子的操作。
权利要求1.一种全自动鞋柜机，包括有机械部分和电气部分，机械部分主要由减速电机(1)、(2)驱动的输送链(3)、丝杆传动件(4)和盛鞋板(5)组成；电气部分部分主要由数字逻辑元件、继电器和各种位置开关组成。其特征在于在输送电机(1)驱动的输送链(3)的直立附板(8)上设置有盛鞋板(5)；在平移电机(2)驱动的丝杆传动件(4)上设置有齿条机构(14)。
2.如权利要求1所述的全自动鞋柜机，其特征在于在输送链(3)的直立附板(8)上固定有长销轴(7)。
3.如权利要求1、2所述的全自动鞋柜机，其特征在于在长销轴(7)上等角度开设有定位臼(23)和定位槽(24)。
4.如权利要求1、2、3所述的全自动鞋柜机，其特征在于在长销轴(7)上安装有可等角度绕长销轴(7)旋转的套子(6)。
5.如权利要求1、4所述的全自动鞋柜机，其特征在于在等角度绕长销轴(7)旋转的套子(6)上固定有盛鞋板(5)。
6.如权利要求1、5所述的全自动鞋柜机，其特征在于在盛鞋板(5)上设置有专供穿脱鞋用的橡胶压条(17)和橡胶瓦(18)。
7.如权利要求1、5所述的全自动鞋柜机，其特征在于在盛鞋板(5)左右两边缘设置有可伸缩的对盛鞋板(5)起支撑作用的支撑轮(31)。
8.如权利要求1、4所述的全自动鞋柜机，其特征在于在等角度绕长销轴(7)旋转的套子(6)上设置有薄齿轮(10)。
9.如权利要求1、8所述的全自动鞋柜机，其特征在于在链轮(9)外侧设置有与薄齿轮(10)啮合的保持盛鞋板(5)水平方向的拨正齿(11)。
专利摘要一种全自动鞋柜机，包括有机械部分和电气部分，机械部分主要由减速电机驱动的输送链、丝杆传动件和盛鞋板组成；电气部分主要由数字逻辑元件、继电器和各种位置开关组成。其特征是在输送电机驱动的输送链的直立附板上设置有盛鞋板；在平移电机驱动的丝杆传动件上设置有齿条机构。本实用新型将现有的机械与控制技术结合起来，实现了机电一体化；通过数字逻辑电路控制，使机械运行安全可靠；将其安装在现有鞋柜底部，不仅结构紧凑，质量轻便，不影响鞋柜外观，还可使鞋柜同时具有输送、穿脱、存放功能，极大地克服了人们在出门或回家时穿、脱、换鞋的诸多不便，对满足人们对现代化居家设施的需求，提高人们追求高质量生活的品味，均有益处，因此具有广阔的市场前景。
文档编号A47G25/80GK2686424SQ0320509
公开日2005年3月23日 申请日期2003年7月23日 优先权日2003年7月23日
发明者王显平 申请人:王显平