专利名称：智能型整理鞋柜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家具，尤其是一种智能鞋柜。
背景技术：
鞋柜可以说是中国家庭几乎必备的一个家具，从价值几十元最便宜的塑料鞋架到相对昂贵的几千元的鞋柜，每个家庭都必须有一个用于放置鞋子的家具，鞋柜的主要用途是来陈列闲置的鞋，随时社会的进步和人类生活水平的提高，从早期的木鞋柜演变成现在多种多样款式和制材的鞋柜。鞋柜的发展历程经历了第一阶段乱扔乱放；第二阶段简单木架；第三阶段精致木鞋柜出现，虽然美观，但难以从根源上提升鞋柜功能；第四阶段电子鞋柜，鞋柜内集成了干燥除湿等功能。
传统鞋柜主要实现鞋子储藏功能，同时追求款式的变化，使其能与家居环境相配合，起到装饰的作用。在某些地方也进行创新，如把鞋子挂起来放置、使用高级桃木使其更高档、设计更薄以节省空间、加入自动擦鞋功能等等。现有的电子鞋柜也仅仅在清洁方面，如干燥、杀菌、除臭等增加了功能，只是简单的与传统鞋柜1 + 1的结合，还是处于静态的储取鞋子，并没有做到智能的整理功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现鞋子自动整理功能的智能鞋柜。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是公开一种智能型整理鞋柜，包括鞋柜门、鞋柜体、设于鞋柜体内用于存放鞋子的鞋板和用于放置支撑鞋板的鞋板支撑架，所述鞋板分为固定鞋板和活动鞋板两类，所述固定鞋板紧挨鞋柜体的左右两边内侧壁，固定于鞋板支撑架上，所述活动鞋板活动放置于鞋板支撑架上，且所述鞋板支撑架上至少有一个空位不放置活动鞋板；所述智能型整理鞋柜还包括用于判断鞋板上是否有鞋子存在的红外传感器、用于搬运所述活动鞋板的自动整理机构和用于控制所述智能型整理鞋柜正常工作的单片机控制电路，所述自动整理机构包括能抓取活动鞋板的抓取部件、能带动活动鞋板作上下垂直运动的上下运动部件、能带动活动鞋板作前后直线运动的前后运动部件和能将活动鞋板上的鞋子向左右两边推动的推鞋运动部件。作为优选，所述上下运动部件包括第一步进电机、上下导轨、滚珠丝杆和上下凸台，其中第一步进电机固定在鞋柜体的上顶板内壁，并连接着滚珠丝杆，上下凸台装在滚珠丝杆上，上下导轨固定在鞋柜体的后板内壁上。作为优选,所述前后运动部件包括前后直角电机、前后连杆、前后光杆导轨、前后滑块和接触开关，其中前后直角电机固定在上下凸台上，并连接着前后连杆，前后连杆连接着前后滑块，前后滑块装在前后光杆导轨上，接触开关固定在上下凸台上。作为优选，所述抓取部件包括第二步进电机、转柄和吸鞋板电磁铁，其中第二步进电机固定在前后滑块上，转柄装在第二步进电机上，吸鞋板电磁铁固定在转柄上。作为优选，所述推鞋运动部件包括电机架、光杆支座、左右直角电机、左右连杆、左右光杆、左右滑块和推鞋板，其中左右光杆连接光杆支座和上下凸台，电机架靠光杆支座支撑，左右直角电机固定于电机架上，左右直角电机连接左右连杆，左右连杆连接左右滑块，左右滑块上固定推鞋板。作为优选，所述鞋板上挖有小孔，所述红外传感器为一组红外发射器和红外接收器，所述红外发射器安装于鞋板支撑架的上表面，正对着鞋板的小孔，红外光正好能从鞋板上的小孔中发射，所述红外接收器安装于鞋板支撑架的下表面对应位置，能接收到红外光。作为优选，所述智能型整理鞋柜还包括自动关门机构，所述自动关门机构包括门连杆支座、门弹簧、门连杆、门电磁铁、门滑块和门光杆，其中门连杆支座和门电磁铁固定在鞋柜体的上顶板内壁上，门连杆支座支撑住门光杆，门光杆上装有门弹簧和门滑块，门滑块上连接着门连杆。作为优选，所述单片机控制电路安装于鞋柜体的底部内壁上。工作原理首先是用户设定鞋柜中某一层为他的常用取鞋区，其他层则为非常用取鞋区。当用户取鞋后，红外传感器探测到某处的鞋板空了，单片机控制电路判断该空的鞋板是否是属于用户的常用取鞋区的鞋板，如果是，则单片机控制电路不工作，用户使用鞋子完毕后将鞋子归位，放置回上次取走的那个位置。如果单片机控制电路判断该空的鞋板是属于用户非常用取鞋区的鞋板，则先判断这个鞋板是否是固定鞋板，如果是非常用取鞋区的固定鞋板空了，则单片机控制电路控制自动整理机构运动，将该空的固定鞋板所在层的活动鞋板上的鞋先推进至该空的固定鞋板，再通过上下前后运动，将这一层的鞋子被推进固定鞋板后空了的活动鞋板与用户常用取鞋区的活动鞋板位置互换，结果是使得用户常用取鞋区的活动鞋板成为空的活动鞋板，而用户非常用取鞋区的活动鞋板上是有鞋子的。如果单片机控制电路判断该空的鞋板是属于用户非常用取鞋区的活动鞋板，则单片机控制电路控制自动整理机构运动，直接将非常用取鞋区的空的活动鞋板与用户常用取鞋区上有鞋子的活动鞋板进行对换，结果是使得用户的常用取鞋区的鞋板保持空的状态，等待用户回来后将鞋子放置于他定义好的这个常用取鞋区内。有益效果本发明优势在于不是对鞋子的简单堆积，而是更加人性化智能化的对鞋子进行整理，为人们带来更大限度的方便。本发明替代传统人们手工进行对鞋子的整理，提高了生活质量和生活品味，降低了劳动强度同时给人们营造健康优质的生活空间。主要创新点在于一是给现有的电子鞋柜提出了全新的整理功能；二是在无人状态下自动工作，充分利用工作时间；三是典型的机电一体化产品，动力分散，高精度，高效率。
结合附图，本发明的其他特点和优点可从下面通过举例来对本发明的原理进行解释的优选实施方式的说明中变得更清楚。图I为本发明智能型整理鞋柜的一种实施方式的工作原理框图；图2为本发明智能型整理鞋柜的一种实施方式的整体结构示意图；图3为本发明智能型整理鞋柜的一种实施方式中自动整理机构的结构示意图；图4为本发明智能型整理鞋柜的一种实施方式中抓取部件和前后运动部件的结构示意图；图5为本发明智能型整理鞋柜的一种实施方式中自动关门机构的结构示意图中1-鞋柜门、2-自动关门机构、201-门连杆支座、202-门弹簧、203-门连杆、204-门电磁铁、205-门滑块、206-门光杆、3-活动鞋板、4-固定鞋板、5-鞋板支撑架、6-自动整理机构、601-电机架、602-左右直角电机、603-光杆支座、604-左右连杆、605-左右光杆、606-左右滑块、607-第一步进电机、608-上下导轨、609-推鞋板、610-前后直角电机、611-前后连杆、612-前后光杆导轨、613-第二步进电机、614-前后滑块、615-转柄、616-吸鞋板电磁铁、617-上下凸台、618-滚珠丝杆、619-接触开关、7-红外传感器、8-单片机控制电路、9-鞋柜体。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述如图I所示，是本发明的工作原理框图，工作原理首先是用户设定鞋柜中某一层为他的常用取鞋区，其他层则为非常用取鞋区。例如，用户设定最底下的一层是他的常用取鞋区。鞋柜门不关闭最底下一层，方便用户不用开门就能取到鞋子。当用户从常用取鞋区取鞋，无需开鞋柜门，直接拿最底层上的鞋子即可。用户使用鞋子完毕后将鞋子归位，放置回上次取走的那个常用取鞋区的固定位置。当用户需要从非常用取鞋区取鞋时，用户打开鞋柜门，这时智能型整理鞋柜通电，自动关门机构中的门电磁铁通电吸住鞋柜门，待用户取完鞋子离开后，智能型整理鞋柜开始工作。红外传感器将空的鞋板信号传递到单片机控制电路，单片机控制电路判断该空鞋板所在层的固定鞋板上有无鞋子，如果用户取走的是该层的活动鞋板上的鞋子，那么固定鞋板上是有鞋子的，则单片机控制电路控制自动整理机构运动，将空的活动鞋板通过上下前后运动，运送至一个没有活动鞋板放置的空的鞋板支撑架上。在本实施例中，该空的鞋板支撑架可以是最上层单独一个鞋板支撑架，也可以是放置了活动鞋板的鞋板支撑架，只需活动鞋板少放一块，空出即可。非常用取鞋区的空的活动鞋板放置到最上层的鞋板支撑架处搁置后，自动整理机构再将常用取鞋区的鞋子连同活动鞋板一起运输到刚才用户取鞋的这一层，放置到刚才用户取鞋的这一格鞋板支撑架上。再，自动整理机构将搁置在最上层鞋板支撑架上空的活动鞋板运输到底层，用户的常用取鞋区，这样，操作完成，用户回家后，不需要打开鞋柜，就有空的鞋位等着他放置鞋子。最后自动整理机构复位，单片机控制电路断电，鞋柜门关闭，完成操作。如果用户取走的是该层的固定鞋板上的鞋子，那么单片机控制电路控制自动整理机构中的推鞋运动部件先将活动鞋板上的鞋推进已空的固定鞋板，然后自动整理机构再将该层空出来的活动鞋板与底层的活动鞋板位置互换，最后断电，关闭鞋柜门，完成整理操作。自动整理机构的操作过程类似立体停车库的原理，主要是进行上下前后运输活动鞋板。如图2、图3、图4所示，智能型整理鞋柜，包括鞋柜门I、鞋柜体9、设于鞋柜体内用于存放鞋子的鞋板和用于放置支撑鞋板的鞋板支撑架5，所述鞋板分为固定鞋板4和活动鞋板3两类，所述固定鞋板紧挨鞋柜体的左右两边内侧壁，固定于鞋板支撑架上，所述活动鞋板活动放置于鞋板支撑架上；所述智能型整理鞋柜还包括用于判断鞋板上是否有鞋子存在的红外传感器7、用于搬运所述活动鞋板的自动整理机构6和用于控制所述智能型整理鞋柜正常工作的单片机控制电路8，所述自动整理机构包括能抓取活动鞋板的抓取部件、能带动活动鞋板作上下垂直运动的上下运动部件、能带动活动鞋板作前后直线运动的前后运动部件和能将活动鞋板上的鞋子向左右两边推动的推鞋运动部件。
所述上下运动部件包括第一步进电机607、上下导轨608、滚珠丝杆618和上下凸台617，其中第一步进电机607固定在鞋柜体的上顶板内壁，并连接着滚珠丝杆618，上下凸台617装在滚珠丝杆617上，上下导轨608固定在鞋柜体的后板内壁上。所述前后运动部件包括前后直角电机610、前后连杆611、前后光杆导轨612、前后滑块614和接触开关619，其中前后直角电机610固定在上下凸台617上，并连接着前后连杆611,前后连杆611连接着前后滑块614,前后滑块614装在前后光杆导轨612上,接触开关619固定在上下凸台617上。所述抓取部件包括第二步进电机613、转柄615和吸鞋板电磁铁616，其中第二步进电机613固定在前后滑块614上，转柄615装在第二步进电机613上，吸鞋板电磁铁616固定在转柄615上。红外传感器检测到鞋位上鞋子的变动时，单片机控制电路发出指令给第一步进电机通过上下导轨带动滚珠丝杆上的上下凸台到指定位置，由第二步进电机带动转柄转动90 度，吸鞋板电磁铁抓住活动鞋板和鞋，前后直角电机通过前后连杆带动前后光杆导轨上的前后滑块运动，将抓住鞋子的机械手推出去。其中接触开关有6个，保证每个运动的的准确性，达到了闭环控制。所述推鞋运动部件包括电机架601、光杆支座603、左右直角电机602、左右连杆604、左右光杆605、左右滑块606和推鞋板609，其中左右光杆605连接光杆支座603和上下凸台617,电机架601靠光杆支座603支撑,左右直角电机602固定于电机架601上,左右直角电机602连接左右连杆604，左右连杆604连接左右滑块606，左右滑块606上固定推鞋板609。其中自动整理机构的上下运动部件、前后运动部件和推鞋运动部件都有接触开关619进行精确定位，精确开关通常是安装于运动行程的两端，保证自动整理机构的运动是精确定位的。当红外传感器检测到里面位置没有鞋子时，左右直角电机通过左右连杆推动靠左右光杆支撑的左右滑块左右运动带动推鞋板将鞋子推到里层。所述鞋板上挖有小孔，所述红外传感器7为一组红外发射器和红外接收器，所述红外发射器安装于鞋板支撑架的上表面，正对着鞋板的小孔，红外光正好能从鞋板上的小孔中发射，所述红外接收器安装于鞋板支撑架的下表面对应位置，能接收到红外光。如图5所示，所述智能型整理鞋柜还包括自动关门机构2，所述自动关门机构2包括门连杆支座201、门弹簧202、门连杆203、门电磁铁204、门滑块205和门光杆206，其中门连杆支座201和门电磁铁204固定在鞋柜体的上顶板内壁上，门连杆支座201支撑住门光杆206，门光杆206上装有门弹簧202和门滑块205，门滑块205上连接着门连杆203。当整理完毕，自动关门机构开始工作，门电磁铁断电，靠门弹簧的弹性势能推动门滑块在门光杆上水平运动并同时带动门连杆将鞋柜门合上。虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变形或修改。
权利要求
1.一种智能型整理鞋柜，包括鞋柜门(I )、鞋柜体(9)、设于鞋柜体内用于存放鞋子的鞋板和用于放置支撑鞋板的鞋板支撑架(5)，其特征在于所述鞋板分为固定鞋板(4)和活动鞋板(3)两类，所述固定鞋板紧挨鞋柜体的左右两边内侧壁，固定于鞋板支撑架上，所述活动鞋板活动放置于鞋板支撑架上，且所述鞋板支撑架上至少有一个空位不放置活动鞋板；所述智能型整理鞋柜还包括用于判断鞋板上是否有鞋子存在的红外传感器(7)、用于搬运所述活动鞋板的自动整理机构(6)和用于控制所述智能型整理鞋柜正常工作的单片机控制电路(8)，所述自动整理机构包括能抓取活动鞋板的抓取部件、能带动活动鞋板作上下垂直运动的上下运动部件、能带动活动鞋板作前后直线运动的前后运动部件和能将活动鞋板上的鞋子向左右两边推动的推鞋运动部件。
2.根据权利要求I所述的智能型整理鞋柜，其特征在于所述上下运动部件包括第一步进电机(607)、上下导轨(608)、滚珠丝杆(618)和上下凸台(617)，其中第一步进电机(607)固定在鞋柜体的上顶板内壁,并连接着滚珠丝杆(618),上下凸台(617)装在滚珠丝杆(617)上,上下导轨(608)固定在鞋柜体的后板内壁上。
3.根据权利要求2所述的智能型整理鞋柜，其特征在于所述前后运动部件包括前后直角电机(610)、前后连杆(611)、前后光杆导轨(612)、前后滑块(614)和接触开关(619),其中前后直角电机(610)固定在上下凸台(617)上，并连接着前后连杆(611)，前后连杆(611)连接着前后滑块(614)，前后滑块(614)装在前后光杆导轨(612)上，接触开关(619)固定在上下凸台(617)上。
4.根据权利要求3所述的智能型整理鞋柜，其特征在于所述抓取部件包括第二步进电机(613)、转柄(615)和吸鞋板电磁铁(616)，其中第二步进电机(613)固定在前后滑块(614)上，转柄(615)装在第二步进电机(613)上，吸鞋板电磁铁(616)固定在转柄(615)上。
5.根据权利要求4所述的智能型整理鞋柜，其特征在于所述推鞋运动部件包括电机架(601)、光杆支座(603)、左右直角电机(602)、左右连杆(604)、左右光杆(605)、左右滑块(606)和推鞋板(609)，其中左右光杆(605)连接光杆支座(603)和上下凸台(617)，电机架(601)靠光杆支座(603)支撑,左右直角电机(602)固定于电机架(601)上,左右直角电机(602)连接左右连杆(604)，左右连杆(604)连接左右滑块(606)，左右滑块(606)上固定推鞋板(609)。
6.根据权利要求5所述的智能型整理鞋柜，其特征在于所述鞋板上挖有小孔，所述红外传感器(7)为一组红外发射器和红外接收器，所述红外发射器安装于鞋板支撑架的上表面，正对着鞋板的小孔，红外光正好能从鞋板上的小孔中发射，所述红外接收器安装于鞋板支撑架的下表面对应位置，能接收到红外光。
7.根据权利要求I或6所述的智能型整理鞋柜，其特征在于所述智能型整理鞋柜还包括自动关门机构(2)，所述自动关门机构(2)包括门连杆支座(201)、门弹簧(202)、门连杆(203)、门电磁铁(204)、门滑块(205)和门光杆(206)，其中门连杆支座(201)和门电磁铁(204 )固定在鞋柜体的上顶板内壁上，门连杆支座(201)支撑住门光杆(206 )，门光杆(206 )上装有门弹簧(202 )和门滑块(205 )，门滑块(205 )上连接着门连杆(203 )。
8.根据权利要求I所述的智能型整理鞋柜，其特征在于所述单片机控制电路(8)安装于鞋柜体的底部内壁上。
全文摘要
本发明公开了一种智能型整理鞋柜，包括鞋柜门、鞋柜体、鞋板和鞋板支撑架，所述鞋板分为固定鞋板和活动鞋板，所述固定鞋板紧挨鞋柜体的左右两边内侧壁，固定于鞋板支撑架上，所述活动鞋板活动放置于鞋板支撑架上，且所述鞋板支撑架上至少有一个空位不放置活动鞋板；所述智能型整理鞋柜还包括用于判断鞋板上是否有鞋子存在的红外传感器、用于搬运所述活动鞋板的自动整理机构和用于控制所述智能型整理鞋柜正常工作的单片机控制电路，所述自动整理机构包括能抓取活动鞋板的抓取部件、能带动活动鞋板作上下垂直运动的上下运动部件、能带动活动鞋板作前后直线运动的前后运动部件和能将活动鞋板上的鞋子向左右两边推动的推鞋运动部件。
文档编号E05F1/10GK102697299SQ20121018786
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者何志斌, 余中泼, 刘成, 袁屹, 陈军 申请人:浙江工业大学