一种新型智能毛巾纸巾机的制作方法

本实用新型涉及一种智能毛巾纸巾机。

背景技术：

传统的纸巾盒为内装卷纸轴且前端设有出纸口的手拉纸带式盒体，取纸时使用者需用手拽出并撕断纸巾，使用起来比较麻烦且不卫生。为了克服传统纸巾盒的缺点，市面上出现了智能毛巾机，可以实现纸巾或毛巾的自动进纸、切纸和出纸，也称为智能纸巾机或者智能纸巾分配器。

中国专利CN 102429606 A公开了一种智能型纸巾分配器，包括外壳、送纸机构、位于送纸机构下方的切纸机构以及控制电路，所述的送纸机构包括传动轴和与传动轴侧面紧贴配合的从动轴，传动轴由出纸电机驱动，传动轴与从动轴在两端分别通过拉簧横向固定；所述的切纸机构包括动刀、静刀、刀架和驱动轴，所述的动刀安装在刀架上方，刀架前端沿纵向设有若干个弹簧孔，弹簧孔内安装有弹簧与动刀前端配合，动刀后端固定在刀架上；所述的刀架后端固定连接一根以上的齿条，驱动轴上设有与齿条配合的齿轮，所述驱动轴由动刀驱动电机驱动。该智能型纸巾分配器能够实现自动送纸和割纸，避免了手直接跟纸巾接触，使用方便且卫生，避免了交叉感染。

中国专利CN 104545644 A公开了一种智能纸巾机，包括机架、机芯、控制电路，所述机芯安装在机架内，所述机芯包括送纸机构和位于送纸机构下方的切割机构，所述的送纸机构包括送纸电机和平行设置的第一送纸机构和第二送纸机构，第一送纸机构包括第一传动轴和与传动轴紧贴配合的第一从动轴，第二送纸机构包括第二传动轴和与传动轴紧贴配合的第二从动轴，第一传动轴与第一从动轴上下设置，第二传动轴与第二从动轴上下设置，第一传动轴和第一从动轴两端安装在固定架上，第二传动轴和第二从动轴两端安装在固定架上。该专利采用双动刀结构，既可以加强动刀刀刃的强度，防止因过长而造成动刀刀刃的变形，也可以增加动刀和静刀的咬合度。

中国专利CN105996880A公开了一种纸巾毛巾切割机构，包括刀架、动刀和静刀，所述的动刀包括第一动刀和第二动刀，第一动刀和第二动刀对称安装在刀架的左右两侧上方；所述的第一动刀和第二动刀均包括底板和侧板，底板与侧板相互垂直设置，底板后端与刀架铰接，底板前端与侧板固定，底板与刀架之间设有弹簧，第一动刀的侧板顶面由左侧向中央向上倾斜，第二动刀的侧板顶面由右侧向中央向上倾斜；该专利采用两个动刀，动刀侧板顶面的切削面从外侧向中央形成向上的斜度，当两个动刀与静刀铰合后，动刀刀刃会很稳定的依次从斜刃口的最低点向最高点形成铰合，形成稳定的切割效果。

现有智能毛巾机存在的缺陷在于：

1、现有毛巾机的动刀支架是由电机结合直线齿条来驱动的，电机运转一个周期，需要正转+反转，运转不稳定并且噪音比较大；

2、传统的切纸机构中动刀与静刀形成的切口是弧形，切割不稳定容易卡刀；

3、纸仓中卷纸或毛巾的用量无法测量，从而无法监控毛巾的消耗量情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种运转稳定，噪音低，切割稳定，以及可以监控毛巾的消耗量情况的智能毛巾纸巾机。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种新型智能毛巾纸巾机，其包括机架、外壳、纸仓、进纸机构、切纸机构、出纸机构、触摸屏和控制器，其中，纸仓、进纸机构、切纸机构、出纸机构在外壳内自上而下设置，所述的外壳包括前壳和后壳，触摸屏设在前壳上；

所述的切纸机构包括驱动机构、推板、动刀支架、动刀和静刀，所述的驱动机构包括驱动电机、电机齿轮、凸轮、凸轮齿轮和推板支架，驱动电机与电机齿轮传动连接，电机齿轮与凸轮齿轮传动连接，电机齿轮与凸轮齿轮均为水平放置，凸轮齿轮的上表面中心位置设有导向轴，凸轮齿轮的上表面偏心位置设有凸轮；推板支架下表面设有凹槽，凹槽左右两端为直线，凹槽的前后两端为弧线，凸轮位于凹槽内且与凹槽形成凸轮回转机构，凹槽中央设有前后方向上的导向槽，导向轴安装在导向槽上；推板支架左右两端通过滑块安装在机架上；

所述的推板与推板支架固定连接，推板与动刀支架固定连接，动刀设置在动刀支架上，动刀与静刀形成剪切配合。

优选地，所述的凹槽前端左半部分弧线的圆心与凹槽的中心不同侧，右半部分弧线的圆心与凹槽的中心同侧；凹槽后端左半部分弧线的圆心与凹槽的中心同侧，右半部分弧线的圆心与凹槽的中心不同侧。这样设置，凸轮与凹槽内壁之间的传动配合会更为平滑，运转时噪音低。

优选地，所述的动刀包括左动刀和右动刀，左动刀和右动刀分别安装在动刀支架的左侧和右侧，左动刀与右动刀相对设置形成一定夹角，动刀上设有若干个弹簧套，弹簧套与动刀支架之间设有弹簧；所述的静刀包括位于左右两端的搭接部和位于中间的切削部，左端的搭接部下表面与左动刀的左端上表面形成滑动配合，右端的搭接部下表面与右动刀的右端上表面形成滑动配合，切削部为直线段。

优选地，所述的切纸机构还包括有动刀感应装置，所述的动刀感应装置包括槽型光电开关和挡片，挡片固定在推板上，槽型光电开关固定在机架上，挡片处于槽型光电开关的红外发射管和红外接收管之间，槽型光电开关连接至控制器。

优选地，所述的纸仓中设有纸量监控装置，所述的纸量监控装置包括摇臂、拉簧和可调电阻，摇臂下端与纸仓铰接，摇臂中部通过拉簧与纸仓连接，摇臂中部设有沿长度方向上的滑槽，摇臂上端设有触头；所述可调电阻与纸仓固定，可调电阻的滑片嵌设在滑槽中，可调电阻输出端与控制器连接。

优选地，所述的摇臂上端设有转轴，触头与转轴之间可转动连接。

优选地，所述的进纸机构包括机体、出纸电机、主动轴、从动辊和进纸口翻板，出纸电机和主动轴分别安装在机体上，主动轴上间隔设有若干个滚轮，从动辊与滚轮滚动配合；所述的主动轴一侧设有皮带轮，该皮带轮与出纸电机传动连接，主动轴另一侧设有计数轮，计数轮上设有若干个通孔，计数轮两侧设有红外计数装置，红外计数装置连接到控制器；进纸口翻板通过两端的扭簧安装在机体一侧，从动轴安装在进纸口翻板上；机体与机架固定。

优选地，所述的出纸机构包括两个相对设置的出纸辊，出纸辊下方设有挡板机构，挡板机构包括前挡板和后挡板，出纸辊与出纸电机传动连接。

优选地，所述的进纸机构与切纸机构之间设有第一红外对射感应装置，出纸机构下方设有第二红外对射感应装置，所述第一红外对射感应装置和第二红外对射感应装置分别连接到控制器。第一红外对射感应装置和第二红外对射感应装置可以探测到毛巾或纸巾的进出情况。

优选地，所述的纸仓外侧对应纸轴的位置设有电磁感应模块，电磁感应模块与控制器连接。

优选地，所述的前壳包括前翻盖和前面板，触摸屏设在前翻盖上，前面板上设有人体感应模块，人体感应模块与控制器连接；

所述的纸仓一侧设有铰链机构，前翻盖一侧通过铰链机构与纸仓相连，前翻盖另一侧设有门锁；所述的门锁可以为机械式的，也可以是电子式的。比如弹子锁、磁控锁、声控锁、超声波锁、红外线锁、电磁波锁、电子卡片锁、指纹锁、视网膜锁、遥控锁等。

所述的后壳底部设有出纸感应开关和音箱，出纸感应开关和音箱分别与控制器连接；

所述的后壳背部设有挂架孔和导线槽；挂架孔可以与挂架配合，先将挂架固定在墙壁上，然后通过挂架孔将本实用新型的智能毛巾纸巾机挂在挂架上。

所述的机体上设有紫外线杀菌灯；紫外线杀菌灯可以对纸仓中的毛巾或纸巾进行消毒杀菌。

所述的机架上还设有水平仪。水平仪用于机器安装时找平。

本实用新型的智能毛巾纸巾机还可以在前壳上设置一个触碰式开关，或者在触摸屏上设置一个触摸指令，作为出纸感应开关的代替或补充。该触碰式开关可以是一个按压开关或者触摸开关，该触碰式开关应该与控制器连接。

本实用新型的槽型光电开关、第一红外对射感应装置、第二红外对射感应装置、红外计数装置的工作原理类似，都是由红外发射管和红外接收管组成，其侦测原理是：红外发射管发射出脉冲红外线，经光学镜面做聚焦处理使光线传至远距离，由红外接收管接收，当脉冲红外线被遮挡时就会发出触发信号。出纸感应开关则可以选用反射式光电开关。

本实用新型的控制器用于整个智能毛巾纸巾机的程序控制，其应连接驱动电机、出纸电机、槽型光电开关、第一红外对射感应装置、第二红外对射感应装置、触摸屏、人体感应模块、电磁感应模块、红外计数装置等。其通常可以是一个 CPU+存储器、MCU或PLC等。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、采用凸轮与推板支架构成的回转机构对动刀支架进行驱动，驱动电机只在一个方向上转动，运转稳定，噪音低；

2、采用改进的双动刀结构，动刀与静刀之间的切口是直线，切割稳定，不容易卡刀；

3、设置了纸量监控装置，可以随时监控毛巾的消耗量情况。

附图说明

图1是本实用新型智能毛巾纸巾机的前部侧视图；

图2是本实用新型智能毛巾纸巾机的后部侧视图；

图3是本实用新型去除前翻盖后的内部结构示意图；

图4是智能毛巾纸巾机的剖面图；

图5是切纸机构的俯视图；

图6是驱动机构的俯视图；

图7是驱动机构的侧视图；

图8是驱动电机与凸轮齿轮的连接结构图；

图9是驱动机构的爆炸图；

图10是推板支架的仰视图；

图11是切纸机构的侧视图；

图12是动刀感应装置的侧视图；

图13是纸量监控装置的侧视图；

图14是纸量监控装置的使用状态图；

图15是进纸机构的的俯视图；

图16是主动轴与从动辊的连接结构图；

图17是主动轴的结构示意图；

图18是出纸机构的仰视图；

图19是纸轴托架的结构示意图；

图20是纸轴托架的爆炸图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参照图1-4，一种新型智能毛巾纸巾分配器，其包括机架1、外壳2、纸仓3、进纸机构4、切纸机构5、出纸机构6、触摸屏7和控制器8，其中，纸仓3、进纸机构4、切纸机构5、出纸机构6在外壳2内自上而下设置，所述的外壳包括前壳和后壳23，触摸屏设在前壳上；

参照图5-11，所述的切纸机构包括驱动机构、推板510、动刀支架、动刀和静刀，所述的驱动机构包括驱动电机501、电机齿轮502、凸轮503、凸轮齿轮 504和推板支架505，驱动电机501与电机齿轮502传动连接，电机齿轮502与凸轮齿轮504传动连接，电机齿轮502与凸轮齿轮504均为水平放置，凸轮齿轮 504的上表面中心位置设有导向轴506，凸轮齿轮503的上表面偏心位置设有凸轮503；推板支架505下表面设有凹槽507，凹槽507左右两端为直线，凹槽507 的前后两端为弧线，凸轮503位于凹槽内且与凹槽507形成凸轮回转机构，凹槽 507中央设有前后方向上的导向槽508，导向轴506安装在导向槽508上；推板支架505左右两端通过滑块509安装在机架1上；

所述的推板510与推板支架505固定连接，推板510与动刀支架511固定连接，动刀设置在动刀支架511上，动刀与静刀形成剪切配合；驱动电机501和触摸屏7分别连接到控制器8。

参照图11，所述的动刀包括左动刀512和右动刀513，左动刀512和右动刀 513分别安装在动刀支架511的左侧和右侧，左动刀512与右动刀513相对设置形成一定夹角，动刀上设有若干个弹簧套514，弹簧套514与动刀支架511之间设有弹簧；所述的静刀包括位于左右两端的搭接部515、516和位于中间的切削部517，左端的搭接部515下表面与左动刀512的左端上表面形成滑动配合，右端的搭接部516下表面与右动刀513的右端上表面形成滑动配合，切削部517 为直线段。

参照图10，所述的凹槽前端左半部分弧线518的圆心与凹槽的中心不同侧，右半部分弧线519的圆心与凹槽的中心同侧；凹槽后端左半部分弧线520的圆心与凹槽的中心同侧，右半部分弧线521的圆心与凹槽的中心不同侧。

参照图11、12，所述的切纸机构包括有动刀感应装置522，所述的动刀感应装置522包括槽型光电开关523和挡片524，挡片524固定在推板510上，槽型光电开关523固定在机架1上，挡片524处于槽型光电开关523的红外发射管和红外接收管之间，槽型光电开关523连接至控制器。所述的挡片524与推板510 可以是一体成型结构。动刀感应装置522的工作原理是：动刀在初始位置时，挡片524处在槽形光电开关523的槽内阻挡红外线。切纸工作时，挡片524随推板510向前推出，红外连通，控制器判断切纸开始。当挡片524经过一个行程再次返回时，阻挡红外线，控制器判断切纸完成，停止工作。

本实用新型切纸机构的工作原理是：

机器处于正常工作状态(非待机)后，通过触摸指令或硬件开关或出纸感应开关向控制器发出一个出纸指令，控制器通过动刀感应装置判断动刀是否在初始位置(初始位置时槽型光电开关523发射管发出的红外线应该被遮挡)，是则执行下一步；否则驱动电机501转动直到动刀返回初始位置。

同时，第一红外对射装置判断是否已装纸，如果是则执行下一步，否则控制器指令出纸电机402转动，直到第一红外对射装置判断已装纸。

同时，第二红外对射装置判断是否已出纸或卡纸，如果是则等待用户将毛巾或纸巾抽走，或者将卡的纸取出，直到第二红外对射装置判断无遮挡则执行下一步。

当“动刀感应装置判断动刀已在初始位置”、“第一红外对射装置判断已装纸”、“第二红外对射装置判断无遮挡”这三个条件同时满足后，控制器指令驱动电机501转动，带动凸轮503在凹槽507内做回转运动，凸轮503触碰凹槽507 的内壁，带动推板支架505沿滑块509前后滑动，再带动动刀支架511、动刀512， 513前后运动。当凸轮503碰触到凹槽前端中心位置时，推板支架运动到最前端，动刀512，513与静刀517形成直线型铰合，将毛巾或或纸巾稳定地切断。当凸轮503碰触到凹槽后端中心位置时，推板支架运动到最后端。最前端与最后端之前的距离即为推板支架的一个行程，也即动刀的一个行程。当控制器通过动刀感应装置判断出动刀经过一个行程已返回初始位置时，驱动电机501停止工作。

弹簧套514和弹簧的作用是将动刀向上顶起，使动刀与静刀紧密铰合，将纸巾或毛巾切断，该结构也在中国专利CN105996880A有详细阐述，在此不再赘述。

参照图13，所述的纸仓3中设有纸量监控装置，所述的纸量监控装置包括摇臂301、拉簧302、可调电阻303，摇臂301下端与纸仓3铰接，摇臂301 中部通过拉簧302与纸仓3连接，摇臂301中部设有沿长度方向上的滑槽304，摇臂301上端设有触头305；所述可调电阻303与纸仓3固定，可调电阻303的滑片306嵌设在滑槽304中，可调电阻303输出端与控制器8连接。所述的摇臂301上端设有转轴306，触头305与转轴306之间可转动连接。

纸量监控装置的工作原理是：将触头305搭在毛巾或纸巾30上，随着毛巾或纸巾30的不断消耗，触头305向下移动，在拉簧302作用下，摇臂301上端向下移动，从而可调电阻303的滑片306在滑槽304中发生相对位移，进而产生一定的电阻变化量，输出到控制器即可转化成相应的纸巾消耗量。

参照图15-16，所述的进纸机构包括机体401、出纸电机402、主动轴403、从动辊404和进纸口翻板405，出纸电机402和主动轴403分别安装在机体401 上，主动轴403上间隔设有若干个滚轮406，从动辊404与滚轮406滚动配合；所述的主动轴403一侧设有皮带轮407，该皮带轮407与出纸电机402传动连接，主动轴403另一侧设有计数轮408，计数轮408上设有若干个通孔409，计数轮 408两侧设有红外计数装置410，红外计数装置410连接到控制器8；进纸口翻板405通过两端的扭簧安装在机体401一侧，从动辊404的转轴安装在进纸口翻板405上；机体401与机架1固定，出纸电机402与控制器8连接。所述的机体 401上设有紫外线杀菌灯411。

送纸机构的工作原理是：将带有纸轴的卷纸30放入纸仓3，打开进纸口翻板405，将毛巾或纸巾30下端放入从动辊404与滚轮406之间，然后进纸口翻板405在扭簧的作用下会自动合上。出纸电机402带动主动轴403转动，在从动辊404和滚轮406的作用下毛巾或纸巾向下进入切纸机构。由于计数轮408上设置有很多通孔409，每经过一个通孔409，红外计数装置410自动加一，从而可以通过计数轮转动的周数来控制驱动电机和出纸电机的工作时间，从而达到控制出纸长度的目的。

参照图4、17，所述的出纸机构包括两个相对紧贴设置的出纸辊601，602，至少一个出纸辊601或602与出纸电机402传动连接，出纸辊601、602一侧分别设有挡片603；出纸辊下方设有挡板机构，挡板机构包括前挡板603和后挡板 604。

出纸机构的工作原理是：切纸机构开始工作后，出纸电机402带动至少一个出纸辊601或602转动，毛巾或纸巾30在两个出纸辊601，602中间受挤压摩擦向下出纸。

所述的进纸机构与切纸机构之间在进纸口处设有第一红外对射感应装置，出纸机构下方还设有第二红外对射感应装置，所述第一红外对射感应装置和第二红外对射感应装置分别连接到控制器8。第一红外对射感应装置和第二红外对射感应装置的工作原理是：纸仓3装纸后，毛巾或纸巾30的下端部进入进纸机构与切纸机构之间，由于红外线被阻挡，第一红外对射感应装置得到一个触发信号，控制器判断已装纸。如果开始切纸一段时间(比如一秒)后，第二红外对射感应装置由于红外线被阻挡也得到一个触发信号，则说明切纸、出纸工作正常；如果第二红外对射感应装置没有得到触发信号，则说明出纸机构没有正常出纸，则可能是卡纸或者电机故障，然后系统报错。

参照图19，所述的纸仓3包括一组纸轴托架35，36，毛巾或纸巾首先卷绕在纸轴33上，纸轴33端部设有防伪芯片32，然后将纸轴置于纸轴托架35， 36上，其中一个纸轴托架35外侧对应纸轴33的位置设有电磁感应模块31，电磁感应模块31与控制器8连接。

电磁感应模块的工作原理是：当用户在纸轴托架35，36上放置没有合法防伪芯片32的毛巾或纸巾30时，电磁感应模块31检测不到合法的芯片，则整个系统停止工作。当用户在纸轴托架35，36上放置有合法防伪芯片32的毛巾或纸巾30时，则系统正常工作。

参照图1-4，所述的前壳包括前翻盖21和前面板22，触摸屏7设在前翻盖 21上，前面板22上设有人体感应模块24，人体感应模块24与控制器8连接；人体感应模块24的工作原理是：当用户站到智能毛巾纸巾机前方时，人体感应模块24得到一个触发信号，输出到控制器8中，使机器处于正常工作状态。当机器前方超过一定时间没有感应到人体时，则机器处于待机省电状态。

所述的纸仓3一侧设有铰链机构25，前翻盖21一侧通过铰链机构25与纸仓相连，纸仓3另一侧设有门锁26；所述的门锁26可以为机械式的，也可以是电子式的。比如弹子锁、磁控锁、声控锁、超声波锁、红外线锁、电磁波锁、电子卡片锁、指纹锁、视网膜锁、遥控锁等。当需要更换毛巾或纸巾时，打开门锁 26，将前翻盖打开，露出纸仓3即可更换。

所述的后壳23底部设有出纸感应开关34和音箱27，出纸感应开关34和音箱27分别与控制器8连接；所述的后壳背部设有挂架孔28和导线槽29。挂架孔28可以与挂架配合，先将挂架固定在墙壁上，然后通过挂架孔将本实用新型的智能毛巾纸巾机挂在挂架上。出纸感应开关34的工作原理是：当用户将手伸到机器下方，出纸感应开关34得到一个触发信号，控制器控制驱动电机501和出纸电机402进行一系列的进纸、切纸和出纸动作，切割好的一片毛巾或纸巾夹在出纸机构的出纸辊601，602之间，用户手工将毛巾或纸巾拽下使用。只有当用户将毛巾或纸巾拽下，用户再将手置于机器下方，才会再次进纸、切纸和出纸。如果毛巾或纸巾留在出纸机构上，则用户即便将手置于机器下方，机器也不会工作。

所述的机架1上还设有水平仪37。当将本实用新型的机器安装到墙壁上时，水平仪37便于安装时参照。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。