全自动猫砂盆的制作方法

1.本实用新型涉及一种猫砂盆，尤其涉及一种全自动猫砂盆。


背景技术：

2.猫咪的排泄物虽具有强烈刺鼻的气味，但猫咪具有扒砂掩盖每天大小便后的排泄物的本能。无论是猫咪饲养者家庭卫生的要求，还是随顺猫咪自身本能，猫砂盆都是猫咪饲养者的必需品。根据粪便和猫砂分离、储存的动力来源的不同，猫砂盆可分为手动、半自动和全自动的，全自动猫砂盆是自动识别猫咪排便、自动分离猫砂猫粪和存储猫粪、自动复位猫砂的猫砂盆。
3.现有的全自动猫砂盆，包括绕支架翻转运动的砂盆，也包括用于完成自动识别功能的生物监测器和控制器。砂盆的翻转运动是由控制器控制卷扬机通过一拉带带动并实现的，拉带与重心的平衡采用了杠杆原理。但是由于重力和拉带作用力的不同步，导致产品工作的可靠性不高，影响了自动筛除和自动存储猫粪便、自动复原猫砂的功能的完成。
4.业内针对猫咪的排泄物气味的处理，一般就是在猫砂盆上方加一个有门的罩子，方便猫咪进出猫砂盆，又能将气味封闭在一个空间，减少气味的扩散；除此之外，也在猫砂的本身做一些改进：比如增加猫砂的清香气味，中和刺鼻的排泄物气味；也有增加活性炭等吸附物；但是，这些手段都是被动吸附方法，因而吸附能力有限，而且其吸附速度很慢。
5.以上是现有技术的不足之处。
6.对于一个爱猫者而言，更愿意在一个空气清新的房间享受与爱猫相处，而不愿意费心费力去清理猫粪便和处理刺鼻的气味而劳心劳力。如何简单、可靠地自动处理猫砂中的排泄物，尤其是臭气，是一个养猫人的必须做的繁琐的工作。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是提供一种全自动猫砂盆，它可以更可靠地实现砂仓的翻转运动和复位，并自动处理猫粪。
8.本实用新型的技术方案是：一种全自动猫砂盆，包括支架、砂盆和砂仓，所述砂盆和砂仓组合成一体并通过一转轴枢接于该支架上，还包括生物监视器、驱使所述组合体绕轴旋转的翻转驱使机构、位置传感器和控制器，所述位置传感器检测所述组合体的旋转位置，所述控制器接收所述位置传感器和生物监视器的数据、自动完成对所述翻转驱使机构的控制，所述翻转驱使机构包括设于所述支架上的驱动电机、与该驱动电机的机轴相连的齿轮，和设于所述砂仓背部的与所述齿轮啮合的圆弧形齿条，该圆弧形齿条的圆心在所述转轴上。
9.所述齿条是由一条柔性的齿带通过压条安装在所述砂仓背部上。
10.所述控制器包括mcu单元、驱动控制单元、位置传感单元和延时设定单元，所述mcu单元连接所述生物监视器，所述位置传感单元连接所述位置传感器，所述驱动控制单元连接所述驱动电机、还包括执行如下步骤的程序：
11.mcu单元不断检测生物监视器，判断猫咪是否进入砂盆进行大小便；
12.当判断猫咪进入砂盆并完成大小便，当计时达到延时设定单元设定的延时时，mcu单元向驱动器控制单元发出驱动电机正传的指令，该指令控制驱动电机正传，通过齿轮、齿条转动，带动猫砂盆绕着支架翻转；
13.mcu单元检测位置传感器,当猫砂盆达到设定位置，mcu单元向驱动器控制单元发出驱动电机停机、刹车指令并开启刹车延时计时；
14.当计时达到延时设定单元设定的延时时，mcu单元向驱动器控制单元发出驱动电机反传的指令，该指令控制驱动电机反传，通过齿轮、齿条转动，带动猫砂盆绕着支架复位；
15.mcu单元检测位置传感单元,当猫砂盆达到设定复位位置，mcu单元向驱动器控制单元发出驱动电机停机指令。
16.所述位置传感器包括各设于所述圆弧形齿条的最高处和最低处的hall传感器，和所述齿轮处的磁钢。
17.还包括位于所述砂盆和砂仓的组合体上的罩盖，所述罩盖、砂盆和砂仓形成密封空间。
18.在所述罩壳和砂仓、砂盆的接合面上，对应分别安装有极性相反的磁钢，和一对砂仓电极和罩壳电极，所述罩盖内设有臭氧发生器。
19.在所述罩盖内腔，设有将整个臭氧发生器包裹起来的透气的防护罩。
20.所述砂仓上设有与所述转轴轴线平行的通槽。
21.本实用新型的技术效果是：
22.一、支架上的齿轮和砂仓上的齿条驱动猫砂盆绕着支架实现翻转，混合粪便的猫砂向砂仓方向流动，当混合猫砂漏过网筛，大体积的粪便留在网筛上面，小体积的干净猫砂漏进下面的空腔；当达到最高位，分离出来的粪便滑向便盒存储起来；驱动马达反转，猫砂盆绕着支架实现复位，空腔内的干净猫砂再次滑向砂盆。可见，实现自动分离猫粪猫砂、存储猫粪和复位猫砂的翻转运动，主要是在通过齿条和电机驱动的齿轮的配合下完成的，在此过程中，由于齿条和齿轮的啮合，相较于现有技术，其工作可靠性更高。
23.二、本实用新型，通过位于所述砂盆和砂仓的组合体上的罩盖，所述罩盖、砂盆和砂仓形成密封空间，可以基本防止猫粪气味的扩散。
24.三、本实用新型，通过生物监测器，可判别猫咪是否进入猫砂盆进行大小便；当判断猫咪开始排泄、产生刺鼻气味同时，启动臭氧发生器产生具有高度氧化功能的臭氧，对猫咪产生的、具有刺鼻气味的气态物质进行氧化除臭。
25.四、由于齿条是一条柔性齿带通过压条安装在砂仓上的，在与齿轮的啮合过程中，工作噪音大大降低。
附图说明
26.图1是本实用新型的全自动猫砂盆的立体图（含罩壳）。
27.图2是本实用新型的全自动猫砂盆的另一视角的立体图（去掉罩壳）。
28.图3是本实用新型的全自动猫砂盆的主视图（具备罩壳）。
29.图4是图3的剖视图。
30.图5是图3的侧视图。
31.图6是本实用新型的控制器的电气结构示意图。
32.图7是本实用新型的工作流程示意图。
具体实施方式
33.现结合附图，对本实用新型的实施例作详细说明。
34.参见图1~图5所示，本实用新型的全自动猫砂盆，是一种具有自动除臭功能的全自动猫砂盆，主要由罩盖1、砂盆9、砂仓7和支架6构成。砂仓7和砂盆9组合成一体，罩盖1安装在该组合体上方，罩盖、砂盆和砂仓形成一个密封的空间，在罩壳1的内腔，设有一臭氧发生器2，臭氧发生器2是一个高压脉冲电极，放电时将空气中的氧分子电离成臭氧，其放电端电压高达几kv，十分不安全，因而在罩盖1内腔，安装有一个透气的防护罩将整个臭氧发生器2包裹起来，防止电击到猫咪。
35.砂仓7上有一对转轴701，转轴701与支架6上的轴承配合，砂仓7就可绕着支架6实现翻转运动；支架6上安装有驱动器8，驱动器8由驱动板、驱动电机802和齿轮801组成；驱动板对驱动电机802进行正反转驱动控制；齿轮801与驱动电机802输出轴连接；砂仓7后背面上安装有齿条11；齿轮801和齿条11啮合；驱动电机802转动，通过齿轮801带动齿条11，就带动猫砂盆绕着支架6实现翻转和复位。
36.如图4~图5所示，显示了砂仓7背部的齿条11，考虑到产品的运行安静和降噪，齿条11是由一条柔性的齿轮带11a通过压条11b安装在砂仓7上的,而且，齿条11以转轴701为圆心的一段圆弧；压条11b上在最高和最低为止，还安装有各一个hall传感器；支架上，靠近齿轮801的地方，安装有一个磁钢；二者配合就可以检测砂盆翻转的位置。
37.如图3所示：砂仓7有一个安装储存盒5的滑槽；滑槽是一个贯穿砂仓7的通槽；储存盒5是一个一端有端盖的抽屉；端盖的外尺寸大于滑槽的截面积；抽屉的长度和滑槽相当；端盖有一个凹进去的拉手；拉手方便抽出和安装储存盒5；滑槽是一个通槽，这样储存盒5可以从砂仓7两个方向都可进行抽出和装入而不影响使用和美观。
38.砂仓7是一个一面开口的半封闭仓体；砂仓7的内腔可暂存筛选过猫粪的猫砂；在开口的端面，安装着网筛10；由于网筛10很容易被没有完全固化的猫粪便污染，需要经常取下来清洗；而且，在猫砂筛除猫粪便时，需要过滤猫粪便团；在复位时候，砂仓7里的猫砂又要流过网筛10回到砂盆9；所以要兼顾网筛10和砂仓7的结合强度和拆取安装便捷性。
39.砂仓7顶部安装有生物监视器3和控制器4；生物监视3是采用的热释电传感器+菲尼尔透镜，能够测量猫咪进入和离开砂盆9的信号；控制器4用来对该信号进行处理和判断；
40.如图6所示，主控器4核心是一个mcu单元401，包含有外围辅助电路：输入单元402、臭氧控制单元403、显示单元404、驱动控制单元405、位置传感单元406和震动控制单元407；输入单元402主要是人工参与到猫砂盆工作的控制按键；臭氧控制单元403对臭氧发生器2进行启停控制；显示单元404是对工作状态以及出错后错误信息的显示；驱动控制单元405是对驱动器8发出控制指令；位置传感单元406包含砂仓上的两个hall传感器和支架上的一个磁钢；hall传感器和磁钢能够检测到猫砂盆翻转的最高和最低位置；震动控制单元407控制震动马达703的启停。
41.罩壳1在清理猫砂盆和网筛时需要拆下来。为方便拆除和安装，在罩壳1和砂仓7、砂盆9的接合面，对应分别安装有极性相反的磁钢；罩壳1和砂仓7的接合面，还有一对砂仓
电极701和罩壳电极；砂仓电极连接除臭控制单元403；罩壳电极连接臭氧发生器2；砂仓电极701上所通过的是安全电压的直流电；这样，罩壳1取掉，砂仓电极701暴露在外，也不会产生安全隐患。
42.参照图7，其工作逻辑如下：
43.第一步：mcu单元不断检测生物传感器信号；当收到信号进入计时;当检测到信号延续超过设定时间；就判定猫咪已经进入猫砂盆开始排泄；
44.第二步：启动臭氧发生器产生生产臭氧，对猫砂盆内的气体进行主动氧化灭杀；
45.第三步：mcu检测到信号消失，开始猫砂吸附固化计时t；这个时间，让猫砂对猫的排泄物进行充分的吸水和固化，形成大体积的固态粪便团；
46.第四步：当计时达到设定的延时t,则mcu单元向驱动控制器和震动马达发出启动指令；震动马达带动网筛震动；猫砂盆开始绕着支架翻转；混合粪便团的猫砂流向网筛；由于网筛保持震动状态，大体积的固态粪便团留在网筛表面，小体积的猫砂漏向砂仓；随着猫砂盆翻转角度加大，当网筛和水平面平行且向负角度翻转时；网筛上面的固态粪便团开始滑向主体顶部再滑向储存盒；
47.第五步：mcu开始检测高位置传感器，当检测到猫砂盆已经翻转到最高位置，mcu单元向驱动控制器发出停止转动保持刹车；启动延时tk；这个时候，让粪便团继续向储存盒滑落；
48.第六步；当计时达到设定的延时tk，mcu单元向驱动控制器发出翻转指令；随着复位翻转，猫砂逐步从砂仓流经网筛回到砂盆；网筛的震动，能够极大提高猫砂流回速度和效率；
49.第七步：当mcu检测到复位位置传感器信号，向驱动控制器、震动马达和臭氧发生器发出停止指令；
50.第八步：返回第一步，等待下一次的工作。