一种多功能牙刷灭菌装置的制作方法

本发明涉及牙刷领域，尤其涉及一种多功能牙刷灭菌装置。

背景技术：

牙科专家对人们使用过的牙刷进行检验，并做了细菌培养，发现牙刷上染有溶血性链球菌、肺炎杆菌、大肠杆菌和葡萄球菌等。牙科医师经过化验发现，使用了3周的牙刷，细菌高达百万，等于9杯抹布水的细菌量，相当于29个一元硬币的细菌量，是马桶水细菌含量的80倍。这些引起牙龈炎、慢性咽炎、口腔炎等疾病，而口腔疾病可引起或加重心脏病、胃病、糖尿病、心血管疾病和关节病及并发症。

保持良好的卫生习惯可以尽可能地减少刷牙细菌繁殖的机会，但不能从根本上杜绝细菌的滋生，牙刷上大量细菌将对人体的健康构成威胁，为防止牙刷上细菌对人们的危害，至少每季度更换一次牙刷，但是由于牙刷上的细菌短时间内甚至一两天就可以“卷土重来”，所以对牙刷经常进行消毒灭菌显得更为关键，但是在现有的牙刷灭菌装置中，在其对牙刷进行灭菌的时候，往往都缺少对牙刷灭菌以后细菌的检测机构，使得只能够通过简单的设置杀菌时间来实现对杀菌效果的控制，这样就降低了灭菌装置的实用性；不仅如此，在装置工作的时候，需要内部的工作电源来输出稳定的工作电压，但是由于输出电压发生波动时，缺少很好的检测反馈结构，使得当输出电压发生偏差的时候，无法进行很好的控制，降低了电压输出的稳定性，从而降低了装置的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种多功能牙刷灭菌装置，该灭菌装置实现了对牙刷的杀菌效果进行监控，提高了装置杀菌的可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能牙刷灭菌装置，包括盒体、盒盖、灭菌机构和检测机构，所述灭菌机构和检测机构均设置在盒体的内部，所述盒盖设置在盒体的上方；

所述盒体的内部还设有中控机构，所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的杀菌控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、状态指示模块、细菌检测模块和工作电源模块，所述紫外线杀菌灯与杀菌控制模块电连接，所述第一电机和第二电机均与电机控制模块电连接，所述细菌检测器与细菌检测模块电连接，所述中央控制模块为PLC。

作为优选，所述灭菌机构包括第一固定框和若干紫外线杀菌灯，所述第一固定框的竖向截面为半圆形，所述第一固定框的开口竖直朝下，所述紫外线杀菌灯周向均匀设置在第一固定框的内壁，所述第一固定框固定在盒盖的内壁。

其中，当需要开始灭菌的时候，紫外线杀菌灯开始工作，对牙刷头进行紫外线杀菌，从而实现了牙刷的卫生，提高了装置的实用性。

作为优选，所述检测机构包括检测组件和驱动组件，所述驱动组件位于检测组件的一侧，所述检测组件包括第二固定框和检测单元，所述第二固定框的竖向截面为半圆形，所述第二固定框的半圆形截面的开口与第一固定框的半圆形截面的开口相对且相互匹配，所述检测单元设置在第二固定框的内壁的下方，所述检测单元包括第一电机、细菌检测器和若干分离块，所述第一电机通过第一电机的驱动轴与细菌检测器传动连接，所述第一电机竖直向上设置，所述分离块设置在细菌检测器的上方；

所述驱动组件包括传动框、驱动单元和若干限位单元，所述限位单元设置在传动框的内壁，所述传动框的外壁设有若干传动齿，所述驱动单元包括第二电机和驱动齿轮，所述第二电机与驱动齿轮传动连接，所述传动齿与驱动齿轮啮合。

其中，当需要对牙刷头上的细菌进行检测的时候，首先牙刷柄嵌入到传动框的内部，同时通过限位单元能够将牙刷固定在传动框的内部，随后，第二电机通过驱动齿轮控制传动框转动，使得牙刷头能够转动180度；接着第一电机就会控制细菌检测器伸出第二固定框，通过分离块能够对牙刷头进行分离，再通过细菌检测器对牙刷头上的细菌进行检测，从而实现了对牙刷的杀菌效果进行监控，提高了装置的可靠性。

作为优选，所述限位单元包括限位块、限位弹簧和外壳，所述外壳的内部设有凹槽，所述限位块设置凹槽的槽口，所述限位块通过限位弹簧与凹槽的底部连接。

其中，牙刷柄压迫限位块陷入到外壳的内部，同时通过限位弹簧对限位块起到反向作用力，使得限位块能够顶住牙刷柄，对牙刷起到了更好的固定作用。

作为优选，所述盒体的内部还设有中控机构，所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的杀菌控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、状态指示模块、细菌检测模块和工作电源模块，所述紫外线杀菌灯与杀菌控制模块电连接，所述第一电机和第二电机均与电机控制模块电连接，所述细菌检测器与细菌检测模块电连接，所述中央控制模块为PLC；

其中，中央控制模块，中央控制模块为PLC，也可以是单片机，是用来对装置的各个模块进行智能化控制，从而实现了装置的智能化控制；杀菌控制模块，是用来控制灭菌消毒工作的模块，在这里，当需要进行灭菌的时候，就会控制紫外线灭菌灯进行工作，实现了灭菌的有效进行；电机控制模块，是用来控制电机工作的模块，在这里，当需要对牙刷进行细菌检测的时候，就会控制第一电机使得细菌检测器伸出第二固定框，对牙刷头进行检测，控制第二电机驱动驱动齿轮转动，使得传动框转动，实现了牙刷头的转动，从而能够实现细菌检测器对牙刷进行细菌检测；无线通讯模块，是用来进行无线通讯的模块，这里，工作人员通过无线通讯终端，能够对装置进行远程通讯，进行数据交换，从而实现了工作人员对装置进行远程监控；状态指示模块，用来控制状态指示的模块，在这里，用来控制状态指示灯来显示装置的相关工作状态；细菌检测模块，用来检测细菌数量的模块，在这里，通过对细菌检测器的检测数据进行分析，从而能够对牙刷上的细菌量进行检测；工作电源模块，是用来给装置提供稳定工作电压的模块，在这里通过工作电源模块，能够提高装置工作的稳定性。

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、电感、第一二极管、第二二极管、第一三极管、第二三极管和第三三极管，所述集成电路的型号为NE555，所述集成电路的放电端通过第二电阻外接5V直流电压电源，所述集成电路的放电端通过第三电阻和第一电容组成的串联电路接地，所述集成电路的阈值端和集成电路的触发端连接，所述集成电路的阈值端通过第三电阻与集成电路的放电端连接，所述集成电路的阈值端通过第一电容接地，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的电源端外接5V直流电压电源，所述集成电路的输出端通过第四电阻与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过第六电阻和第五电阻组成的串联电路外接5V直流电压电源，所述第三三极管的基极分别与第六电阻和第五电阻连接，所述第三三极管的发射极外接5V直流电压电源，所述第三三极管的集电极与第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第三三极管的集电极通过电感和第二电容组成的串联电路接地，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极通过第七电阻分别与电感和第二电容连接，所述第一三极管的集电极与集成电路的重置端连接，所述第一三极管的集电极通过第一电阻外接5V直流电压电源。

其中，集成电路的输出端控制第二三极管的通断，随后再经过第三三极管对输出电压进行放大，从而实现了输出电源的稳定输出，同时通过电感和第二电容组成的低通滤波电路对输出电压进行滤波处理，实现了输出电源的可靠性，而且，第一三极管的基极对输出电压进行反馈检测，来控制集成电路的重置端，进一步提高了输出电源的稳定性。

作为优选，所述盒盖上设有若干状态指示灯，所述状态指示灯为双色发光二极管，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

作为优选，为了能够对装置内部的杀菌情况进行实时观察，所述盒盖上还设有观察窗口。

作为优选，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

作为优选，为了能够提高装置的续航能力，所述盒体的内部设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

作为优选，为了提高装置的安全等级，所述盒体和盒盖的阻燃等级均为V-0。

本发明的有益效果是，该多功能牙刷灭菌装置中，牙刷柄嵌入到传动框的内部，通过限位单元能够将牙刷固定在传动框的内部，第二电机控制传动框转动，接着第一电机就会控制细菌检测器对牙刷头上的细菌进行检测，从而实现了对牙刷的杀菌效果进行监控，提高了装置杀菌的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，第一三极管的基极对输出电压进行反馈检测，来控制集成电路的重置端，同时通过电感和第二电容组成的低通滤波电路对输出电压进行滤波处理，提高了输出电源的稳定性，提高了装置的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的多功能牙刷灭菌装置的结构示意图；

图2是本发明的多功能牙刷灭菌装置的灭菌机构的结构示意图；

图3是本发明的多功能牙刷灭菌装置的检测组件的结构示意图；

图4是本发明的多功能牙刷灭菌装置的驱动组件的结构示意图；

图5是本发明的多功能牙刷灭菌装置的限位单元的结构示意图；

图6是本发明的多功能牙刷灭菌装置的系统原理图；

图7是本发明的多功能牙刷灭菌装置的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.盒盖，2.状态指示灯，3.观察窗口，4.盒体，5.第一固定框，6.紫外线杀菌灯，7.第二固定框，8.第一电机，9.细菌检测器，10.分离块，11.传动框，12.限位单元，13.传动齿，14.驱动齿轮，15.第二电机，16.限位块，17.限位弹簧，18.外壳，19.蓄电池，20.中央控制模块，21.杀菌控制模块，22.电机控制模块，23.无线通讯模块，24.状态指示模块，25.细菌检测模块，26.工作电源模块，U1.集成电路，C1.第一电容，C2.第二电容，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，L1.电感，VD1.第一二极管，VD2.第二二极管，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管，VT3.第三三极管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图7所示，一种多功能牙刷灭菌装置，包括盒体4、盒盖1、灭菌机构和检测机构，所述灭菌机构和检测机构均设置在盒体4的内部，所述盒盖1设置在盒体4的上方；

所述盒体的内部还设有中控机构。

作为优选，所述灭菌机构包括第一固定框5和若干紫外线杀菌灯6，所述第一固定框5的竖向截面为半圆形，所述第一固定框5的开口竖直朝下，所述紫外线杀菌灯6周向均匀设置在第一固定框5的内壁，所述第一固定框5固定在盒盖1的内壁。

其中，当需要开始灭菌的时候，紫外线杀菌灯6开始工作，对牙刷头进行紫外线杀菌，从而实现了牙刷的卫生，提高了装置的实用性。

作为优选，所述检测机构包括检测组件和驱动组件，所述驱动组件位于检测组件的一侧，所述检测组件包括第二固定框7和检测单元，所述第二固定框7的竖向截面为半圆形，所述第二固定框7的半圆形截面的开口与第一固定框5的半圆形截面的开口相对且相互匹配，所述检测单元设置在第二固定框7的内壁的下方，所述检测单元包括第一电机8、细菌检测器9和若干分离块10，所述第一电机8通过第一电机8的驱动轴与细菌检测器9传动连接，所述第一电机8竖直向上设置，所述分离块10设置在细菌检测器9的上方；

所述驱动组件包括传动框11、驱动单元和若干限位单元12，所述限位单元12设置在传动框11的内壁，所述传动框11的外壁设有若干传动齿13，所述驱动单元包括第二电机15和驱动齿轮14，所述第二电机15与驱动齿轮14传动连接，所述传动齿13与驱动齿轮14啮合。

其中，当需要对牙刷头上的细菌进行检测的时候，首先牙刷柄嵌入到传动框11的内部，同时通过限位单元12能够将牙刷固定在传动框11的内部，随后，第二电机15通过驱动齿轮14控制传动框11转动，使得牙刷头能够转动180度；接着第一电机8就会控制细菌检测器9伸出第二固定框7，通过分离块10能够对牙刷头进行分离，再通过细菌检测器9对牙刷头上的细菌进行检测，从而实现了对牙刷的杀菌效果进行监控，提高了装置的可靠性。

作为优选，所述限位单元12包括限位块16、限位弹簧17和外壳18，所述外壳18的内部设有凹槽，所述限位块16设置凹槽的槽口，所述限位块16通过限位弹簧17与凹槽的底部连接。

其中，牙刷柄压迫限位块16陷入到外壳18的内部，同时通过限位弹簧17对限位块16起到反向作用力，使得限位块16能够顶住牙刷柄，对牙刷起到了更好的固定作用。

作为优选，所述盒体4的内部还设有中控机构，所述中控机构包括中央控制模块20、与中央控制模块20连接的杀菌控制模块21、电机控制模块22、无线通讯模块23、状态指示模块24、细菌检测模块25和工作电源模块26，所述紫外线杀菌灯6与杀菌控制模块21电连接，所述第一电机8和第二电机15均与电机控制模块22电连接，所述细菌检测器9与细菌检测模块25电连接，所述中央控制模块20为PLC；

其中，中央控制模块20，中央控制模块20为PLC，也可以是单片机，是用来对装置的各个模块进行智能化控制，从而实现了装置的智能化控制；杀菌控制模块21，是用来控制灭菌消毒工作的模块，在这里，当需要进行灭菌的时候，就会控制紫外线灭菌灯进行工作，实现了灭菌的有效进行；电机控制模块22，是用来控制电机工作的模块，在这里，当需要对牙刷进行细菌检测的时候，就会控制第一电机8使得细菌检测器9伸出第二固定框7，对牙刷头进行检测，控制第二电机15驱动驱动齿轮14转动，使得传动框11转动，实现了牙刷头的转动，从而能够实现细菌检测器9对牙刷进行细菌检测；无线通讯模块23，是用来进行无线通讯的模块，这里，工作人员通过无线通讯终端，能够对装置进行远程通讯，进行数据交换，从而实现了工作人员对装置进行远程监控；状态指示模块24，用来控制状态指示的模块，在这里，用来控制状态指示灯2来显示装置的相关工作状态；细菌检测模块25，用来检测细菌数量的模块，在这里，通过对细菌检测器9的检测数据进行分析，从而能够对牙刷上的细菌量进行检测；工作电源模块26，是用来给装置提供稳定工作电压的模块，在这里通过工作电源模块26，能够提高装置工作的稳定性。

所述工作电源模块26包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、电感L1、第一二极管VD1、第二二极管VD2、第一三极管VT1、第二三极管VT2和第三三极管VT3，所述集成电路U1的型号为NE555，所述集成电路U1的放电端通过第二电阻R2外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的放电端通过第三电阻R3和第一电容C1组成的串联电路接地，所述集成电路U1的阈值端和集成电路U1的触发端连接，所述集成电路U1的阈值端通过第三电阻R3与集成电路U1的放电端连接，所述集成电路U1的阈值端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的电源端外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的输出端通过第四电阻R4与第二三极管VT2的基极连接，所述第二三极管VT2的发射极接地，所述第二三极管VT2的集电极通过第六电阻R6和第五电阻R5组成的串联电路外接5V直流电压电源，所述第三三极管VT3的基极分别与第六电阻R6和第五电阻R5连接，所述第三三极管VT3的发射极外接5V直流电压电源，所述第三三极管VT3的集电极与第二二极管VD2的阴极连接，所述第二二极管VD2的阳极接地，所述第三三极管VT3的集电极通过电感L1和第二电容C2组成的串联电路接地，所述第一三极管VT1的发射极接地，所述第一三极管VT1的基极与第一二极管VD1的阳极连接，所述第一二极管VD1的阴极通过第七电阻R7分别与电感L1和第二电容C2连接，所述第一三极管VT1的集电极与集成电路U1的重置端连接，所述第一三极管VT1的集电极通过第一电阻R1外接5V直流电压电源。

其中，集成电路U1的输出端控制第二三极管VT2的通断，随后再经过第三三极管VT3对输出电压进行放大，从而实现了输出电源的稳定输出，同时通过电感L1和第二电容C2组成的低通滤波电路对输出电压进行滤波处理，实现了输出电源的可靠性，而且，第一三极管VT1的基极对输出电压进行反馈检测，来控制集成电路U1的重置端，进一步提高了输出电源的稳定性。

作为优选，所述盒盖1上设有若干状态指示灯2，所述状态指示灯2为双色发光二极管，所述状态指示灯2与状态指示模块24电连接。

作为优选，为了能够对装置内部的杀菌情况进行实时观察，所述盒盖1上还设有观察窗口3。

作为优选，所述无线通讯模块23包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

作为优选，为了能够提高装置的续航能力，所述盒体4的内部设有蓄电池19，所述蓄电池19与工作电源模块26电连接。

作为优选，为了提高装置的安全等级，所述盒体4和盒盖1的阻燃等级均为V-0。

与现有技术相比，该多功能牙刷灭菌装置中，牙刷柄嵌入到传动框11的内部，通过限位单元12能够将牙刷固定在传动框11的内部，第二电机15控制传动框11转动，接着第一电机8就会控制细菌检测器9对牙刷头上的细菌进行检测，从而实现了对牙刷的杀菌效果进行监控，提高了装置杀菌的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，第一三极管VT1的基极对输出电压进行反馈检测，来控制集成电路U1的重置端，同时通过电感L1和第二电容C2组成的低通滤波电路对输出电压进行滤波处理，提高了输出电源的稳定性，提高了装置的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。