智能玩具分类收纳装置的制作方法

本发明属于玩具收纳技术领域，具体涉及一种智能玩具分类收纳装置。

背景技术：

随着人们消费水平的提高，在孩子的玩具支出上，家长们总是没有节制，而幼儿天性烂漫不懂如何收纳，导致家中玩具泛滥，大人代为收纳又对幼儿好习惯的养成不利；并且，一般家庭中仅采用大的玩具篮对玩具进行收纳，而过多玩具堆积在一个玩具篮中又会导致再次玩耍时找不到所需的玩具。

为了解决玩具堆积而找不到的问题，现有技术中出现了一批具有很多收纳腔的玩具收纳箱，如申请号为cn201710735788.4的中国发明专利申请公开了一种玩具收纳箱，该玩具收纳箱包括箱体，所述的箱体的内部设有左腔室和右腔室，所述的左腔室内设有将室内空间分隔为上下两个玩具收容层的隔板；如专利号为cn201720159772.9的中国实用新型专利公开了一种分类收纳玩具柜，该分类收纳玩具柜包括柜体，所述的柜体内设有若干开放式的储物层，所有储物层垂直排列在柜体内，所述的柜体的顶部设置有扇形储物格，该扇形储物格内设置有悬挂杆，并且，所述的扇形储物格的两侧分别设置有可拆卸式的球类储物格和储物夹。

这些玩具收纳箱或收纳柜虽然设置了多个相互隔开的收纳空间以用于放置不同类型的玩具，但幼儿建立分类收纳的意识十分困难，有时大人都难以具体划分玩具种类，这就导致现有的玩具收纳装置难以做到真正的分类收纳。

技术实现要素：

本申请的发明目的是提供一种智能玩具分类收纳装置。

为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种智能玩具分类收纳装置，包括若干收纳箱，每个收纳箱内均设有将箱内空间分隔为玩具种类识别腔和玩具收纳腔的隔板，所述的玩具种类识别腔带有玩具投入口，所述的隔板上设有连通玩具种类识别腔和玩具收纳腔的玩具纳入口；在玩具投入口和玩具纳入口之间设有用于对进入玩具收纳腔内的玩具进行预先识别的玩具识别机构，该玩具识别机构包括：

转动安装在所述的玩具纳入口处的挡板，所述的挡板具有遮挡玩具纳入口的阻挡位，以及翻转至玩具收纳腔内以便玩具进入玩具收纳腔的收纳位；

用于驱使挡板在阻挡位和收纳位之间切换的第一驱动器；

安装在挡板上的材质识别多功能传感器，该材质识别多功能传感器处于挡板朝向玩具种类识别腔的一侧；

分别与材质识别多功能传感器和第一驱动器相连的控制器。

本申请在每个收纳箱中均设置有玩具识别机构，采用材质识别多功能传感器对自玩具投入口进入玩具种类识别腔中的玩具的材质进行识别，由于不同收纳箱中，材质识别多功能传感器所设定的识别对象不同，因此若投入的玩具材质与预设的识别材质不同，则挡板保持阻挡位不变，玩具不能进入玩具收纳腔中；若投入的玩具材质与预设的识别材质相同，则控制器启动第一驱动器，驱使挡板从阻挡位转换至收纳位，从而玩具可以进入玩具收纳腔中，完成收纳。用户可以根据家中玩具种类的多少来选择收纳箱的数量，并对每个收纳箱中材质识别多功能传感器的识别对象进行预先设定，从而真正实现玩具的分类收纳。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，挡板的安装方式为：所述的玩具纳入口的侧壁上对称地开设有插槽，所述的挡板的固定端带有转轴，该转轴的两端分别与相应的插槽转动连接且至少其中一端通过联轴器与第一驱动器的输出轴相连。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，所述的玩具种类识别腔内设有托盘，该托盘朝向玩具纳入口一侧倾斜设置。托盘用于承载自玩具投入口进入玩具种类识别腔中的玩具，当挡板自阻挡位转换至收纳位时，朝着玩具纳入口倾斜设置的托盘使得托盘上的玩具能够自动滑入玩具收纳腔中。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，所述的托盘底面与玩具种类识别腔的底壁之间设有弹性连接件，所述的玩具收纳腔的侧壁上安装有限位件，该限位件带有伸缩头，所述的隔板上开设有供伸缩头穿过的通孔；

所述的伸缩头具有自由弹出至玩具种类识别腔内的闲置位，以及受托盘挤压而缩入通孔内继而自由弹出并与托盘相抵靠的托盘锁紧位，以及受第二驱动器带动而再次缩入通孔内的托盘释放位。

当弹性连接件处于自由伸展状态下时，托盘被弹性连接件托举至靠近玩具投入口或与玩具投入口基本相平；需要收纳玩具时，用户将玩具放于托盘上并下压托盘，当托盘下行至伸缩头所在的位置时，托盘会挤压伸缩头，使伸缩头缩入通孔内；托盘继续下行，待施加在伸缩头上的压力消失后，伸缩头又自动弹出，此时不需下压托盘，托盘能够被锁紧在弹性连接件和伸缩头之间。此时托盘上的玩具正对挡板，只待材质识别多功能传感器进行识别：若投入的玩具材质与预设的识别材质相同，则玩具纳入口打开，玩具自动滑入玩具收纳腔中；若投入的玩具材质与预设的识别材质不同，则玩具纳入口不打开，第二驱动器驱动伸缩头再次缩入通孔内，此时伸缩头对托盘的限位消失，在弹性连接件的作用下，托盘以及托盘上的玩具会被弹出。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，所述的托盘倾斜侧带有朝向玩具种类识别腔底部的第一楔形面，所述的伸缩头具有朝向种类识别腔顶部的第二楔形面，该第一楔形面与第二楔形面平行或呈锐角设置。在托盘下行挤压伸缩头时，相互配合的第一楔形面与第二楔形面能使整个挤压过程更加顺利。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，所述的限位件包括固定在玩具收纳腔侧壁上的盖帽以及与盖帽螺纹连接的筒状壳体，筒状壳体内轴向安装有压杆和滑杆，该压杆和滑杆同轴设置，所述的压杆朝向滑杆的一端带有第一咬合齿，所述的滑杆朝向压杆的一端带有与第一咬合齿相啮合的第二咬合齿；

所述的压杆与筒状壳体之间设有将压杆限制在筒状壳体内的第一弹性限位结构，所述的滑杆与筒状壳体之间设有将滑杆限制在筒状壳体内的第二弹性限位结构。第一弹性限位结构、第二弹性限位结构以及相互啮合的第一咬合齿和第二咬合齿均是为了确保伸缩头上的第二楔形面能够始终朝向种类识别腔的顶部。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，所述的第一限位结构包括设置在压杆外周的第一限位环，该第一限位环与盖帽端面之间抵接有第二弹簧，所述的伸缩头固定在压杆的端部；

所述的第二弹性限位结构包括设置在滑杆外周的第二限位环，该第二限位环与筒状壳体端面之间抵接有第三弹簧。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，所述的压杆外周壁上设有齿条，所述的第二驱动器的输出轴上带有驱动齿轮，该驱动齿轮的外周缘由与齿条相啮合的有齿部分和与齿条不相接触的无齿部分组成。当伸缩头能够在受压后自由伸缩时，驱动齿轮外周缘的无齿部分与齿条相对，当第二驱动器启动时，驱动齿轮外周缘的有齿部分逐步与齿条相啮合，带动压杆朝滑杆一侧移动，则伸缩头随之缩入通孔内以释放托盘；当托盘上行后，有齿部分又逐渐与齿条脱离，待完全脱离时，伸缩头又自动弹出，驱动齿轮旋转一周后回到初始位置，等待下一次启动。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，所述的限位件有两个，两个限位件关于玩具纳入口中心对称设置。如此可确保托盘保持平稳，避免倾斜。

在上述的智能玩具分类收纳装置中，每个收纳箱均带有安装在玩具收纳腔顶面的透明箱盖；并且，每个收纳箱的顶部或外侧壁均安装有与控制器相连的扬声器。透明箱盖便于用户查看收纳箱内的玩具，以便下次使用时快速查找；而扬声器则便于用户在进行玩具收纳时，根据分类收纳的正确与否播放相应的提示音或表扬鼓励。

与现有技术相比，本申请的有益效果体现在：

本申请在每个收纳箱中均设置有玩具识别机构，采用材质识别多功能传感器对自玩具投入口进入玩具种类识别腔中的玩具的材质进行识别，由于不同收纳箱中，材质识别多功能传感器所设定的识别对象不同，因此若投入的玩具材质与预设的识别材质不同，则挡板保持阻挡位不变，玩具不能进入玩具收纳腔中；若投入的玩具材质与预设的识别材质相同，则控制器启动第一驱动器，驱使挡板从阻挡位转换至收纳位，从而玩具可以进入玩具收纳腔中，完成收纳。用户可以根据家中玩具种类的多少来选择收纳箱的数量，并对每个收纳箱中材质识别多功能传感器的识别对象进行预先设定，从而真正实现玩具的分类收纳。

附图说明

图1为本发明智能玩具分类收纳装置的结构示意图；

图2为图1中玩具识别机构处的爆炸图；

图3为伸缩头处于闲置位时的结构示意图；

图4为伸缩头受托盘挤压时的状态图；

图5为伸缩头处于托盘锁紧位时的结构示意图；

图6为伸缩头处于托盘释放位时的结构示意图；

图7为本发明智能玩具分类收纳装置的模块连接图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例一种智能玩具分类收纳装置，包括若干收纳箱1，每个收纳箱1内均设有将箱内空间分隔为玩具种类识别腔11和玩具收纳腔12的隔板13，玩具种类识别腔11带有玩具投入口14，所述的隔板13上设有连通玩具种类识别腔11和玩具收纳腔12的玩具纳入口15，玩具收纳腔12顶面安装有透明箱盖16。收纳箱1与收纳箱1之间可以是相互独立的，也可以采用连接件实现固定连接或可拆卸地连接，以便形成一个整体，使收纳箱1的摆放更加整齐。

在每个收纳箱1中，玩具投入口14和玩具纳入口15之间均设有用于对进入玩具收纳腔12内的玩具进行预先识别的玩具识别机构。如图2所示、结合图1可见，本实施例中，该玩具识别机构包括可翻转地安装在玩具纳入口15处的挡板2，挡板2的固定端带有转轴21，玩具纳入口15的侧壁上对称地开设有插槽16，该转轴21的两端分别与相应的插槽16转动连接且至少其中一端通过联轴器40与第一驱动器30的输出轴相连。当第一驱动器30启动时，挡板2能够发生翻转，实现阻挡位遮挡玩具纳入口15、拒绝玩具进入玩具收纳腔12与收纳位翻转至玩具收纳腔12内以便玩具进入玩具收纳腔12之间的切换。

如图7所示，挡板2在阻挡位与收纳位之间的切换是由与第一驱动器30相连的控制器9决定的。如图1和图2所示，挡板2朝向玩具种类识别腔11的一侧安装有材质识别多功能传感器3，材质识别多功能传感器3能够对自玩具投入口14进入玩具种类识别腔11中的玩具的材质进行识别，由于不同收纳箱1中，材质识别多功能传感器3所设定的识别对象不同，因此若投入的玩具材质与预设的识别材质不同，则挡板2保持阻挡位不变，玩具不能进入玩具收纳腔12中；若投入的玩具材质与预设的识别材质相同，则控制器9启动第一驱动器30，驱使挡板2从阻挡位转换至收纳位，从而玩具可以进入玩具收纳腔12中，完成收纳。

如图1所示，为了使自玩具投入口14进入玩具种类识别腔11中的玩具能够及时被材质识别多功能传感器3识别，玩具种类识别腔11内安装有第一弹簧4，第一弹簧4的其中一端抵接在玩具种类识别腔11的底壁上，另一端抵接有托盘5，并且托盘5朝着隔板13一侧倾斜设置。

托盘5用于承载自玩具投入口14进入玩具种类识别腔11中的玩具，当挡板2自阻挡位转换至收纳位时，朝着玩具纳入口15倾斜设置的托盘5使得托盘5上的玩具能够自动滑入玩具收纳腔12中。需要注意的是，在倾斜状态下，托盘5在玩具种类识别腔11底壁上的投影面积与玩具投入口14的面积应该是基本相当的，托盘5只能沿着第一弹簧4的伸展和收缩方向运动，而不会发生过多角度的翻转，被放置在托盘5上的玩具不会从托盘5四周落入玩具种类识别腔11内。

如图1和图2所示，当第一弹簧4和托盘5处于未受压状态下时，托盘5所处的位置接近玩具投入口14而处于挡板2的侧上方，如此即便有玩具被放置到托盘5上，也不会被挡板2上的材质识别多功能传感器3识别，避免造成误操作。当需要分类收纳玩具时，需要下压托盘5使其下行至挡板2侧下方(使托盘5上的玩具对准材质识别多功能传感器3)，并采用限位件6固定托盘5，以便材质识别多功能传感器3对托盘5上的玩具进行识别。

如图3至图6所示、结合图1和图2可见，本实施例的限位件6有两个，两个限位件6关于玩具纳入口15中心对称设置。每个限位件6均包括筒状壳体61以及与筒状壳体61螺纹连接的盖帽62，本实施例将盖帽62固定设置在玩具收纳腔12侧壁与隔板13形成的直角位置处，筒状壳体61可以随时安装和拆卸。筒状壳体61内形成有第一中央通道611，盖帽62内形成有第二中央通道621，其中，第一中央通道611一端开放一端封闭，而第二中央通道621贯穿盖帽62的。第一中央通道611内轴向安装有压杆63和滑杆64，压杆63和滑杆64同轴设置；压杆63背向滑杆64的一端穿过第二中央通道621并带有伸缩头65，隔板13上形成有供伸缩头65穿过的通孔17；并且，托盘5倾斜侧带有朝向玩具种类识别腔11底部的第一楔形面51，伸缩头65具有朝向玩具种类识别腔11顶部的第二楔形面651，该第一楔形面51与第二楔形面651平行或呈锐角设置。在托盘5下行挤压伸缩头65时，相互配合的第一楔形面51与第二楔形面651能使整个挤压过程更加顺利。

本实施例中，压杆63朝向滑杆64的一端带有第一咬合齿631，滑杆64朝向压杆63的一端带有与第一咬合齿631相啮合的第二咬合齿641，压杆63与筒状壳体61之间设有将压杆63限制在筒状壳体61内的第一弹性限位结构，滑杆64与筒状壳体61之间设有将滑杆64限制在筒状壳体61内的第二弹性限位结构。第一弹性限位结构、第二弹性限位结构以及相互啮合的第一咬合齿631和第二咬合齿641均是为了确保伸缩头65上的第二楔形面651能够始终朝向种类识别腔的顶部。

本实施例中，第一限位结构包括设置在压杆63外周的第一限位环632，该第一限位环632与盖帽62端面之间抵接有第二弹簧66；第二弹性限位结构包括设置在滑杆64外周的第二限位环642，该第二限位环642与筒状壳体61端面之间抵接有第三弹簧67。

本实施例中，两根压杆63的外周壁上均设有齿条633，第二驱动器7的输出轴上固定安装有两个驱动齿轮8，两个驱动齿轮8分别与压杆63的位置相对应，盖帽62的底部开设有供驱动齿轮8穿过的条形槽622，每个驱动齿轮8的外周缘均是由与齿条633相啮合的有齿部分81和与齿条633不相接触的无齿部分82组成的。

并且，如图1和图7所示，每个收纳箱1的外侧壁上均安装有与控制器9相连的扬声器10；收纳箱1底面则安装有用于向扬声器10、控制器9、第一驱动器30、第二驱动器7和材质识别多功能传感器3供电的电源模块20。

本实施例一种智能玩具分类收纳装置的工作原理为：

用户根据家中玩具的种类多少配置相应数量的收纳箱1，并对每个收纳箱1中材质识别多功能传感器3的识别对象进行预先设定。

如图3所示，当第一弹簧4和托盘5处于未受压状态下时，托盘5所处的位置接近玩具投入口14而处于挡板2的侧上方，挡板2处于阻挡位，伸缩头65处于闲置位；当需要收纳玩具时，用户将玩具放于托盘5上并下压托盘5，当托盘5下行至伸缩头65所在的位置时，托盘5会挤压伸缩头65，使伸缩头65缩入通孔17内(如图4所示)；托盘5继续下行，待施加在伸缩头65上的压力消失后，伸缩头65又自动弹出，此时不需下压托盘5，托盘5能够被锁紧在弹性连接件和伸缩头65之间，伸缩头65处于托盘5锁紧位(如图5所示)；当伸缩头65处于闲置位和托盘5锁紧位时，驱动齿轮8外周缘的无齿部分82与齿条633相对，不会影响压杆63自由伸缩；此时托盘5上的玩具正对挡板2，只待材质识别多功能传感器3进行识别：若投入的玩具材质与预设的识别材质相同，则控制器9向第一驱动器30发出指令，第一驱动器30启动，将挡板2从阻挡位切换为收纳位，玩具纳入口15被打开，玩具自动滑入玩具收纳腔12中，此时扬声器10会发出表扬赞赏的提示音；若投入的玩具材质与预设的识别材质不同，则挡板2保持阻挡位不变，玩具纳入口15不打开，控制器9向第二驱动器7发出指令，第二驱动器7启动，带动驱动齿轮8顺时针转动，驱动齿轮8外周缘的有齿部分81逐步与齿条633相啮合，带动压杆63朝滑杆64一侧移动，则伸缩头65随之缩入通孔17内(即处于托盘5释放位，如图6所示)，此时伸缩头65对托盘5的限位消失，在弹性连接件的作用下，托盘5以及托盘5上的玩具会被弹出，完成拒收玩具的操作，此时扬声器10会发出分类错误的提示音；在托盘5上行的过程，驱动齿轮8继续转动，有齿部分81又逐渐与齿条633脱离，待两者完全脱离时，伸缩头65又自动弹出，驱动齿轮8旋转一周后回到初始位置，等待下一次启动。

同时还可以设置与控制器9相连的无线通讯模块，将小朋友对玩具的分类收纳结果统计数据反馈给至手机app，家长通过查看app可以了解小朋友对玩具种类的分类程度。透明箱盖16便于用户查看收纳箱1内的玩具，以便下次使用时快速查找和取用。