一种猫砂清理装置

1.本技术属于宠物饲养设备技术领域，特别是涉及一种猫砂清理装置。


背景技术：

2.猫砂是饲主为其饲养的猫用来掩埋粪便和尿液的物体，有较好的吸水性，一般会与猫砂盆(舱体)(或称猫厕所)一并使用，将适量的猫砂倒于猫砂盆(舱体)内，受过训练的猫当需要排泄时便会走进猫砂盆(舱体)内猫屎于其上面。猫文化中最为重要的进步就是猫砂的使用，早期的猫砂主要是以不凝结的猫砂为主，大家主要是为了收纳猫便。但是随着猫砂技术的不断进步，人们不仅限于收纳这样简单，所以又不断的出现了凝结砂，木砂，和水晶砂、膨润土砂等等。一般猫砂是使用纸浆打成小颗粒状来模拟砂土并提供吸水性，也有使用硅胶等物理干燥剂的颗粒的。一般会添加抗菌剂/除臭剂/防腐剂等化学产品，猫砂遇到水会凝结成块，虽然说便于清理但建议搭配用专门的漏铲。大部分猫砂猫踩上后会沾到脚上并带到其它地方，因此请注意经常清理。
3.当前市场目前存在的全自动猫砂清理装置，存在以下几个问题：虽然可以自动分离猫砂或者有单独分离的储存废物盒，但废物满后，必须由人工去处理，取出时，一旦打开废物盒，空气中全是猫屎的恶臭，人必须看到或者接触到这种味道，会对人造成身体不适。市面上使用的机器，在使用过程中，猫的屎尿都会接触到机器，一部分会直接接触机器，猫的大小便直接在机器里面进行，特别是当猫砂不能完全覆盖猫砂盘时，机器自然会被污染，污染的机器会造成人工清洗的增加和宠物猫患病的风险；局部接触的机器，虽然机器大部分不必须接触大小便，但由于猫砂在替换盒内，猫的大小便也直接在替换仓内进行，虽然机器没有完全接触大小便，但仍有一部分部件接触，比如清扫结构，只要有接触便会有污染，同样需要人工清理。
4.目前很多机器的废物盒仍不能做到密封良好，与空气相连通，在平时会有一些恶臭，放在房间内会严重影响人的舒适感，同时也会造成致病细菌的传播。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.基于目前很多机器的废物盒仍不能做到密封良好，与空气相连通，在平时会有一些恶臭，放在房间内会严重影响人的舒适感，同时也会造成致病细菌的传播的问题，本技术提供了一种猫砂清理装置。
7.2技术方案
8.为了达到上述的目的，本技术提供了一种猫砂清理装置，包括壳体，所述壳体内设置有相互连通的分离机构和清理机构，所述分离机构与驱动机构连接，所述清理机构与所述驱动机构连接，所述驱动机构与控制器连接，所述分离机构包括舱体，所述舱体用来盛放猫砂，所述舱体内设置有筛砂组件，所述筛砂组件对废弃猫砂进行分离，所述驱动机构驱动所述舱体转动使得所述废弃猫砂通过连通通道进入所述清理机构，所述清理机构包括相互
连接的喷淋组件和搅拌组件，所述喷淋组件将液体喷淋至所述废弃猫砂上混合成溶液，通过搅拌组件搅拌均匀后排出。
9.本技术提供的另一种实施方式为：所述筛砂组件包括依次连接的筛砂板、集砂板和排砂口，所述筛砂板与所述集砂板将所述舱体分为猫砂盛放部和猫砂筛选部，经筛选的猫砂通过所述筛砂板能够回到所述猫砂盛放部，经过筛砂板筛选后的废气猫砂通过所述集砂板表面落入所述排砂口后进入所述清理机构内。
10.本技术提供的另一种实施方式为：所述舱体一端设置有支撑滚轮凹槽，所述舱体另一端设置有外传动齿轮，所述支撑滚轮凹槽内设置有支撑滚轮，所述支撑滚轮通过支撑轴支撑，所述支撑轴通过连接板与所述壳体连接；所述外传动齿轮通过传动齿轮与主动齿轮啮合，所述驱动机构包括第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机，所述主动齿轮通过联轴器与所述第一步进电机连接。
11.本技术提供的另一种实施方式为：所述清理机构包括盛装盒，所述排砂口通过导砂槽与所述盛装盒连通，所述喷淋组件设置于所述盛装盒上方，所述搅拌组件设置于所述盛装盒内。
12.本技术提供的另一种实施方式为：所述搅拌组件包括搅拌扇叶，所述搅拌扇叶通过扇叶支撑轴与传动皮带连接，所述传动皮带与所述第二步进电机连接。
13.本技术提供的另一种实施方式为：所述喷淋组件包括管道，所述管道上设置有若干喷水孔。
14.本技术提供的另一种实施方式为：所述壳体上设置有开合组件，所述舱体上设置有开口，所述开合组件包括开合口和开合板，所述开口与所述开合口对应设置，所述开合口两侧设置有红外传感器，所述开合板与运动导杆连接，所述运动导杆与所述第三步进电机连接，所述第三步进电机驱动运动导杆运动从而控制开合板的开启和关闭。
15.本技术提供的另一种实施方式为：所述盛装盒底部设置有排废口，所述盛装盒底面与水平面夹角呈5
°
倾斜设置。
16.本技术提供的另一种实施方式为：所述控制器为智能终端或者智能控制屏。
17.本技术提供的另一种实施方式为：所述壳体内还设置有称重机构，所述分离机构和所述清理机构设置于所述称重机构上，所述称重机构包括称重板，所述称重板内设置有压力传感器。
18.3.有益效果
19.与现有技术相比，本技术提供的猫砂清理装置的有益效果在于：
20.本技术提供的猫砂清理装置，分离机构可自动分离猫砂，清理机构可全自动清理猫砂，无需人工介入；配合专用猫砂，整机只需定时加入猫砂，实现全自动工作，整机功耗较低，极大地减少了养猫的时间成本和经济成本。
21.本技术提供的猫砂清理装置，通过旋转分离废物并清洗猫砂盆(舱体)的全自动猫砂清理装置，能自动清理猫砂，实现全自动操作，最大程度利用猫砂，减少人工操作，机器与人工接触的地方，可以实现全方位拆卸和无死角清理。
附图说明
22.图1是本技术的猫砂清理装置结构示意图；
23.图2是本技术的分离机构结构示意图；
24.图3是本技术的分离机构使用示意图；
25.图4是本技术的分离机构工作状态示意图；
26.图5是本技术的清理机构结构示意图；
27.图6是本技术的开合组件结构示意图；
28.图7是本技术的排废泵结构示意图；
29.图8是本技术的盛装盒结构示意图；
30.图9是本技术的舱体内部结构示意图。
具体实施方式
31.在下文中，将参考附图对本技术的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本技术，并能够实施本技术。在不违背本技术原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
32.参见图1～9，本技术提供一种猫砂清理装置，包括壳体，所述壳体内设置有相互连通的分离机构和清理机构，所述分离机构与驱动机构连接，所述清理机构与所述驱动机构连接，所述驱动机构与控制器连接，所述分离机构包括舱体301，所述舱体用来盛放猫砂，所述舱体内设置有筛砂组件，所述筛砂组件对废弃猫砂进行分离，所述驱动机构驱动所述舱体转动使得所述废弃猫砂通过连通通道进入所述清理机构，所述清理机构包括相互连接的喷淋组件401和搅拌组件，所述喷淋组件401将液体喷淋至所述废弃猫砂上混合成溶液，通过搅拌组件搅拌均匀后排出。
33.本技术中通过控制器控制驱动机构工作，从而驱动分离机构和清理机构完成废弃猫砂清理工作。这里的控制器可以嵌入手机的app或者微信小程序，也可以是装在壳体表面的触屏按键。
34.所述分离机构布置于壳体内部，位于壳体上层，所述清理机构位于壳体内部下层，位于机体下部，所述壳体外周布置有与驱动机构连接的连接部位，壳体内有舱室，所述驱动机构位于壳体中间左侧，并能驱动分离机构转动和清理机构转动，分离机构一侧开有入口。喷淋组件401可以保证底部的猫砂与水混合形成溶液。搅拌组件位于底部，通过带轮连接自动将猫砂与水充分混合。
35.所述清理机构底部有电磁阀，用于保证底部搅拌组件可以将猫砂与水充分混合成溶液后排出。
36.电磁阀在管道口通过螺纹连接，类似于水管直通阀门连接方式。在底部溶液搅拌均匀后，打开阀门，当溶液未注满时，阀门不打开，称重单元207作为判定阀门打开和关闭的依据。当溶液注满后，称重单元会通过其示数判别底部液体是否注满。
37.分离机构的中间装有可拆卸筛砂板308，通过螺纹连接固定于集砂槽内。在分离机构的一侧装有外齿轮结构302，此结构从属于整个外筒，为固定结构，在分离机构滚筒的另一侧装有轨道301，轨道两侧装有支撑轮306，用于保证滚筒滚动平稳。支撑轮306通过支撑轴支撑，其中支撑轴通过连接板和螺纹连接固定于壳体上。
38.分离机构的轨道一侧为直接封闭，另一侧开有通道，方便猫进入排便。分离机构的
集砂槽307上，与筛砂板308平行方向开有一口，为排废口，用于将废物排出，以及在一定时间后将全部过期猫砂排出使用。同时也可以作为加入新猫砂的通道。
39.进一步地，所述筛砂组件包括依次连接的筛砂板308、集砂板309和排砂口，所述筛砂板308与所述集砂板309将所述舱体分为猫砂盛放部和猫砂筛选部，经筛选的猫砂通过所述筛砂板308能够回到所述猫砂盛放部，经过筛砂板308筛选后的废气猫砂通过所述集砂板309表面落入所述排砂口后进入所述清理机构内。
40.本技术中的筛砂板308可进行拆卸。
41.进一步地，所述舱体一端设置有支撑滚轮凹槽301，所述舱体另一端设置有外传动齿轮302，所述支撑滚轮凹槽301内设置有支撑滚轮306，所述支撑滚轮306通过支撑轴支撑，所述支撑轴通过连接板与所述壳体连接；所述外传动齿轮302通过传动齿轮303与主动齿轮305啮合，所述驱动机构包括第一步进电机304、第二步进电机201和第三步进电机103，所述主动齿轮305通过联轴器与所述第一步进电机304连接。分离机构的齿轮一侧，装有两个支撑齿轮303，两个支撑齿轮均为通过连接板和螺纹连接固定于壳体上。其中一个齿轮为主动轮，通过连轴器与第一步进电机304连接。其中步进电机通过连接板和螺纹固定于机架的电机支撑架上。
42.进一步地，所述清理机构包括盛装盒，所述排砂口通过导砂槽307与所述盛装盒连通，所述喷淋组件401设置于所述盛装盒上方，所述搅拌组件设置于所述盛装盒内。
43.导砂槽307两侧装有螺纹固定于机架上，其目的是保证上层分离机构的排出物可以落到下层中间位置，防止飞溅。
44.进一步地，所述搅拌组件包括搅拌扇叶204，所述搅拌扇叶204通过扇叶支撑轴、轴承与传动皮带203连接，所述传动皮带203与所述第二步进电机202连接，同步电机202通过防松螺母链接固定于支架201上面。
45.进一步地，所述喷淋组件401包括管道，所述管道上设置有若干喷水孔。清理机构的上层装有喷淋组件401，用于将废物与水混合形成溶液，此喷淋组件401为直径为20mm得管道，每隔20mm开有3mm的细孔。这样可以保证喷淋可以均匀。在喷淋组件401的两端装有固定装置，为固定板，通过螺纹连接固定于机架上。喷淋组件401其中一侧为进水口，另一侧为封闭状态。
46.在清理机构的中间位置装有搅拌扇叶204，用于将废物与水混合均匀形成溶液。此扇叶通过轴承与固定板连接于壳体之上，同时另一侧为带轮连接固定于扇叶中心轴上，进一步，通过带连接与步进电机连接，此步进电机为第二步进电机202。步进电机通过固定机架和螺纹连接固定在机架201上。
47.进一步地，所述壳体上设置有开合组件，所述舱体上设置有开口，所述开合组件包括开合口和开合板，所述开口与所述开合口对应设置，所述开合口两侧设置有红外传感器101，所述开合板与运动导杆102连接，所述运动导杆与所述第三步进电机103连接，所述第三步进电机驱动运动导杆运动从而控制开合板的开启和关闭。
48.壳体与分离机构相连的连接部存在有进入通道的传感器。壳体在分离机构一侧装有进入通道的门，此门通过丝杠102和电机驱动，用于保证此门可以正常开合。此步进电机为第三步进电机103。此门通过固定连接板和螺纹连接固定在壳体之上。在壳体的门的两侧，装有红外对射传感器105/101，此传感器通过螺纹连接固定于壳体之上。
49.进一步地，所述盛装盒底部设置有排废口502，所述盛装盒底面与水平面夹角呈5
°
倾斜设置。
50.清理机构底部存在有排废泵501，可以保证壳体无需寻找特定位置的排废口，极大地方便安装。在清理机构的底部装有排废管502，此排废口位于底部右侧，同时管路出口装有排废泵501，可保证清理机构产生的废弃溶液全部排出。此排废泵通过固定机架装于壳体左侧。同时，排废泵延长管可连接，用于溶液流出。排废泵501，排废管502。泵体安装在电磁阀后面，在整体机身底部的右上角，利用直通管连接，管口有螺纹用于密封和紧固，泵体实现类似于洗衣机上排水功能，保证底部废弃物全部排出。当电磁阀打开后，泵体开始工作，直到底部称重单元测得示数，即底部排空后，关闭电磁阀，泵体停止工作。
51.清理机构底部存在相较于地面5
°
的倾斜，可以保证底部可以完全清理完溶液。
52.泵体安装在电磁阀后面，在整体机身底部的右上角，利用直通管连接，管口有螺纹用于密封和紧固，泵体实现类似于洗衣机上排水功能，保证底部废弃物全部排出。当电磁阀打开后，泵体开始工作，直到底部称重单元测得示数，即底部排空后，关闭电磁阀，泵体停止工作。
53.进一步地，所述控制器为智能终端或者智能控制屏。控制屏幕设置于壳体表面，可以控制机器和显示机器相关信息。
54.进一步地，所述壳体内还设置有称重机构，所述分离机构和所述清理机构设置于所述称重机构上，所述称重机构包括称重板，所述称重板内设置有压力传感器，通过螺纹连接固定于壳体支撑腿207上。
55.第一步进电机304，第二步进电机201和第三步进电机103为此装置的驱动机构，通过连接板和螺纹连接固定于壳体之上。第三步进电机103，所述舱体上设置有开口，所述开合组件包括开合口和开合板，所述开口与所述开合口对应设置，所述开合口两侧设置有红外传感器，所述开合板与运动导杆连接，所述运动导杆与所述第三步进电机103连接，所述第三步进电机103驱动运动导杆运动从而控制开合板的开启和关闭。通过上下传感器实现门的开关位置寻找，步进电机通过齿轮和丝杠传动，实现门的上下运功。
56.称重机构根据底部压力传感器207及进入通道的传感器对壳体连接的运动电机发出运动指令，滚筒(舱体)带着猫砂一起转动，滚筒内部的筛砂板308去分离含有猫屎的大颗粒猫砂，同时可以防止猫在进入时电机开始工作。
57.实施例
58.当开机之后，底部称重机构会确认当前重量是否为无猫砂状态，当有猫砂时，默认此位置即关机前零位置，当壳体重量为无猫砂时，分离机构会自动寻找零位，此位置为附图3位置，此位置可以保证猫正常进入猫砂盆(舱体)排便。在此位置装有位置识别传感器。此传感器为金属霍尔传感器，且为第一金属霍尔传感器。在分离机构的滚筒壳体为塑料结构，在特定位置装有金属片用于传感器识别位置。该金属片的安装方式为内置螺纹，通过螺纹拧入机器内部。第一步进电机304开机后，顺时针旋转，寻找到此位置后，停止旋转，机器提示加入猫砂。加入猫砂一定量后，机器提示猫砂已加入。
59.当猫进入猫砂盆(舱体)后，底部称重机构和两侧传感器会识别到有猫进入，此时如果第一步进电机304和第三步进电机103在工作，会立即停止，防止对猫造成伤害。
60.当猫排便完成退出猫砂盆(舱体)后，第二步进电机201开始工作，分离机构的门会
通过步进电机完成关闭状，该门的两侧装有金属霍尔传感器，此传感器用于控制第二步进电机201的运动位置，保证门的开闭正常。该传感器为第三传感器和第四传感器，第三传感器和第四传感器为上限位和下限位传感器，用于识别门是否开合到位。第三传感器识别门是否开，第四传感器识别门是否关，该传感器通过螺纹连接固定于壳体之上。当分离机构完成分离工作，回到归零位置后，第二步进电机201开始工作，直到机器门全部打开。当分离机构开始运动前，及分离机构回到归零位置后，该装置的门始终处于闭合状态。
61.当分离机构完成分离工作，回到归零位置后，第一步进电机304和第三步进103电机开始工作。第一步进电机304转动，将分离机构运动至位置2，此位置为附图4位置，此位置装有金属霍尔传感，当达到此位置后，第一步进电机304停止运动。此传感器为第二传感器，第二传感器为光电对射传感器，当有遮挡物消失时，收到反馈信号，识别到猫砂盆分离机构的分离位置，即分离机构远动限位，此位置为分离猫砂的位置。此时可以将猫砂分离完成，此时滚筒开始往回旋转，直至回到归零位置。
62.废弃物掉入清理机构中，清理机构开始工作，喷淋组件401喷水，在清理机构底部装有液位传感器，此为第二液位传感器，此传感器通过固定板与螺纹连接固定在清理机构侧壁上，当液位达到预警位置后，底部排废泵501开始工作。底部装有电磁阀，用于控制排废的开闭，此电磁阀安装与排废泵501的输出口位置，通过热熔方式和直通管连接。底部搅拌扇叶在分离机构分离出废弃物后，便开始工作，直至底部溶液全部排出。当全部排出后，底部液位传感器会识别到工作完成。喷淋管喷淋1min中后，重复上述程序，最终完成排废。
63.在排废过程中，第二步进电机20始终工作，用于保证废弃物可以和水充分混合形成溶液及派排废管可以排出充分。
64.当猫砂在使用一定时间后，可以实现一键排砂功能。此时，第一步进电机304工作，将分离机构延逆时针方向运动至位置3，此位置为附图5位置，此位置可以保证猫砂的猫砂全部排出，当底部称重传感器识别到猫砂全部排出之后，第一步进电机开始顺时针方向转动，直至分离机构回到零位置。此时，底部清理机构开使工作，直至底部猫砂全部排出。当猫砂全部排出后，称重机构会检测到没有猫砂，提示加入猫砂，直至报警消失。
65.本技术提及的步进电机及传感器均通过一总控制电路实现控制，该控制电路安装在机器排废泵501上方，通过螺纹连接与机器壳体之上。该控制电路可以实现本技术的控制策略及完成相应功能。
66.尽管在上文中参考特定的实施例对本技术进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本技术公开的原理和范围内，可以针对本技术公开的配置和细节做出许多修改。本技术的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。

技术特征：
1.一种猫砂清理装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置有相互连通的分离机构和清理机构，所述分离机构与驱动机构连接，所述清理机构与所述驱动机构连接，所述驱动机构与控制器连接，所述分离机构包括舱体，所述舱体用来盛放猫砂，所述舱体内设置有筛砂组件，所述筛砂组件对废弃猫砂进行分离，所述驱动机构驱动所述舱体转动使得所述废弃猫砂通过连通通道进入所述清理机构，所述清理机构包括相互连接的喷淋组件401和搅拌组件，所述喷淋组件401将液体喷淋至所述废弃猫砂上混合成溶液，通过搅拌组件搅拌均匀后排出。2.如权利要求1所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述筛砂组件包括依次连接的筛砂板308、集砂板和排砂口，所述筛砂板308与所述集砂板将所述舱体分为猫砂盛放部和猫砂筛选部，经筛选的猫砂通过所述筛砂板308能够回到所述猫砂盛放部，经过筛砂板308筛选后的废气猫砂通过所述集砂板表面落入所述排砂口后进入所述清理机构内。3.如权利要求2所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述舱体一端设置有支撑滚轮凹槽，所述舱体另一端设置有外传动齿轮，所述支撑滚轮凹槽内设置有支撑滚轮，所述支撑滚轮通过支撑轴支撑，所述支撑轴通过连接板与所述壳体连接；所述外传动齿轮通过传动齿轮与主动齿轮啮合，所述驱动机构包括第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机，所述主动齿轮通过联轴器与所述第一步进电机连接。4.如权利要求3所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述清理机构包括盛装盒，所述排砂口通过导砂槽与所述盛装盒连通，所述喷淋组件401设置于所述盛装盒上方，所述搅拌组件设置于所述盛装盒内。5.如权利要求4所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述搅拌组件包括搅拌扇叶，所述搅拌扇叶通过扇叶支撑轴与传动皮带连接，所述传动皮带与所述第二步进电机连接。6.如权利要求5所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述喷淋组件401包括管道，所述管道上设置有若干喷水孔。7.如权利要求6所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述壳体上设置有开合组件，所述舱体上设置有开口，所述开合组件包括开合口和开合板，所述开口与所述开合口对应设置，所述开合口两侧设置有红外传感器，所述开合板与运动导杆连接，所述运动导杆与所述第三步进电机连接，所述第三步进电机驱动运动导杆运动从而控制开合板的开启和关闭。8.如权利要求7所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述盛装盒底部设置有排废口，所述盛装盒底面与水平面夹角呈5
°
倾斜设置。9.如权利要求8所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述控制器为智能终端或者智能控制屏。10.如权利要求1～9中任一项所述的猫砂清理装置，其特征在于：所述壳体内还设置有称重机构，所述分离机构和所述清理机构设置于所述称重机构上，所述称重机构包括称重板，所述称重板内设置有压力传感器。

技术总结
目前很多机器在平时会有一些恶臭，放在房间内会严重影响人的舒适感，同时也会造成致病细菌的传播。本申请提供了一种猫砂清理装置，包括壳体，壳体内设置有相互连通的分离机构和清理机构，分离机构与驱动机构连接，清理机构与驱动机构连接，驱动机构与控制器连接，分离机构包括舱体，舱体用来盛放猫砂，舱体内设置有筛砂组件，筛砂组件对废弃猫砂进行分离，驱动机构驱动舱体转动使得废弃猫砂通过连通通道进入所述清理机构，清理机构包括相互连接的喷淋组件和搅拌组件，喷淋组件将液体喷淋至废弃猫砂上混合成溶液，通过搅拌组件搅拌均匀后排出。分离机构可自动分离猫砂，清理机构可全自动清理猫砂，无需人工介入。无需人工介入。无需人工介入。


技术研发人员：裴永生 李亮亮 刘选太 赵彩艳
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2023.08.17
技术公布日：2023/10/8