自动鞋柜---创新设计

目录

一、背景意义 (3)

二、应用前景 (3)

三、理论设计方案 (4)

2、鞋柜主体装配示意简图 (5)

3、动力源的选择 (6)

4、PLC步进指令 (6)

5、作品模拟实物照片 (8)

四、装置创新特色 (8)

总结 (9)

参考文献 (10)

摘要：通过对现存的多种鞋柜的分析比较，设计了一款可以自动伸缩、恒温控制的鞋柜，鞋架由丝杆的转动来实现伸出与缩回，使。该设计结构简单，成本低，而且使用方便。

关键字：自动伸缩；柜帘；鞋柜

一、背景意义

自动鞋柜是一种半自动放鞋取鞋并对鞋进行分类、干燥的多功能，节省空间并且使用方便的一种装置。在生活中，我们会经常更换鞋子，不同的场合不同的穿着，不同的衣服搭配不同的鞋子。特别是女孩子，鞋子更是多种多样：高跟鞋、平底鞋、长筒靴、拖鞋、雨鞋等各种鞋。如此，更换鞋子频率之高，鞋子之多，将鞋子的分类保洁放置，显得迫在眉睫，所以自动鞋柜是一个必然的选择。它既可以满足广大同胞们换鞋放鞋节省时间之便，又可以使之便于存放保洁。

二、应用前景

随着社会的高速发展，生活水平的提高，人们越来越追求生活的高质量、高享受，对生活的细节化越来越苛刻。五花八门的衣服鞋子首饰，眼花缭乱的时尚打扮使得家中的衣物多到无法处理。就拿鞋子一项来说，什么样的穿着，搭配什么样的鞋子，这是对美的追求的一个必然的着装要求。有时，我们会经常看到房间里在床下或是在鞋架上摆放着各种大量的鞋子，有的还放了好久，明显地已经布满灰尘等。或者将不常穿的鞋子用盒子收起来，可经常一收起来就忘记了那双鞋的存在或者不方便立马找到自己要穿的那双。此时，如果有我们设计的这种鞋柜，只要你第一次刚进去时擦洗干净或者是干净的，当你下次甚至更久之后再要穿的时候，自动鞋柜会给你很大的便捷。当你按下开启按钮，你所有的鞋一切展现在你眼皮之下，而且它依旧还是当初刚放进去的样子，还是那么的干净漂亮。这鞋柜分为三层，里面空间也较大，你可以摆放各类鞋。可以说，对于那些爱鞋、鞋多之人，自动鞋柜会是一个明智的选择，相信大家一定会喜欢。

产业化可能性：

自动鞋柜的成本也较低，它的骨架就是一个铝合金材料，外壳可以是塑料，防尘布也可以同样金属材料，外加一个plc控制系统和一个窗帘。里面有三层，可以和外壳一样的材料。其尺寸按一般大小设置，例如按学生四人间宿舍设计，将其放置在电脑桌下，其长×宽×高为50cm×50cm×90cm,每层从下至上依次分为20cm、40cm、20cm。根据人们需求提供方便。

三、理论设计方案

1、整体外形设计

智能伸缩转鞋柜是一种方便人们取鞋找鞋的鞋柜，该装置采用机电一体化的设计。主要由plc控制驱动器，由驱动器来驱动步进电机，使步进电机转动直接传递丝杆，使丝杠转动带动鞋架能够伸缩移动的机构。其中主要是plc控制驱动器，从而驱动步进电机转动，使得鞋架的某一层伸出，利用丝杠自锁原理使鞋架能够停止在某个层面上而不会下落。也就是说，当使用者要取第一层的某一双鞋子时只需要按一下按钮上的“开启”x0按钮就能实现驱动器驱动步进电机正转一定圈数，使得鞋架上的柜帘卷起并在按下“开启”x1第一层伸出到柜门外面，然后使用者就可以在与自己无遮挡视线的平面鞋台找到自己想要的或需存放的鞋子，即当鞋架第一层在伸出到固定的位置时，plc编程器使得驱动器停止对步进电机驱动作用，从而使步进电机停止运动，让鞋架第一层刚好停止在固定的平面上，使用者就能轻易的看见并取出自己想要的鞋子。我们在设计第一层时，在其柜板下设有几排挂钩，用以挂一些长筒靴子之类。如果要取第2层鞋架上的鞋子，只要再按另一个“开启”x2按钮就能够取到第二层上的鞋子，并将整个层

面呈现出来。设有第三层，同理按下“开启”x3，就可以实现最下层取鞋。如果使用者想要将鞋架缩回来的话，他也只需要再重复按该层“开启”按钮就可以了，即当使用者按下“开启”按钮时，编程器发送命令信号使驱动器驱动步进电动机反转，使丝杠反转从而带动鞋架缩回，当鞋架某层缩回到原来的位置时，控制器使驱动器停止驱动步进电机，则鞋架保持原来位置上。然后柜帘放下。除此之外，在此机构中，我们还设计了收集灰尘装置，这样可以减少灰尘飞溅，保证有个清洁的环境。

2、鞋柜主体装配示意简图

鞋柜主体装配示意简图

装置详细设计3、动力源的选择

本设计动力输入源为步进电机。

电动机选择功率为15W，步进电机。

4、PLC步进指令

注释：当按下按钮X0时，得到信号Y0，此时柜帘向上卷起。X1、X2、X3分别控制柜的第一层第二层第三层的开启，当按下所需层的按钮时，输出信号Y1、Y2、Y3，此时鞋柜指定层伸出。当需要关闭时，再重复按下每层控制按钮，此时输出信号Y4、Y5、Y6控制每层格缩回。当取完鞋后，按下X0即可将柜帘放下。

5、作品模拟实物照片

我们所设计的适用于学生公寓，大致类型和上图相似。

四、装置创新特色

该设计创新点包括

1）该鞋柜巧妙设计的自动伸缩结构，实现了层与层之间自由伸缩。

2）利用空间叠加设计鞋柜，减小空间的使用。

3) 采用丝杆结构，不仅简单，而且容易控制。

4) 与普通鞋柜相比，伸缩鞋柜使取鞋更加方便。

5) 该鞋柜取鞋方式与传统鞋柜的开放式结构不同,更加节约了使用空间。

6)机电一体化的运用，以人为本。

7)鞋台的结构设计适合不同类型的鞋子存放,更加适合不同人群的使用.

8)机构简单，操作容易，同时具人性化的设计。

9)打破弯腰开门的传统设计。

10)有恒温控制系统，使你每天都有舒适、干爽的鞋子。

11)我们还设计了收集灰尘装置，这样可以减少灰尘飞溅，保证有个清洁的环境。

总结

自动鞋柜是一种新颖，科技，健康为一体的全新意义的鞋柜；是指一种在传统的普通鞋柜的基础上，增加了智能换鞋、自动清洁、防霉抗霉功能的鞋柜。

鞋柜本身的市场容量是不容质疑的，而电子智能鞋柜最大的诱惑力在于其潜在的市场爆发，并全面取代传统鞋柜，因为智能鞋柜解决了消费者潜在的需求，而需求即等于市场。可以预测，智能鞋柜的市场发展过程将类似于电子消毒碗柜的发展历程，即：以电子产品替代传统非电子产品。尽管智能鞋柜无法立即取代传统鞋柜，但其潜在的市场容量非常巨大。由于我国在2001年至2010年期间，平均每年将新建3.5亿平方米的住房，同时还有大量的二手房上市，使每年国内装修市场需求量大于400万户，而鞋柜是家庭装修必需品，这些大量新建住房和二手房的上市及装修，使智能鞋柜的需求形成了一个巨大的潜在市场，单就家庭消费群体来看，如果仅有10%的家庭装修选择使用电子型鞋柜，这一市场容量也达40万台。

事实上，传统型鞋柜每年的需求量至少在200万台以上，这些鞋柜除了被使用在普通家庭外，还使用于宾馆、办公室、足浴堂、桑拿院、游泳场、温泉浴场、健身俱乐部、无尘车间、计算机房等各种场所，这些场所都是智能鞋柜潜在的市场。目前，人们对生活质量要求越来越高，智能鞋柜也开始逐步进入家庭，代替现有的传统木鞋柜，就像现在每个家庭必备的电子消毒碗柜一般。另一方面，人们的工作节奏越来越快，对足部的护理要求越来越高，智能鞋柜的出现必然会掀起一场鞋收纳和鞋护理的革命。

本作品体现了机械化与自动化，展现了机电一体化的先进设计理念，反映了现代机械高度智能化的发展趋势，通过模型的搭建我们希望能促进这种趋势的发展，同时也希望通过我们的实际行动来促进国家科技的腾飞！