时间: 2026-01-07 07:42:02 | 作者: 客户案例
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公厕内纸张浪费问题也尤其突出，本次设计是对手纸的定量使用问题做出解决方案，
在本文的研究中，经过一系列的调查、分析，我做出来下文的设计，主要对出纸量和
自动供厕纸机属于公共卫生设施范畴，节约型自动供厕纸机的基本功能是在 方便
人们取用卫生纸的基础上又防止了人多次取纸、过量过需取纸甚至盗取盒内 卫生纸，
公厕中配备免费的卫生纸的确方便了人民，但是人们会由于习惯等原因 在超过如厕需
求之外另外取用卫生纸作为他用，更有少数素质不高者大量拿取甚 至盗取。配置免费
厕纸的公共厕所每年要花费大量资金用于购用卫生纸等卫生用 品。以北京市政府为例，
市政府每年投入百万元用于采购手纸和洗手液，100 余万元专款全部用于卫生用品的采
购，而如颐和园、天坛这样人流量大的皇家园 林，每年采购卫生用品的费用在 20 余万
元，而如玉渊潭、紫竹院、北京植物园 等公园一般在 10 万元左右。而由于有少数人多
次取纸、过量过需取纸甚至盗取 盒内卫生纸此现状存在，（如图 1.1）导致百分之七
十的卫生纸都是浪费了的。 有媒体为此算过帐：公厕消耗一卷卫生纸，平均用时约 14
分钟。公厕卫生纸被 过度取用成为了一个难题。一方面，公测承诺“纸不断”；另一方
面，又是“公 物私用”暴露出的社会规范缺失。若采用节约型自动供厕纸机，就可以避
节约型自动供厕纸机的出现，是有一定的历史渊源。它和经济社会的发展程 度，
社会文化背景，人口素质，习俗习惯有着必然的关系。由于欧美日韩等发达 国家经济
发展程度较高，社会文化背景与习俗有与中国等发展中国家迥异，因此 在查阅大量资
料后发现，相关这类的产品在欧美等发达国家并无发展历史，也无出现理 由。而大部分发展
中国家及欠发达地区，基础设施较差，公厕普及程度尚且不高, 且为基层群众使用的厕
所有比较落后。配置免费厕纸的更是少之又少。如图 1.3, 可见欠发达国家和地区大量
普及配置免费厕纸在短期是很有难度的。但相信随 经济的发展，国外亚非拉等欠发
达地区的基本的建设及经济发展的提高，节约型自 动供厕纸机的市场在欠发达国家地区
对于节约型自动供厕纸机，国内已有某些具体产品已经问世，目前自动供厕 纸机
技有限公司研发，以其三秒出纸、无人值守式管理、无联网无存储、降低 70%用纸成
本的特点，充分满足市政、机场、景区、学校、医院、火车站等公共 区域的用纸需求，
为了避免重复取纸造成不必要的浪费，以及助力文明行为和环 保理念的提升.首联智能
人脸识别供纸机是一款使用者只需刷脸即可按时按量取 纸的设备。此产品运用生物识
别技术，单机DECC加密，设计时间内数据自动覆 盖，功率为20W,单次出纸长度可调
节。一方面方便了市民用纸，另一方面节约 了企业购纸成本。只需要用户面部对准机
器屏幕上方的摄像头，保持静止3 秒， 供纸机就可以自动送出60-100 厘米卫生纸。每
人在设定时间内（默认9 分钟） 只可领取一次用纸，等待设定时间过后才可再次领取。
若使用者在设定时间内重 复领取，系统不再出纸并进行语音提示。配置大屏幕。UI 界
扫码供纸机近两年发展相对人脸识别供职机更为火爆。品牌也层出不穷。供纸形 式也
有所不同。大体上分为以下两种。1：扫码后干纸盒供出一定长度的卫生纸（如 图 1.6,
1.7） ； 2：扫码后机器吐出单包手帕纸（如图1.8）,又称为共享纸巾。
在扫描二维码后，就马上吐出了纸巾。扫码式供纸机代表产品是由河南希罗电子 科技有限公司
设计并投入市场的“千纸盒”据悉，“千纸盒”是基于环保、便民 理念推出的免费智能供纸产品，
自带杀菌功能，目前，“千纸盒”的推广重点以 公厕配套为主，可实现人流量统计、温湿度统计
等数据可视化平台与市政城管部 门的“智慧城管”系统无缝对接，可以轻松又有效解决公厕用纸浪费问
题，。“千纸盒” 单次出纸长度控制在80 公分左右，单人单天用纸次数为5 次左右，旨在引导人
们养成节约用纸的良好习惯。操作方式便捷，通过手机微信扫描设备二维码关注 公众号后即可
自动出纸机由驱动电机、驱动滚筒、从动滚筒、卷纸滚筒、刀口等主要部件组成, 具体如
1、外壳2、卷纸滚筒3、滚筒支架4、人体感应器5、固定刀齿6、卷纸感应器 7、滚轮机
构8、回位弹簧9、凸轮驱动电机，10、凸轮11、移动刀齿12、出纸驱动电 机13、出纸主动滚
这种设计是具备两种功能的智能手纸机，它所具备的是一种更有效的控制方式，结 构有以
下：外壳、出纸设计，出纸设计：有两个出纸装置；而断纸的实现是通过一种有 效的刀切方式
实现，有主动刀片和固定刀片，还包括驱动装置，采用齿轮齿条方式驱动， 弹簧协助归为，这
种设计，可以有效的防止纸张被污染的，降低传染的概率，使得纸张 更加清洁的被使用。
这次设计是一种为了方便出纸，同时达到节能环的目的，它是利用巧妙的设计，去 做到传
出纸区有无纸采用红外感应器 2,当有纸时，其收到信号，时间继电器 5S 后将开关 断开，
断开电路。无纸时处于闭合状态。当有人处于红外传感器1 前时，电路闭合，无 人时电路断开，
当收到来自纸传感器传来的有纸信号时，断指驱动电机在时间继电器的控制下，等 待2 秒
后启动，断纸驱动电机驱动凸轮转动，凸轮推动移动锯齿刀口，使其向前运动， 直到固定刀口
与移动刀口将纸夹紧，使纸张处于半断裂状态，当使用的人用手轻轻一拉， 纸张就会被取下，这
种设计的优点是不会让纸张完全断裂掉落，若使用者未接住的话， 纸张会掉了地上污染纸张，
曲柄滑块机构是一种将转动转为平动的机械结构，也可以反过来进行转换，曲柄滑 块机构
有两个运动杆配合一个滑块运动，滑块需要轨道做固定，这种机构运动设计较 为复杂，需要
从多角度去评价设计结果，包括位移，速度等因素的影响，这些机构并不 是很复杂，制造比较
简单，成本低廉，使用范围广大，包括机加工、采矿业、在汽车上 的使用几乎是每个发动机必
备机构。可以说很实用，但也具备了固有的局限性，设计 过程可能很复杂。[1]
凸轮的驱动原理是：利用凸轮去挤压受力物体，使之运动，这个物体我们叫做从 动件，
利用这样的形式，实现一种直线形式的往复运动。一般来说，凸轮的分类根据外形 轮廓来分，外
在凸轮机构中的，从动件也有分类，其分类标准是根据跟凸轮的接触方式来分的， 顶尖点
接触，还有平底面接触，滚动接触这三种形式的接触方式，他们各有各自的优缺 点，顶尖寿命
正常来说，凸轮都是连接电机或者动力来源的，这是在正常的使用机构中，但是也 有些特
殊机构的设置是反过来的，凸轮是从动的，也有凸轮是不动的，大部分凸轮只有 一个自由度，
但是也存在两个自由度的，这种情况大都出现在不连续工作的机械上，并 且具备其他机构没有
由于曲柄滑块机构复杂，设计难度很高，使用上的要求苛刻，且校核复杂，本设计采用 更为合
本次外形根据需要放置的卷纸设计，再配合需要安放的装置大小，我们设定如下尺寸:
出于美观的考虑已经挂墙的方便，我们采用如下的出纸结构，即出纸口在卷纸下方。
由于这次设计不需要很大的功率，阻力矩也小，变速范围也不大，所需转速也不高, 总体
来说，电机并没有特别的条件，只需要从成本出发，选择正真适合的电机即可，这里我们 选择一款成
这种交直流感应控制盒时通用交流电盒直流电，可以插电使用，再停电时由自带的电池 供电，
红外触发感应器1 收到感应信号，且出纸区无纸时，则会出纸 一次出纸长度为70cm 驱动滚筒
此处电机需要较大扭力，较低转速，一样要保持成本低廉，因此我们最终选择电机参数如下: 欧邦
根据凸轮的运动原理，凸轮是一种将转动变为平动的一种机构，当凸轮转动时，推 动从动
件的转动，在情况允许的情况下，凸轮的设计都是用图解法去设计的，是根据笛 卡尔坐标系的
从动件与凸轮转动角度之间的函数关系完成设计，从动件的运动方式很大 程度上是受凸轮决定
的，反之假设凸轮不运动，将相对运动集中到从动件，以此来获得 凸轮的外形轮廓。
从动件的起始位置，即最低升程位置，该位置和凸轮旋转中心组成半径形成的圆为 基圆，
从这个位置出发，当凸轮经历角度转动之后，凸轮中心到轮廓交点距离会改变， 改变的值就是
假设凸轮静止，从动件围绕凸轮旋转中心旋转360 度，同时每隔一定的角度，去对 应的凸
轮升程值，得到一点，每次转过一定角度，都能得到一个点，这些点就是凸轮轮 廓上的点，如
下图所示的，从动件以一3 转动，同时保持原本相对凸轮旋转中心的移动, 当转过一定角度，也
该方法时采用了相对运动的原理，让从动件反转的方式来进行设计，也就是反转法。 凸轮机
依照作图法进行凸轮设计，达到相应的运动目的，解析法也可具体的求得轮廓，但是一般
一般而已，将导轨延长，过旋转中心做延长线的垂线，得到的垂线长度为半径，画 出一个
圆，这个圆被称为偏距圆，这种偏距圆半径不为0 的凸轮机构，我们叫做非对 心凸轮机构，
（1） 定好比例绘图，先确定目标运动的规律，确定每个节点对应的位移，将这个位 移等分为
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