第五届全国大学生机械创新设计大赛
慧鱼组
设计说明书
作品名称：多功能全自动储物柜
参赛人员：谢友春唐琳杨猛洪海闫亚娟
指导教师：覃莉杜超
所属单位：西南石油大学
2012年 3 月
目录
1、设计背景 (2)
2、创新点分析 (3)
3、设计方案 (4)
3.1 外形设计 (4)
3.2 升降构件设计 (5)
3.3 伸缩取放构件设计 (5)
3.4 副柜设计 (6)
3.5 书桌设计 (7)
4、工作过程分析 (7)
5、控制程序 (8)
6、实用可行性及成本分析 (9)
7、作品应用前景 (10)
参考文献................................................................................... 错误!未定义书签。
1、设计背景
近年来，随着我国房地产市场持续升温，房价也一涨再涨，小户型住房成了市场的宠儿。由于小户型房间面
积小，对各种家具的设计既是机遇又
是挑战，同时对储物柜的要求也有了
新的要求。因此对于居民来说，如何
利用有限的空间发挥最大的效益是
一个摆在每个家庭面前的难题。而对于家具制造商来说这却是一个极好的商机，谁能解决好这个空间利用的问题，谁就拿到了进入未来家具市场的门票。
传统的成品家用储物柜（图1）约有2.5米左
右，储物柜顶部距离屋顶还有一定的距离，但由于
这部分空间由于取放东西的不便且存有安全隐患，
因此绝大多数家庭不得不放弃使用这部分空间。当
今的小户型住房本来面积就不大，如果利用传统的
储物柜就不能充分地利用本来就小的空间，这无疑
是雪上加霜。
因此需要充分考虑传统储物柜到天花板之
间的这部分闲置空间，将这一部空间分利用上，
那么平时要占据很多空间而又不经常用的物什
就可以放置在这些空间里。目前常用的方法就是
根据房间的大小高低定制储物柜（图2，图3），但是定制的柜子成本较高，不能移动改变摆放位置，无法重复利用。
图1传统储物柜
图2传统储物柜 图3传统储物柜
通过以上分析，成品家具和定制家具各有弊端，而本文设计制作的多功能全自动储物柜可以很好地解决这些问题，既提高了空间利用率，又能像成品储物柜一样可随意移动，实现资源可持续利用。
2、创新点分析
本储物柜充分利用了传统储物柜与天花板之间的空间，在占地面积不变的条件下更好的实现了对上层空间的利用，从而实现了在小户型房屋里面达到了一物多用，大大提高了其空间利用率。综合分析本储物柜具有以下创新点：
一、可伸缩结构。有的家庭对于储物空间的要求不是一成不变的，而是根据实际需求会发生一定的变化，所以对储物柜的扩展能力有了一定的要求，我们团队所设计的储物柜就考虑到了用户的这种需求，两个并排的储物柜在需要的时候是两个独立的储物柜，而在需要一个储物柜的时候，其中的一个储物柜可以收缩，从而节约了占地面积，用户有更大的空间另行分配。
另外，用户的房屋户型不完全是规则的形状，特别是拐角的地方难以利用起来，我们设计的储物柜可以从中间折开，两个储物柜可以根据房屋形状调节成一定的角度。这样就可以根据房间的结构来调整储物柜的结构，从而充分利用空间。
二、为了方便用户调节每层的高度，我们将传统的柜子隔板设计成为柜盒的形式，既方便调节高度，又方便取放物品。
三、最下方的智能升降台。由于采用柜盒的形式取代固定的隔板形式，智能升降台就能实现取放不同层高的柜盒，方便用户拿取物品。
四、智能升降台设计成书桌形式，在不取放物品时，可以回落到最下方作为书桌使用，实现了一物多用。
3、设计方案
3.1 外形设计
多功能全自动储物
柜（图4-1、4-2）在外
形上面跟传统的储物柜
一样，占地面积较小，有
着坚实的底座，从下向上
是一层一层的柜盒，这个
柜盒是可以自由移动的，
较高层次的柜盒可以通
过智能升降台取出，再回
落到用户适宜取放的高
图4-1作品装配图度，用户使用完成以后，智能升降
台可以再将柜盒复原安放到其以
前的位置，与传统储物柜不同的是
全自动储物柜的高度远远高于传
统的储物柜，其高度可根据天花板
的高度来设计，使其充分利用空
间，从而达到更高的空间使用率。
图4-2作品实物图
3.2 升降构件设计
传统的升降装置一般采用钢丝拉吊、链条带动、液压升降等，而多功能全自动储物柜的智能升降台的升降构件却没有采用以上几种装置，而是利用丝杠升降，通过电机带动丝杆转动，使升降台被带动升起，从而取放高层柜盒，使用户使用更加安全便捷。（图5）
利用丝杠升降的好处有很多，首先
螺旋升降具有自锁的特点，不至于在
突然断电的情况下整个升降台下滑造
成安全事故，其次，由于升降台是通
过螺旋带动的，升降可以达到较大的
精度，确保柜盒精确地安放在高层，
使其更加稳固，在上升过程中利用
安放在每一层储物柜的限位开关来
控制每次上升的高度，再与齿轮升
降结合起来可以精确的定位，所以
我们选用的丝杠升降的提升结构和
限位开关的控制结构更适用于这个储物柜。
3.3 伸缩取放构件设计
当智能升降台上升到高层准备取下柜盒的时候，需要手臂伸到架子下面（图6），然后电磁铁启动，使升降台和架子底部通过电磁铁吸引在一起，然后将架子提升一段距离使其离开支撑它的支架，再利用伸缩构件将柜盒拉出来，使其整体离开储物柜，再由升降台取下来，方便用户储存物品（图7）。当需要将柜盒放回原处时，升降台会进行相反的过程将其放回对应的层数。
图5丝杆传动结构 图6储物柜升降台
