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会“叫”的工具箱和工具

2019-12-03 14:18:03创新案例 7997人已围观

  我的爸爸是一位机械工程师,他的传统工具箱内的工具总是喜欢跟他玩“捉迷藏”,要么掉进桌子的缝隙,要么被其他人拿去之后再也不见了……这就导致爸爸要花好多时间找工具‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。怎样帮爸爸解决这个问题?有没有更好的工具箱代替爸爸的“老古董”?

  上网搜索相关资料后,我发现有一种工具箱内的工具都有固定的位置,不但容易找,而且缺了哪种工具一目了然(如图1)‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。但如果工具用完后没有及时归位,时间长了还是不知道去哪里找‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。能不能增加一个提醒装置?

  一、改进工具箱

  我为传统的工具箱增加了如图2所示的电路。

  工具被放入工具箱后,触动开关触点弹开;工具离开固定位置后,触动开关闭合,延时开关通电,开始工作,超过预设时间后延时开关闭合,蜂鸣器通电发出报警声。

  通常情况下,某种工具连续使用的时间并不会很长,因此,可设置延时开关的延时时间为15min~20min。当工具离开工具箱超过20min,工具箱就会报警,提醒使用者将工具归位。工具归位后,触动开关断开,蜂鸣器停止报警,延时开关复位。

  触动开关一般处于断开状态。若工具箱内有多种工具,可通过让触动开关并联的方式实现(如图3),延时开关和蜂鸣器各需一个,节约成本。

  二、改进工具

  改造后的工具箱虽然可以提醒使用者将工具归位,但不能显示工具的具体位置。如果工具掉进缝隙就很难被找到,如果被其他人拿走了也很难及时发现。能否给工具增加报警装置?

  同样地,可将工具箱的声音报警装置做成小型通电装置。通过查阅资料,我发现干簧管可利用磁铁控制开关,常闭型干簧管在施加磁场时接点断开,而在平时保持闭合状态。干簧管自身非常小巧,可将其与纽扣电池、延时开关和蜂鸣器集成到一个小的挂件中,挂在工具上。

  我在工具箱的相应位置嵌入磁铁,当工具归位时,磁铁贴近工具挂件内的干簧管,干簧管接点断开,延时开关和蜂鸣器不工作。当工具离开工具箱,挂件内的干簧管也离开磁场,干簧管通电闭合,延时开关开始计时,时间到了就会启动蜂鸣器,提醒人们将工具归位。

  三、进一步完善

  虽然我的设想得到了实验验证,但还需要进一步完善。比如,嵌入式的工具箱需要根据爸爸的专用工具定制,还需在相应的位置嵌入磁铁,延时开关的控制可通过计算机编程实现,报警挂件需要专门的外形设计,以免影响工具的正常使用。

  后来,在物理老师的指点和爸爸的帮助下,我又对工具箱的设计进行了改进,增加了多个功能传感器和其他元器件,使工具箱的功能更完善,并于2018年2月获得了实用新型专利。希望爸爸和他的同事们能早日用上改进后的工具箱,提高工作效率。



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