九龍婦女福利會李炳紀念學校-雪花分飛 简单

香港理工大學 工業及系統工程系 
The Hong Kong Polytechnic University 
Department of Industrial and System Engineering 

全港中小學產品設計大賽 2018-19 
Hong Kong Product Design Makeathon2018-19 

項目名稱:雪花分飛 Snowflake flying

項目編號:P40

學生名稱:楊紀程 林洪宇 林子婧

學校名稱:九龍婦女福利會李炳紀念學校

組别*:小學組 Primary

項目組别*:環保或節能產品 Eco-friendly or Energy Saving

報告內容 

1. 介紹 - 背景與目標 

2. 方法 - 產品設計和使用技術 

3. 產品演示 

4. 物料清單(BOM)和成本估算 

5. 結論

(Product-related background information and product objectives 産品相關的背景資料及産品的目標) 

海洋垃圾 

 • 海洋有大量的垃圾， 垃圾研究，發現調查期間每 100 米所收集到的平均垃圾量有 30 件，其中塑膠 垃圾佔約六成半，海底垃圾多因密度高而沉到海底，例如玻璃，金屬，膠 樽、漁網等等，

海洋垃圾 塑膠會積存在魚類 體內，過去 10 幾年以來，海洋生物遭海洋垃圾纏繞與誤食致死。若打撈上 來供人類食用，對人類亦有潛在健康威脅。 台灣環境保護署公布微塑膠調查，發現自來水、海水、沙灘砂礫與貝類中的 大部分樣品均檢出微塑膠。至於提供飲用水的自來水廠樣本中，發現有四成 若不清理 世界自然基金會在 2016 年，曾進行為期兩年的海底 ，塑膠會分解成微塑膠(即尺寸小於五毫米的塑 膠)，容易被魚類吞食。

香港教育大學去年 3 月曾檢驗共 60 條本地圈養 及野生烏頭，結果發現六成野生烏頭樣本含有微塑膠。淨化後的清水的也含有微塑膠。 

由於海中太多發泡膠，颱風山竹登陸香港時把海中發泡膠垃圾都吹了上岸， 弄得多區遍地全是發泡膠粒。不但影響市容，還會影響環境衛生。

減少海洋垃圾，最重要的是源頭減廢，但是源頭減廢是件很長遠的事，短時間 內我們面對海洋垃圾最佳方法是先分類再回收，很多的海洋垃圾都是塑膠和發泡膠 粒，要將發泡膠粒與沙泥分開是較難用人手作清理，因此，我們便考慮研發一部裝 置，用來把發泡膠粒及沙粒分開。為了方便我們之後做實驗，我們在沙灘上取走部 分沙粒垃圾作研發時使用。 

研究目標 

綜合以上的資料及情況，我們希望能設計一個能解決以上情況的裝置，詳情如下: 

1. 能把沙及發泡膠粒作自動分類的裝置「雪花分飛」; 

2. 當超聲波感應器感應到有垃圾時，就會自動開啟三組馬達; 

3. 透過馬達震動把沙和發泡膠粒的分開，分別運送到兩個分類器皿內。 

4. 分出來的發泡膠會拿去香港唯一一間回收發泡膠的機構~迷失的寶藏回收。

i. Product Design 產品設計 

(Conceptual design drawing or photos 概念設計圖或照片) 

初期設計概念圖

ii. Techniques 技術 

(Technologies and tools you used to produce the product) 

1. 製作雪花分飛的資料: 

 材料:木板、隔網、運輸帶、彈簧、繼電器 

 儀器(包括資訊科技): 超聲波感應器、三組馬達、Orion 主控板 、Rhinoceros 繪圖軟件、 鐳射切割機、熱熔膠槍 

2. 利用 Rhinoceros 繪畫智能裝置(雪花分飛)，再用鐳射切割機將繪圖切割出來。 

3. 組裝裝置

在製作過程中，我們付出了許多的心血，學到了很多知識，最終完成了屬於我們的 作品-雪花分飛。由於我們經驗不足，首次研發，對電腦畫圖及裝嵌裝置均不熟 識，須要多一點時間製作。

在製作過程中，我們需要進行測試，並從測試中找尋解決方法。 

 測試斜面的長闊及斜度 

 斜面太長或太闊，要用更大馬力的馬達，浪費能源。 

 斜面太過傾斜，垃圾會直接送到器皿中，未能進行分類。 

 馬達的運轉速度 

 如果速度太快，垃圾會直接由軌道送到器皿中，未能進行分類。 

 如果速度太慢，未能產生一定的震動，垃圾未能進行分類。 

 隔網的大小及小孔的大小 

 隔網越大，運輸帶要承受沙粒越多，重量越大，馬達的馬力要更大。 

 隔網孔太大，發泡膠粒就會送到運輸帶中，未能達致分類效果。 

 最後選擇兩款不同大小的隔網，重疊使用。 

 測試三組馬達的運作及配合 

 馬達A(推動運輸帶): 由於要推動運輸帶，產生了一定的阻力，需要更大馬 力的馬達。 

 馬達B(斜面的下方): 測試初期，只單靠馬達B在軌道上下震動，垃圾常停留 在斜面上，難以完全分類到兩個器皿中。 

 馬達C(斜面的後方): 最後要加上馬達C，令斜面前後震動，推動垃圾向前運 送。 

 測試超聲波感應器 

 每10秒會自動感應一次，當垃圾分類完成後，感應器感應不到垃圾，裝置 就會停止活動，節約能源。