CN103101698A - 一种垃圾处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾处理装置，包括机架，所述机架上安装有垃圾压缩装置和垃圾打包装置，所述垃圾打包装置包括和垃圾套袋机构和自动卸料机构，垃圾套袋机构包括底板，所述底板上设有至少三根不共线且中空的立柱，每根立柱内设有转动杆，转动杆两端均伸出立柱，其中一端穿过底板且固定有传动件，另一端设有台阶结构的脱袋帽；每根立柱外套压板和弹簧，所述弹簧设于压板和底板之间，所述底板背面设有驱动转动杆旋转的第一驱动机构；自动卸料机构包括可水平移动的升降架和驱动升降架移动的第二驱动机构，所述升降架顶部设有抓取机构。本发明利用鞋套机原理增加了自动套袋机构，可以将垃圾自动装进垃圾袋，节省了人力。

Description

一种垃圾处理装置

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，尤其涉及一种可以对垃圾自动压缩、打包的垃圾处理装置及系统。

背景技术

垃圾处理是我们日常生活中不可避免的一项工作，目前大多情况都是使用普通只有盛放功能的垃圾桶，在处理垃圾的时候，一般都需要人工进行收集、打包和堆放。操作人员不可避免地与垃圾直接接触，给操作人员健康造成一定危害。

针对这这一缺点，现有技术开发了能够自动压缩、打包的装置或者垃圾桶，授权公告号为CN202114060U的中国专利公开了一种垃圾压缩打包处理机，包括：机体，其内部设置有压缩腔；受料口，设置于机体上部，与压缩腔连通，连通处设置有垃圾卸料门；压缩腔内设置有主推液压轴，其顶部设置有液压块，与压缩腔滑动连接；压缩腔另一端设置挡块；液压块与挡块接触后形成与压缩腔轴线水平垂直的腔体；所述腔体轴线方向设置有侧推液压轴，其顶部设置有推块，与所述腔体滑动连接；与所述推块相对的所述腔体的一面设置有垃圾包卸料门。

授权公告号为CN202030244U的中国专利公开了一种压缩、打包和装袋的垃圾桶，包括压缩部件、副机架部件、电子控制保护部件、主机架部件、扎袋部件，在主机架部件的顶端装有压缩部件，压缩部件的上面设有投入部件，压缩部件的外侧安装了固定在主机架部件底端的电子控制保护部件，电子控制保护部件连接电动机；主机架部件的左侧连有副机架部件，所述副机架部件的底部安装扎袋部件。

这类垃圾处理装置都对垃圾进行自动的压缩和打包处理，有效地减少使用者直接与垃圾接触的时间，节省人力，使垃圾处理更简单卫生。但此类装置利用垃圾自身重力直接掉落运出，或是需要人工送走垃圾，无法实现垃圾的有效率地送走，易造成垃圾的滞留和堆积。

发明内容

本发明提供了一种垃圾处理装置，以解决现有处理装置不能垃圾压缩进行套袋打包操作，并把垃圾及时移出装置的问题。

一种垃圾处理装置，包括机架，所述机架上安装有垃圾压缩装置和垃圾打包装置，所述垃圾打包装置包括：

垃圾套袋机构，包括底板，所述底板上设有至少三根不共线且中空的立柱，每根立柱内设有转动杆，转动杆两端均伸出立柱，其中一端穿过底板且固定有传动件，另一端设有台阶结构的脱袋帽，传动件和脱袋帽将转动杆轴向固定；每根立柱外套压板和弹簧，所述弹簧设于压板和底板之间，所述底板背面设有驱动转动杆旋转的第一驱动机构；

自动卸料机构，包括可水平移动的升降架和驱动升降架移动的第二驱动机构，所述升降架顶部设有抓取机构。

本发明垃圾处理装置除了压缩装置之外，还增设了自动套袋机构，该套袋利用自动鞋套机的原理，将垃圾落入鞋套内，实现自动打包，利用自动卸料机构，将打包好的垃圾及时转移至固定位置。

优选的，所述升降架包括两个对称设置的架体，每个架体包括水平设置的上支撑杆和下支撑杆以及设于两者之间相互铰接的第一斜杆和第二斜杆，第一斜杆的顶端和第二斜杆的底端分别与上支撑杆和下支撑杆铰接，所述上支撑杆和下支撑杆上对称地设有由第一滑杆和滑块组成的滑动机构，第一斜杆的底端和第二斜杆的顶端分别与下支撑杆和上支撑杆上的滑块相铰接；

升降架底部设有连接两个滑块的推杆，两个架体之间设有水平设置的与所述推杆配合的丝杠，所述丝杠连接第二电机；

每个架体外侧设有带直角轨道的边架，所述上支撑杆外侧安装有与所述直角轨道配合的滑轮，所述抓取机构设于升降架顶部。

本发明所述升降架为能够实现水平移动的升降架，它采用了两个剪叉式升降架，在起始位置，丝杠推动架体升高，至最大高度时，升降架整体由丝杠驱动水平移动。

所述的抓取机构可以采用传统的机械手，为了同一机构实现夹料和放料，优选的，两个架体顶部对称地设有由第二滑杆、滑座和压簧构成的回复机构，两个架体之间设有连接两个滑座的横梁，横梁中部设有第一爪臂，其中一个架体内侧固定安装有与第一爪臂配合的第二爪臂，第一爪臂和第二爪臂均为弧形，构成所述的抓取机构；所述的机架顶部设有用于推动横梁使第一爪臂和第二爪臂相互靠近的挡块。

为了实现自动抓取垃圾桶，让垃圾桶内的倒入压缩装置内部，优选的，所述机架一侧设有自动进料机构，所述自动进料机构包括两根直立固定在机架上的丝杠、与丝杠配合的丝杠螺母、两端分别与两个丝杠螺母转动连接的固定架，其中一个丝杠螺母上设有驱动固定架旋转的第五电机，所述固定架上安装有第一夹臂和第二夹臂、两根分别与第一夹臂和第二夹臂滑动配合的导柱、以及驱动一夹臂和第二夹臂合拢或分开的第三驱动机构。

所述第三驱动机构包括皮带轮、第三电机和水平设置的传动带，所述第一夹臂和第二夹臂分别与传动带两个不同半圈固定连接。

所述垃圾压缩装置包括压缩槽，压缩槽底部开口并设有与所述开口边沿滑动配合的挡板，压缩槽内设有直立的压板，一侧设有推动压板的第四驱动机构。

为了压缩时候不让垃圾从压缩槽口部跑出，所述压缩槽顶部的开口处设有由固定板和活动板铰接组成的盖板，所述固定板通过底面的抽屉轨与压板滑动配合，所述活动板的铰接侧设有拨块，相应的压缩槽侧壁设有水平布置的用于触碰拨块使活动板翻转的导向条，活动板顶面和固定板顶面之间设有复位弹簧。

为了避免垃圾对缓冲板反作用力过大导致动力机构损坏，所述压板前方设有直立的缓冲板，所述缓冲板与压板之间设有若干水平的导杆，导杆外套缓冲弹簧，导杆一端与缓冲板固定连接，另一端穿过压板并设有限位件。

所述压缩槽上方设有料斗。

所述传动件为齿轮，所述第一驱动机构由第一电机和与所述齿轮配合的传动机构组成。

本发明利用鞋套机原理增加了自动套袋机构，可以将垃圾自动装进垃圾袋，避免了人工操作，另外利用能水平移动的升降架，可以将垃圾及时从装置内部转移出去，实现压缩、打包、堆放一体化操作。

附图说明

图1是本发明垃圾处理装置的结构示意图。

图2是本发明垃圾处理装置另一角度的结构示意图。

图3是垃圾套袋机构的结构示意图。

图4是垃圾套袋机构的侧向视图。

图5是图4所示垃圾套袋机构的A-A方向的剖视图。

图6是垃圾套袋机构立柱的局部剖面图。

图7是自动卸料机构的结构示意图。

图8是图7所示自动卸料机构上升前的结构示意图。

图9为图7所示自动卸料机构上升后的结构示意图。

图10为图9所示自动卸料机构B-B方向的剖视图。

图11为垃圾压缩装置的机构示意图。

图12是压板与支撑板及翻转盖板之间的配合结构示意图。

图13是自动进料机构的结构示意图。

图14是图13所示自动进料机构的仰视图。

图15是图14所示自动进料机构C-C方向的剖视图。

图16是图13所示自动进料机构的左视图。

图17是图16所示自动进料机构D-D方向的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1，图2所示，一种垃圾处理装置，包括机架1，机架1上安装有垃圾套袋机构2，自动卸料机构3，垃圾压缩装置4和自动进料机构5，垃圾套袋机构2和自动卸料机构3构成垃圾打包装置，可以将垃圾自动打包和转移，避免人工操作。

如图3，图4，图5和图6所示，垃圾套袋机构2包括底板201，底板201大致为长方形，在底板201的四个角上各固定有一根中空的立柱202，立柱202上套有弹簧203和压板204，而且两根相邻的立柱共用一块压板。

每根立柱202内设有转动杆210，转动杆210两端均伸出立柱202，其中一端穿过底板201且固定有传动齿轮209，另一端固定有脱袋帽，脱袋帽通过螺钉213与转动杆210固定连接。为了防止脱袋帽与转动杆210之间发生打滑现象，在转动杆210上与脱袋帽接触的面上设槽口，并在脱袋帽上设有与槽口对应的凸块214。

脱袋帽由下层的驱动片211及上层的限位片212分层叠加而成，驱动片211及限位片212分别为两个近似半圆的垫片，两者交错相叠形成台阶结构，为了防止驱动片211与限位片212之间相对滑动，在驱动片211上也设有槽口，并在限位片212上设与槽口相对应的凸块215。

底板201下方设有传动机构，传动机构包括由第一电机205驱动的传动齿轮206、两根横拉杆207和两个驱动块208，横拉杆207一端设有齿条，传动齿轮206啮合，另一端与其中一个驱动块208固定连接，两个驱动块208设于底板201的两端，与横拉杆207相垂直，两端设有与传动齿轮209啮合的齿条。

以上结构与中国专利申请201110257208.8公开的自动鞋套机结构相同，垃圾袋与该专利的附图8相同，该垃圾袋上有四个拉环，装袋时按下压板204，使得弹簧203压缩，将拉环套在立柱22上，由于脱袋帽上限位片212的阻挡作用，可以防止拉环滑出立柱。使用时，第一电机205驱动转动杆210转动半圈，脱袋帽也随之转动，此时限位片212不再有阻挡作用，拉环从立柱202滑出，由于驱动片211的厚度与拉环厚度一样，因此转动杆210转动半圈后，只会有一个拉环滑出，实现逐个套袋。

如图7、图8和图9所示，自动卸料机构3包括升降架301和驱动升降架301水平移动的驱动机构。升降架301为剪叉式结构，包括两个对称设置的架体，架体由顶部的上支撑杆304，下支撑杆305以及设在两者之间的第一斜杆306和第二斜杆307组成，两根斜杆交叉且通过销轴转动连接，其中第一斜杆306顶端与上支撑杆304铰接，第二斜杆307的底端与下支撑杆305铰接。

上支撑杆304和下支撑杆305上还对称地设有由滑块308和滑杆309组成的滑动机构，第一斜杆306的底端和第二斜杆307的顶端分别与下支撑杆305和上支撑杆304上的滑块铰接。每个架体一侧设有带直角轨道的边架310，上支撑杆304顶部设有与边架310轨道配合的滑轮311；

在两个上支撑杆304上对称地设有滑杆312，滑杆312上设有滑座313和压簧314，两个上支撑杆304之间设有与两个滑座313连接的横梁315。

第二爪臂302通过一块横板固定在其中一个上支撑杆304上，第一爪臂303固定在横梁315上，第二爪臂302和第一爪臂303构成抓取垃圾的抓取机构。机架1上还设有用于推动滑动横梁315使第一爪臂303和第二爪臂302靠近的挡块。

在两个架体的下支撑杆305之间设有推杆316，推杆316两端与下支撑杆305上的滑块308固定连接，架体底部设有丝杠318，丝杠318与推杆316上丝杠螺母319配合，并由电机317驱动。

上述垃圾打包装置可以实现垃圾的自动打包、转移，而且同一机构就可以实现，具体操作方式如下：

当垃圾落入垃圾袋打包完成之后，垃圾袋口部的松紧带收缩，由于此时升降架还没有升起，第一爪臂303和第二爪臂302处于低位，垃圾袋收缩时口部刚好被两个爪臂撑住，由于松紧带的张力使得两个爪臂能够抓取垃圾袋。

接着电机317工作，滑块308沿着滑杆309滑动，并在边架310的限位作用下，使第一斜杆306和第二斜杆307的夹角发生变化，滑轮311沿着竖直轨道滑动，升降架升起，同时抓取机构也将垃圾袋提离打包机构。

当滑轮311滑动至垂直轨道的转折点时，即滑块308运动至滑杆309的末端，升降架不再升起，由于电机317还在继续工作，丝杠就推动整个升降架水平移动，当横梁315碰触到机架上挡块时，挡块就会推动第一爪臂303向第二爪臂302靠近，同时压簧314被滑座313压缩，当第一爪臂303和第二爪臂302之间的距离足够小时，由于无法撑起垃圾袋的袋口，垃圾袋由于重力作用自然落下，而且此时垃圾袋已经运动至机架1外部。

转移垃圾袋完成后，电机317反向转动，升降架先反方向水平移动，横梁315由于压簧的回复力慢慢恢复到原始位置，当滑轮311运动至直角轨道的转折点，滑块308沿着滑杆309沿反方向滑动，升降架下降，直至回复原始位置，用于抓取下一个垃圾袋。

如图1、图2、图12和图13所示，垃圾压缩装置4包括压缩槽401，压缩槽401为一水平放置的长方形的槽体结构，压缩槽401顶部设有进料斗416，底部设有开口417，且开口417外壁设有滑槽，有一与滑槽配合的挡板402设于开口417下方，挡板402通过电机、齿轮齿条机构（如图1和图2所示）驱动沿着滑槽移动，从而关闭或打开开口。挡板402为U型，内部设置了滤水网板，垃圾在压缩过程中产生的污水可以经滤水网板从它和挡板402之间的间隙流出。

压缩槽401的顶部及沿长度方向的一端（即图7中的左端）开放，在压缩槽401内设置前后布置的缓冲板403和压板404，缓冲板403和压板404的底边及两侧边均与压缩槽401的内壁滑动配合，缓冲板403与压缩槽401的内壁围成的腔体为垃圾容纳腔。

在压板404的四角处对称设置4个通孔，四根导杆405贯穿该通孔后，一端与缓冲板403固定，另一端设有限位螺母，导杆405位于缓冲板403和压板404之间的部分穿套有缓冲弹簧406。

压板404一侧连接有电动推杆407，电动推杆407为驱动机构，在压板404正对缓冲板403的一侧固定有传感器408，传感器408用于感应缓冲板403的极限位置，当缓冲板403压缩缓冲弹簧406触碰到该传感器408时，该传感器408发出停机信号给电机，停止压缩。

压缩槽上方设有盖板，该盖板有相互铰接的固定板409和活动板412组成，固定板409水平设置，与压缩槽401的底板相互平行，缓冲板403和压板404的顶沿与压缩槽401的顶沿齐平。固定板409的底面与压板404的顶沿之间通过抽屉轨道410相连接；在该抽屉轨道410与压板404之间设有复位弹簧411，复位弹簧411一端固定在压板404上，另一端固定在固定板409的后端。

固定板409和活动板412顶面之间设有复位弹簧413，复位弹簧413一端固定在固定板409上，另一端固定活动板412上。活动板412两侧与固定板409的铰接处设有拨块414，拨块414为条形，一端固定在活动板412上，另一端延伸至垃圾容纳腔中，在垃圾容纳腔内壁上沿电动推杆407的推进方向设置两个导向条415，导向条415的设置高度高于拨块414延伸至垃圾容纳腔内部分的端部，用于碰触拨块从而强制活动板412自动翻转，在缓冲板403顶沿的两侧与拨块414位置对应处各设置一个避让孔，该避让孔用于活动板412向下翻转时避让拨块414。

如图14、图15、图16和图17所示，自动进料机构5包括两根直立安装在机架1侧部的丝杠502，与丝杠502配合的丝杠螺母503以及设于两个丝杠螺母503之间的固定架501，固定架501两端分别与两个丝杠螺母503转动连接，并由电机509驱动旋转。

固定架501上安装有机械爪，机械爪包括第一夹臂504、第二夹臂505、皮带506和皮带驱动电机507，夹臂前段为相向的凹弧形，后段与固定架501上的导柱508滑动配合，同时分别与皮带506两个不同的半圈固定连接。丝杠502转动可以驱使固定架501竖直上下移动，电机可以驱使固定架501旋转，而皮带驱动电机507可以驱使两个夹臂合拢或分开。

本发明装置工作过程如下：

自动机器人或人工将垃圾桶放置在处理装置的取料侧，处理装置感应到该垃圾桶，就会在电机509的驱动下，旋转机械抓，使其达到水平状态，并转动丝杠502，使得固定架501停留在适当高度，接着皮带驱动电机507驱动皮带506转动，皮带506带动第一夹臂504和第二夹臂505相互靠拢，夹持住垃圾桶；丝杠502继续转动，使得固定架501上升，至顶部时，电机509工作，固定架501转动，将垃圾桶内的垃圾倒入进料斗416内。

倾倒完成后，固定架501反向旋转至水平位置，丝杠502反向转动，固定架501下降，皮带驱动电机507反向转动，第一夹臂504和第二夹臂505松开垃圾桶，准备进行下一次进料。

垃圾从进料斗416落入压缩槽401内，电动推杆407工作，推动压板404和缓冲板403向前移动，压缩腔体内的垃圾，当拨块414碰触到导向条415时，活动板412翻转，将压缩槽401顶部开口被封盖，从而施加竖直方向的压力。

电动推杆407继续推动缓冲板403和压板404同步行进，垃圾对缓冲板403的反作用力使得其向压板404移动，同时缓冲弹簧406被压缩，在压缩过程中，缓冲板403收到的反作用力越来越大，缓冲板403也逐渐靠近压板404，最终碰触到传感器408，完成压缩，电动推杆407收缩，缓冲板403和压板404回复至原始位置，盖板依靠复位弹簧411、413回复原始状态，准备下一次压缩。同时，挡板402自动移动，打开底部的开口417，垃圾从该开口417落入垃圾套袋机构。

垃圾套袋机构上预先安装了多个垃圾袋，当垃圾落入垃圾袋内时，第一电机205工作，让转动杆210和脱袋帽转动半圈，一个垃圾袋自动滑出，转动杆210和脱袋帽往反方向转动半圈，其余垃圾袋又被卡住，实现逐个套袋。

由于垃圾袋口部有松紧带（如皮筋），袋口会自动收紧，在收紧过程中会被第一爪臂303和第二爪臂302撑住，接着电机317工作，驱动升降架带动垃圾袋一起上升，上升到一定位置，升降架水平移动，在移动过程中，第一爪臂303会碰触到机架1上的挡块，第一爪臂303逐渐会靠近第二爪臂302，最终使得两个爪臂无法再将垃圾袋的袋口撑住，垃圾袋会由于重力自然下落，而且此时垃圾袋已经移动至机架1外部。

可见，本发明装置可以实现垃圾的自动进料、压缩、打包和出料，无需人工操作，节省大量人力。

Claims (10)

1.一种垃圾处理装置，包括机架，所述机架上安装有垃圾压缩装置和垃圾打包装置，其特征在于，所述垃圾打包装置包括：

垃圾套袋机构，包括底板，所述底板上设有至少三根不共线且中空的立柱，每根立柱内设有转动杆，转动杆两端均伸出立柱，其中一端穿过底板且固定有传动件，另一端设有台阶结构的脱袋帽，传动件和脱袋帽将转动杆轴向固定；每根立柱外套压板和弹簧，所述弹簧设于压板和底板之间，所述底板背面设有驱动转动杆旋转的第一驱动机构；

自动卸料机构，包括可水平移动的升降架和驱动升降架移动的第二驱动机构，所述升降架顶部设有抓取机构。

2.如权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述升降架包括两个对称设置的架体，每个架体包括水平设置的上支撑杆和下支撑杆以及设于两者之间相互铰接的第一斜杆和第二斜杆，第一斜杆的顶端和第二斜杆的底端分别与上支撑杆和下支撑杆铰接，所述上支撑杆和下支撑杆上对称地设有由第一滑杆和滑块组成的滑动机构，第一斜杆的底端和第二斜杆的顶端分别与下支撑杆和上支撑杆上的滑块相铰接；

升降架底部设有连接两个滑块的推杆，两个架体之间设有水平设置的与所述推杆配合的丝杠，所述丝杠连接第二电机；

每个架体外侧设有带直角轨道的边架，所述上支撑杆外侧安装有与所述直角轨道配合的滑轮，所述抓取机构设于升降架顶部。

3.如权利要求2所述的垃圾处理装置，其特征在于，两个架体顶部对称地设有由第二滑杆、滑座和压簧构成的回复机构，两个架体之间设有连接两个滑座的横梁，横梁中部设有第一爪臂，其中一个架体内侧固定安装有与第一爪臂配合的第二爪臂，第一爪臂和第二爪臂均为弧形，构成所述的抓取机构；所述的机架顶部设有用于推动横梁使第一爪臂和第二爪臂相互靠近的挡块。

4.如权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述机架一侧设有自动进料机构，所述自动进料机构包括两根直立固定在机架上的丝杠、与丝杠配合的丝杠螺母、两端分别与两个丝杠螺母转动连接的固定架，其中一个丝杠螺母上设有驱动固定架旋转的第五电机，所述固定架上安装有第一夹臂和第二夹臂、两根分别与第一夹臂和第二夹臂滑动配合的导柱、以及驱动一夹臂和第二夹臂合拢或分开的第三驱动机构。

5.如权利要求4所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述第三驱动机构包括皮带轮、第三电机和水平设置的传动带，所述第一夹臂和第二夹臂分别与传动带两个不同半圈固定连接。

6.如权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述垃圾压缩装置包括压缩槽，压缩槽底部开口并设有与所述开口边沿滑动配合的挡板，压缩槽内设有直立的压板，一侧设有推动压板的第四驱动机构。

7.如权利要求6所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述压缩槽顶部的开口处设有由固定板和活动板铰接组成的盖板，所述固定板通过底面的抽屉轨与压板滑动配合，所述活动板的铰接侧设有拨块，相应的压缩槽侧壁设有水平布置的用于触碰拨块使活动板翻转的导向条，活动板顶面和固定板顶面之间设有复位弹簧。

8.如权利要求6所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述压板前方设有直立的缓冲板，所述缓冲板与压板之间设有若干水平的导杆，导杆外套缓冲弹簧，导杆一端与缓冲板固定连接，另一端穿过压板并设有限位件。

9.如权利要求6所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述压缩槽设有料斗。

10.如权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述传动件为齿轮，所述第一驱动机构由第一电机和与所述齿轮配合的传动机构组成。

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