CN104794811A - 废旧电池及饮料瓶分类回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧电池及饮料瓶分类回收装置。本发明包括一箱体，在箱体上开有饮料瓶罐投入口、电池投入口以及异物退出口，当垃圾进入箱体后通过相应识别分类装置，如果成功识别是电池，则直接进入相应存储区；如果成功识别是饮料瓶罐，则分类存储在对应存储箱中；如果识别失败，则从异物退出口推出；同时识别成功后，中央处理模块将会发出指令在箱体显示模块上显示二维码，使用者拿出手机通过微信公共账号扫码并获取积分，当积分积累到一定值时将会有实物奖励，并且积分可以去周边指定商家换取折扣优惠。本发明通过积分形式鼓励市民积极参与废旧电池及饮料瓶分类回收，使用简单方便，具有较高的生态价值和社会价值。

Description

废旧电池及饮料瓶分类回收装置

技术领域

本发明涉及一种废旧电池及饮料瓶分类回收装置，尤指一种积分制废旧电池及饮料瓶分类回收奖励装置。

背景技术

在我们周围，每天都有许多饮料瓶、易拉罐和废旧电池不经分类而被胡乱地丢入垃圾桶，或被掩埋，或被焚烧，甚至被随意丢弃，可想而知，这会造成环境的污染和资源的浪费。

城市生活垃圾的数量不断增加，成分越来越复杂，垃圾的处理沿用旧的传统体制和方法已不能适用我国国民经济发展和环境保护的要求，致使垃圾对环境的污染日益严重。

针对这个问题，不少公司和企业为体现人性化服务，提出了垃圾分类回收办法，具体做法大体如下：推行多色垃圾箱方便民众参与垃圾分类回收；推广智能垃圾箱，但需使用者办理特定银行卡。这样的做法虽然可以为民众参与垃圾分类回收带来一定的便利，但其繁琐的操作，和需要公众较高自觉的属性导致这项服务覆盖面不广，实用性差。如此下去，这几种垃圾分类回收做法难以持续运作。

发明内容

本发明针对现有技术的不足、方式的繁琐，提出了一种积分制废旧电池及饮料瓶分类回收奖励平台，通过本装置能够实现对垃圾的回收分类，使用者再通过微信端扫码识别便可获取相应积分。本该装置放置于居民区、校园等生活场所，便可实现积分奖励公众参与垃圾分类回收目的。

本发明包括一箱体，在箱体上开有饮料瓶罐投入口、电池投入口以及异物退出口，当垃圾进入箱体后通过相应识别分类装置，如果成功识别是电池，则直接进入相应存储区；如果成功识别是饮料瓶罐，则先经压缩装置处理后分类存储在对应存储箱中；如果识别失败，则从异物退出口推出；同时识别成功后，中央处理模块将会发出指令在箱体显示模块上显示出经时间加密并带有相应积分信息的二维码，使用者拿出手机通过微信公共账号扫码并获取积分，当积分积累到一定值时将会有实物奖励，并且积分可以去周边指定商家换取折扣优惠。

所述的电池投入口分为锂电池投入口和干电池投入口。

其中干电池投入口有三种，分别为1号干电池投入口、5号干电池投入口和7号干电池投入口；每种投入口的形状与电池的外形相匹配；干电池投入口对应干电池识别分类装置，所述的干电池识别分类装置包括在箱体内斜向下设置三块识别板，三块识别板在竖直方向上平行设置；在每块识别板上开有杂物滤除口，所述的杂物滤除口形状略小于相应的电池外形；从干电池投入口进来的干电池经杂物滤除口后落入干电池回收盒，在干电池回收盒上还设置有红外对管，用于感应是否有干电池进入的电池回收盒。

其中锂电池投入口对应锂电池识别分类装置，所述锂电池识别分类装置包括在箱体内水平设置的检测脚点和检测脚点收缩装置，所述检测脚点用于判断是否为锂电池，当确认为锂电池后将检测脚点收回，锂电池将在重力作用下落入锂电池回收盒。

所述的饮料瓶罐投入口对应于箱体内的扫码装置，扫码装置用于确定是PET型饮料瓶还是非PET型饮料瓶或是易拉罐。

所述的压缩装置包括水平设置在箱体内的一对步进电机，以及由步进电机驱动的推杆，所述的推杆用于压缩饮料瓶罐，所述的步进电机独立控制。

所述的存储箱设置在压缩装置下方，分别有三个独立的空间，对应的存储PET型饮料瓶、非PET型饮料瓶或易拉罐。

进一步说，该装置的电控部分位于箱体顶部，紧邻电源装置；人机交互模块、扫码装置则嵌在箱体表面，其中电控部分还包括扫码模块、按键模块、电源模块以及电机驱动模块。

所述的中央处理模块采用STM32系列单片机；所述的电源模块将电源装置输出的24v电压经整流降压输出12v、5v和3.3v的直流电，为中央处理模块和各外围模块供电；所述的扫码模块设置在扫码装置内，采用红光CCD对瓶体上条形码进行扫描识别；所述的显示模块、按键模块同属人机交互模块，采用2.8寸TFT彩屏作为显示模块，用于信息提示；采用按键实现休眠唤醒、操作完成确认；所述的电机驱动模块采用THB7128作为驱动芯片。

本发明的有益效果是：通过积分形式鼓励市民积极参与废旧电池及饮料瓶分类回收，使用简单方便，具有较高的生态价值和社会价值。

附图说明

图1 本发明的系统模块示意图；

图2 本发明的主视图；

图3 本发明的后视图；

图4a和图4b为本发明的三维视图；

图5 本发明的压缩装置结构示意图；

图6a和图6b为本发明的干电池回收装置结构示意图；

图7a和图7b为本发明的锂电池回收装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员能进一步了解本发明的特征及技术内容，本发明优选出一个实施例，请参阅以下本实施例的详细说明及附图。

如图1所示，一种废旧电池及饮料瓶分类回收装置，系统模块示意图如图1所示，包括干电池识别模块1-1、扫码模块1-2、按键模块1-3、显示模块1-4、锂电池识别模块1-5、电磁开关1-6、电源模块1-7、中央处理模块1-8以及电机驱动模块1-9，所述的外围模块均与中央处理模块1-8连接。

所述的中央处理模块1-8采用STM32系列单片机，其具有性价比高、配置丰富灵活、低功耗等优点。

所述的电源模块1-7使用变压器（位于电压装置中）将220V交流电降为24v，再通过整流降压最后输出12v、5v和3.3v的直流电，为中央处理模块和各外围模块供电。

所述的扫码模块1-2（位于扫描装置中），采用红光CCD对瓶体上条形码进行扫描识别。

所述的显示模块1-4、按键1-3同属人机交互模块，采用2.8寸TFT彩屏作为显示模块，用于信息提示，采用按键实现休眠唤醒、操作完成确认等功能。

所述的电机驱动模块1-9采用THB7128作为驱动芯片,驱动两个部件电机和第二电机旋转。

如图2、图3、图4a和图4b所示，箱体大小约长一米高一米二宽0.6米，主要用到的材料有铝板，3060X800型材，丝杆，电机，丝杆螺母，直径10和6光轴，6060角件等等。箱体外围的铝板主要用角铝螺栓，螺母连接，压缩装置中，将3060X800型材用6060角件固定在侧板上，而电机则用角铝固定在3060X800型材上，光杆则穿过两侧板之间，轴向固定则利用卡簧，推板能在光杆中运动，所以电机运动带动推板进行压缩，参见图5。

电控部分11位于箱体顶部，紧邻电源装置12，压缩装置9位于箱体中部，其下方是存储装置10，而按键2、显示装置1、扫码装置8则嵌在箱体表面。本装置的输入端为饮料瓶、易拉罐投入口3、锂电池投入口4、干电池投入口5，输出端为异物退出口6。当垃圾进人箱体后会通过相应识别分类装置7，识别成功如果是电池则直接进入相应存储区，饮料瓶则先经压缩装置9处理后分类存储在对应存储箱中，如失败锂电池、饮料瓶不能进入箱体，干电池则通过退出口6退出箱体，显示装置1也会显示相应信息。

工作流程：

（1）识别：

用户首先需要按下箱体上的唤醒按键2使箱体从休眠模式转换到工作模式，这时使用者可以将要回收的垃圾放置到对应投入口，通过相应识别装置进行识别，若识别成功电磁开关将会被打开，垃圾能进入箱体并在显示装置1上显示识别成功；否则将会通过底部退出口6处被退出箱体并提示无法识别。

1）1、5、7号干电池的识别

1、5、7号干电池的形状是固定的，利用这一特点，根据电池的形状的来识别电池和非电池。如图6a和6b所示，以识别7号电池为例，先在箱体表面设置一个比7号电池略大的投入口6-1然后在投入口后面放置斜坡6-2，斜坡上设置略小于7号电池的开孔6-3，即杂物滤除口。进入开口6-3的物品可判断为体积小于7号电池的杂物。如此设计，体积大于的7号的电池的杂物无法经过投入孔6-1，而体积小于7号电池的杂物会进入开口6-3；利用的这种方法的来识别7号电池。而1、5号电池的识别方法也是一样。成功被识别的电池的会沿着斜坡进入的电池回收盒6-4。在电池回收盒的入口设置红外对管6-5感应是否有电池进入的电池回收盒，以反馈相应积分。

2）锂电池的识别

利用ADC采集模块，通过测量废旧电池两端电压识别锂电池。用户使用时只需将锂电池有金属引脚一端向下放入，然后向下压锂电池即可。如图7a和7b所示，当用户将锂电池按下时，锂电池的金属引脚和检测脚点7-1接触。然后单片机对检测触脚进行逐一电压测试。若有检测脚点检测到符合锂电池电压范围的电压则判断该物体为锂电池，然后单片机发出指令让直流推拉式电磁铁7-2向里拉，锂电池落下；若不是会在显示装置上提醒用户取回被测物然后重新放置。

3）饮料瓶、易拉罐的识别

将通过扫码装置8对饮料瓶进行识别，利用扫码模块扫描饮料瓶和易拉罐上的条形码，首先需要将各类条形码及对应瓶类信息储存在单片机中，在箱体上张贴提示语提示使用者将瓶体上有条形码的区域朝上通过饮料瓶、易拉罐投入口3放入扫码区域，最终通过扫码确定放入的瓶是PET型饮料瓶还是非PET型饮料瓶或是易拉罐，分类存储在对应存储装置10中。

（2）分类处理：

识别成功后垃圾将进入对应处理空间，电池会直接落入相应箱体进行存储，等待相关人员定期来收取回收处理，饮料瓶、易拉罐则将会被压缩装置9压缩后落入对应箱体存储。如图5所示，压缩装置9是将坚硬的钢板通过轴承等器件与步进电机相连，经大概4s当瓶子滑至一平面上时，触发触动开关，步进电机5-1开始工作，而电机5-1上连接的丝杆5-3通过联轴器5-2随电机5-1一起启动，丝杆5-3旋转带动丝杆螺母5-5向中间运动，与丝杆螺母5-5相连的推板5-4也一起向中间运动，通过两步进电机转不同圈数使两个推板按瓶子分类缓慢地将瓶子推到不同位置进行压缩，压缩后的瓶体厚度不超过2cm，最终被压扁的瓶体经由相应落入孔落入箱体内分类存放，进而节省箱体的存储空间。

（3）返回积分：

一旦识别成功，中央处理模块将会发出指令在箱体显示装置上显示出经时间加密并带有相应积分信息的二维码，这时只需使用者拿出手机通过微信公共账号扫码并获取积分，当积分积累到一定值时将会有实物奖励，并且积分可以去周边指定商家换取折扣优惠。

相信本领域的技术人员通过以上描述都可以理解本发明的具体做法，但以上所示仅为本发明优选的实施例，并非用来局限本发明的专利范围，故利用本发明的框架图和说明内容所作的等效结构变化，均包含在本发明范围内。

Claims (2)

1.废旧电池及饮料瓶分类回收装置，包括一箱体，其特征在于：在箱体上开有饮料瓶罐投入口、电池投入口以及异物退出口，当垃圾进入箱体后通过相应识别分类装置，如果成功识别是电池，则直接进入相应存储区；如果成功识别是饮料瓶罐，则先经压缩装置处理后分类存储在对应存储箱中；如果识别失败，则从异物退出口推出；同时识别成功后，中央处理模块将会发出指令在箱体显示模块上显示出经时间加密并带有相应积分信息的二维码，使用者拿出手机通过微信公共账号扫码并获取积分，当积分积累到一定值时将会有实物奖励，并且积分可以去周边指定商家换取折扣优惠；

所述的电池投入口分为锂电池投入口和干电池投入口；

其中干电池投入口有三种，分别为1号干电池投入口、5号干电池投入口和7号干电池投入口；每种投入口的形状与电池的外形相匹配；干电池投入口对应干电池识别分类装置，所述的干电池识别分类装置包括在箱体内斜向下设置三块识别板，三块识别板在竖直方向上平行设置；在每块识别板上开有杂物滤除口，所述的杂物滤除口形状略小于相应的电池外形；从干电池投入口进来的干电池经杂物滤除口后落入干电池回收盒，在干电池回收盒上还设置有红外对管，用于感应是否有干电池进入的电池回收盒；

其中锂电池投入口对应锂电池识别分类装置，所述锂电池识别分类装置包括在箱体内水平设置的检测脚点和检测脚点收缩装置，所述检测脚点用于判断是否为锂电池，当确认为锂电池后将检测脚点收回，锂电池将在重力作用下落入锂电池回收盒；

所述的饮料瓶罐投入口对应于箱体内的扫码装置，扫码装置用于确定是PET型饮料瓶还是非PET型饮料瓶或是易拉罐；

所述的压缩装置包括水平设置在箱体内的一对步进电机，以及由步进电机驱动的推杆，所述的推杆用于压缩饮料瓶罐，所述的步进电机独立控制；

所述的存储箱设置在压缩装置下方，分别有三个独立的空间，对应的存储PET型饮料瓶、非PET型饮料瓶或易拉罐。

2.根据权利要求1所述的废旧电池及饮料瓶分类回收装置，其特征在于：

该装置的电控部分位于箱体顶部，紧邻电源装置；人机交互模块、扫码装置则嵌在箱体表面，其中电控部分还包括扫码模块、按键模块、电源模块以及电机驱动模块；

所述的中央处理模块采用STM32系列单片机；

所述的电源模块将电源装置输出的24v电压经整流降压输出12v、5v和3.3v的直流电，为中央处理模块和各外围模块供电；

所述的扫码模块设置在扫码装置内，采用红光CCD对瓶体上条形码进行扫描识别；

所述的显示模块、按键模块同属人机交互模块，采用2.8寸TFT彩屏作为显示模块，用于信息提示；采用按键实现休眠唤醒、操作完成确认；

所述的电机驱动模块采用THB7128作为驱动芯片。