CN107499764B - 一种智能垃圾桶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能垃圾桶，由预制垃圾袋，内筒，外筒，传送带，升降机、封装切割器，重量感应器，红外感应器等组成。将压缩的预制单体长垃圾袋放置在垃圾桶内筒和外筒之间，将垃圾袋连续输送到内筒。通过红外感应器结合重量感应器检测垃圾是否装满或超重，振动器震动内筒让垃圾袋滑入，由内筒下部将垃圾排出，并在内筒下部进行垃圾袋的封装和切割，传送带将垃圾带出桶外，从而实现垃圾自动封装处理的完全自动化，使垃圾桶可以连续工作，防止垃圾过满溢出，避免人工判断和操作带来的不便。

Description

一种智能垃圾桶

技术领域

本发明涉及垃圾清运领域，尤其涉及一种智能垃圾桶。

背景技术

垃圾桶是人们日常生活中经常接触和使用的生活必需品，但是现在不论是家用垃圾桶还是大街小巷上摆放的公用垃圾桶，大都还是简易的桶装容器，存在溢出现象，使用过程中需要手动更换、打包垃圾袋，存在操作繁琐、打包费力以及又脏又臭等问题。

目前有提出一些智能垃圾桶方案，主要是靠感应系统，有人靠近时自动打开垃圾桶盖，能方便投放垃圾，但还是需要人工更换垃圾袋，将装好垃圾的垃圾袋捆扎提走，无法做到全自动化。

发明内容

本发明提供一种智能垃圾桶，能自动投放垃圾袋，垃圾装满自动封装送出，省去人工麻烦，并阻止垃圾没有及时扔掉产生的臭味和引来虫子。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种智能垃圾桶，其特征在于：包括预制垃圾袋，内筒，外筒，上盖，重量感应器、封装切割器和传送带；所述预制垃圾袋是将塑料袋套装在塑料袋压缩模具上，所述塑料袋是长筒状，一端开口，一端封闭，所述塑料袋压缩模具形状和大小与所述塑料袋相匹配，侧面封闭，上下开口，所述塑料袋的开口端向下，反复折叠套入模具外，完全套入后所述塑料袋的封闭端覆盖住所述模具的一个开口端；

垃圾桶与常见垃圾桶相同，由内筒、外筒和上盖组成，所述内筒是上下开口的筒状，筒侧上边缘和下边缘内侧设有红外传感器，底部的边缘设有外沿；所述预制垃圾袋的开口端向下套在所述内筒外，所述塑料袋的封闭端同时覆盖在模具和内筒的上方；所述内筒放置在外筒内，所述外筒相对内筒的外沿位置设有内沿；所述上盖安装在外筒上边缘；所述重量感应器和封装切割器安装在内筒底，所述封装切割器由切刀和加热条组成，所述加热条有两条，设置在切刀刀板的对立两面；所述传送带安装在外筒底，内置有电机。

优选的，所述智能垃圾桶为半筒形式，还包括称重支撑系统和传送系统，所述外筒分为上下两部分，上部用于放置内筒，下部用于安装传送系统；所述外筒内沿位于外筒中间内侧，内沿下方设有称重支撑系统，由称重板、转轴和导轨构成，所述称重板是可打开的活动板，所述重量感应器设置在称重板内，所述称重板通过转轴连接在外筒内部一侧，向下打开时沿转轴转动；所述称重板下方垂直于转轴的两侧均设有导轨；所述称重板的打开闭合由所述传送系统完成；所述传送系统包括连杆机构、滚轴、螺杆、螺母和传动齿轮，所述连杆机构通过滚轴与所述导轨连接，所述连杆机构由固定杆和活动杆两根支杆组成，所述固定杆一端铰接固定在外筒底部的一个内角上，与转轴同侧，另一端连接滚轴，所述活动杆一端通过螺母连接在螺杆上，另一端铰接在固定杆的中间位置上，所述滚轴同时连接两根导轨，所述传送带电机输出轴连接传动齿轮，再与螺杆连接，所述螺杆安装在与转轴同侧面的左右两个立柱位置，所述电机转动传送带工作带动螺杆转动，所述传送带可伸缩。

优选的，所述称重板对应转轴侧设有弹力压板，与所述封装切割系统相配合，所述称重板的上方垂直于转轴的两侧还设有挡板；所述外筒的下部从中间至筒底设有活动侧板，所述活动侧板可打开。

优选的，所述智能垃圾桶为全筒形式，还包括升降机，所述外筒的一侧固定安装在升降机上；所述封装切割器还包括压板，所述切刀、加热条组成一个安装块，所述压板设置在切刀和加热条相对立面上；所述传送带内置有重量感应器。

优选的，所述上盖设有齿轮盘、电机以及夹子，所述夹子分布在内筒上边缘外的四周，通过连杆和转轴连接齿轮盘，所述电机沿外筒的内壁垂直安装，上部输出轴连接齿轮盘，所述齿轮盘正转或反转时带动夹子紧靠或离开内筒。

优选的，所述塑料袋套在压缩模具外后，其外侧及上下底边均用外薄膜包紧，使用时撕掉上下底边的薄膜即可。

优选的，所述内筒外沿上还设有电源接口，所述外筒内沿上对应电源接口的位置设置有电源输出口，与电源接口相匹配，所述电源输出口为可伸缩形式。

优选的，所述外筒内侧还装有振动器。

优选的，还包括PLC控制芯片，所述红外传感器、振动器、电机、重量感应器、升降机、封装切割器、PLC控制芯片和传送带均与外部电源连接，所述红外感应器、重量感应器、传送带、振动器、电机、升降机和封装切割器均连接PLC控制芯片，由PLC控制芯片控制动作顺序。

本发明配合专用的预制垃圾袋，通过红外感应器结合筒底的重量感应器检测垃圾是否装满或超重，振动器震动内筒让垃圾袋滑入，传送带将垃圾带出桶外，从而实现垃圾自动封装处理的完全自动化，避免人工判断和操作带来的不便。

附图说明

图1是本发明的预制垃圾袋示意图。

图2为本发明实施例1的结构示意图。

图3为本发明实施例1垃圾装满后的处理过程示意图。

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图5为本发明实施例2垃圾装满后的处理过程示意图。

图6为本发明工作流程图。

图中，1-预制垃圾袋、2-内筒、3-外筒、4-上盖、5-称重支撑系统、6-封装切割器、7-传送系统、8-升降机、11-塑料袋、12-塑料袋压缩模具、121-外薄膜、122-模具内筒、21-红外传感器、22-外沿、23-电源接口、31-内沿、32-电源输出口、33-活动侧板、34-振动器、41-齿轮盘、42-电机、43-夹子、51-称重板、52-挡板、53-弹力压板、54-导轨、55-转轴、61-切刀、62-加热条、63-触发器、64-压板、71-连杆机构、72-滚轴、73-螺杆、74-螺母、75-传动带、76-传动齿轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-6为本发明的优选方案，包括预制垃圾袋1，内筒2，外筒3，上盖4，称重支撑系统5，封装切割器6、传送系统7和升降机8。本发明的两个实施例中，垃圾桶设计成方形，也可设计成圆形，结构和工作原理相通。

所述预制垃圾袋1包括塑料袋11和塑料袋压缩模具12，塑料袋11是长筒状，一端开口，一端封闭。所述塑料袋压缩模具12设有外薄膜121和模具内筒122，均是侧面封闭，上下开口的，模具内筒122的形状和大小与所述塑料袋相匹配，塑料袋11的开口端向下，套入模具内筒122外侧壁上，直至塑料袋11的底部盖住模具内筒122的上端开口面，塑料袋11长出模具内筒122下开口端的部分再向外翻折，翻转模具12重复前述步骤，直至塑料袋11完全折叠套在模具内筒122外侧面上，然后用外薄膜121包紧套好塑料袋11的模具内筒122的侧壁及底边。套入后塑料袋11的封闭端覆盖在模具内筒122的一个开口端上，塑料袋11折叠封装在模具内筒122的外侧面，模具内筒122的另一个开口端外无覆盖物，外部被外薄膜121包紧，形成预制垃圾袋1，使用时撕开上下两个底边上覆盖的外薄膜121即可。

实施例1：半筒式智能垃圾桶。

所述垃圾桶与常见垃圾桶相同，由内筒2、外筒3和上盖4组成，内筒2是上下开口的筒状，筒侧上边缘和下边缘内侧设有红外传感器21，底部的边缘设有外扩的外沿22，用于保证内筒2放置在外筒3内部时平稳，还可以承接放置预制垃圾袋1。套装好的预制垃圾袋1的开口端向下套在内筒2外，模具内筒122的底面与外沿22相贴合，此时塑料袋11的封闭端同时覆盖在模具内筒122和内筒2的上方，将塑料袋11的封闭端向内筒2的内部推入，就形成常见套装好垃圾袋的垃圾桶。外沿22上还设有电源接口23。

外筒3分为上下两部分，上部用于放置内筒2，下部用于传送装满垃圾的垃圾袋，下部从中间至筒底设有活动侧板33，活动侧板33上端铰接在外筒3的一侧中部，下端悬空，垃圾袋送出时将活动侧板顶开，也可以直接用开口代替活动侧板33。外筒3的中部位置设有内沿31，与内筒2的底沿相配合，用于承载内筒2。内沿31上对应内筒2的电源接口23的位置设置有电源输出口32，电源输出口32与电源接口23相匹配，用于将电源供应给内筒2内的红外传感器。电源输出口32设计成可伸缩形式为佳。外筒3上半部分内侧靠中部的位置还装有振动器34，当垃圾过轻不能自动落下时，振动器34震动内筒2，振动器34也与电源相连。

上盖4为垃圾桶盖，安装在外筒3上边缘，设有齿轮盘41、电机42以及夹子43，夹子43分布在内筒上边缘外的四周，通过连杆和转轴连接齿轮盘41，电机42沿外筒3的内壁垂直安装，上部输出轴连接齿轮盘41，齿轮盘41正转或反转时带动夹子43紧靠或离开内筒2。

所述外筒3内沿31的下方设有称重支撑系统5，由称重板51、挡板52、弹力压板53、导轨54和转轴55构成，所述称重板51是可打开的活动板，可作为内筒2的底板，承载垃圾，称重板51内置重量感应器，当重量超过预定值时即向下打开，称重板51通过转轴55连接在外筒3的中间内部一侧，向下打开时沿转轴55转动。称重板51的下方垂直于转轴的两侧设有导轨54，对应转轴侧设有弹力压板53，弹力压板53的弹力控制可以是扭力弹簧，也可以是撑杆支撑。为保证垃圾装满顺前方移出，称重板51的上方垂直于转轴的两侧还设有挡板52。内筒2上边缘内侧的红外传感器21检测到垃圾装满时，或者称重板51上的重量感应器测到垃圾超重时，外筒3的夹子31打开，传动系统8会带动称重板51沿转轴55向下打开，装满垃圾的垃圾袋就会落下。

封装切割器6安装在外筒3内侧活动侧板33的转动中轴上方位置，与弹力压板53相对应，由切刀61和加热条62组成，加热条62有两条，设置在切刀61刀板的上下两面，装满垃圾的垃圾袋落下，当内筒2下边缘内侧的红外传感器21感应不到垃圾时，传动系统8会带动称重板51沿转轴55向上关闭。弹力压板53将垃圾袋压紧靠在封装切割器6上，两个加热条62同时加热使垃圾袋被密封为三段，同时切刀61刀刃向弹力压板53位置挤压将垃圾袋切断，如图2所示，封装切割器6上装有触发器63，切刀61外凸，弹力压板53对应切刀61的位置开有凹槽，封装切割器6的后端上下位置装有弹簧，依靠弹簧弹力将封装切割器6与弹力压板53压紧，切刀61插入弹力压板53的凹槽中将垃圾袋切断，装有垃圾的垃圾袋就被封装，同时形成新的垃圾袋袋底。也可将切刀61设计成从垃圾袋封口一侧移动到另一侧的切割方式。

本实施例中，装满垃圾的垃圾袋由传送系统7送出外筒3之外。传送系统7位于外筒3内部的下半部分，内置有PLC控制芯片，如图2所示，包括连杆机构71、滚轴72、螺杆73、螺母74、传动带75和传动齿轮76。连杆机构71是打开和关闭称重板51的机构，通过滚轴72与称重支撑系统5的导轨54连接，左右各一副，同时动作，一副连杆机构71由固定杆和活动杆两根支杆组成，固定杆一端铰接固定在外筒3底部的一个内角上，与转轴55同侧，另一端连接滚轴72，活动杆一端通过螺母74连接在螺杆73上，另一端铰接在固定杆的中间位置上。滚轴72同时连接两根导轨，保证左右连杆机构71的同步。传送带75安装在外筒3底部，可设计为伸缩式的。内置有电机，电机输出轴连接传动齿轮76，再与螺杆73连接，螺杆73安装在与转轴55同侧面的左右两个立柱位置，电机转动传送带工作带动螺杆73转动，螺母74就在螺杆73上做垂直运动，螺杆顺时针转动，螺母74就带动传动机构71的活动杆与之的连接端往上运动，将固定杆往转轴55侧拉近，固定杆带动滚轴72在导轨54上滑动，过导轨54的中部后，称重板51就受自身重力及垃圾袋重量压力沿转轴55向下转动打开。反之，螺杆73逆时针转动，称重板51向上关闭，称重板51向上关闭的同时，也将垃圾袋向出口位置推出。垃圾袋切断后，传送带继续工作将封装好的垃圾袋完全送出外筒后停止工作。如垃圾袋出口位置的外筒3侧面设有活动侧板33，则活动侧板33的打开和闭合也同样可由电机带动连杆机构控制。

红外传感器21、振动器34、电机42、重量感应器、封装切割器6和传送带75均与外部电源连接。

工作过程说明：

预制垃圾袋1是由超长垃圾袋将侧面压缩封装后开口朝下插进内筒2外圈，第一次使用时候，需要人工将垃圾袋袋底推入内筒2筒底。然后外筒3的夹子31将垃圾袋长度固定在内筒2顶部外侧。红外感应器21检测到垃圾装满垃圾袋以后或者内筒底称重板51上装的重量感应器测到超重时，夹子31打开，外筒3的活动侧板33打开，底部传送带75伸长出外筒，垃圾重量太轻时，振动器34震动内筒2，垃圾袋滑入底部传送带75上，传送带75将垃圾带传出外筒3外，当内筒2下边缘内侧的红外感应器21感应不到垃圾时，底部传送带75停止，封装切割器6开始工作，将垃圾袋封装并切割，装有垃圾的垃圾袋就被封装，同时形成新的垃圾袋袋底。传送带75继续工作将封装好的垃圾袋完全送出外筒后停止工作，外筒3的活动侧板33关闭。红外感应器21、重量感应器、传送带75、振动器34、电机42封装切割器6以及连杆机构71的电机均与PLC控制芯片相连接，由PLC控制芯片根据接收的信号控制动作顺序。

实施例2：全筒式智能垃圾桶

所述垃圾桶与常见垃圾桶相同，由内筒2、外筒3和上盖4组成，内筒2是上下开口的筒状，筒侧上边缘和下边缘内侧设有红外传感器21，靠近底部的边缘设有外扩的外沿22，用于保证内筒2放置在外筒3内部时平稳，还可以承接放置预制垃圾袋1。套装好的预制垃圾袋1的开口端向下套在内筒2外，模具内筒122的底面与外沿22相贴合，此时塑料袋11的封闭端同时覆盖在模具内筒122和内筒2的上方，将塑料袋11的封闭端向内筒2的内部推入，就形成常见套装好垃圾袋的垃圾桶。外沿22上还设有电源接口23。

外筒3中间用于放置内筒2，外筒3的靠近底部设有内沿31，与内筒2的外沿22相配合，用于承载内筒2。内沿31上对应内筒2的电源接口23的位置设置有电源输出口32，电源输出口32与电源接口23相匹配，用于将电源供应给内筒2内的红外传感器。电源输出口32设计成可伸缩形式为佳。外筒3内侧下部的位置还装有振动器，当垃圾过轻不能自动落下时，振动器震动内筒2使垃圾落下，振动器也与电源相连。

上盖4为垃圾桶盖，安装在外筒3上边缘，设有齿轮盘、电机以及夹子41，夹子41分布在内筒上边缘外的四周，通过连杆和转轴连接齿轮盘，电机沿外筒3的内壁垂直安装，上部输出轴连接齿轮盘，齿轮盘正转或反转时带动夹子41紧靠或离开内筒2。

所述外筒3的一侧固定安装在升降机8上，垃圾装满时，升降机5带动外筒3及内筒2上升，让垃圾自由落下。外筒3的底部内侧装有封装切割器6，封装切割器6是由切刀61、加热条62和压板64构成，分别安装在相对应的两个侧面，一侧的中间是切刀61，设置在上下两条加热条62之间，另一侧是压板64。装满垃圾的垃圾袋落下，当内筒2下边缘内侧的红外传感器21感应不到垃圾时，封装切割器6从两边同时向中间移动，压板64将垃圾袋压紧靠在加热条62上，使垃圾袋被密封为三段，同时切刀61刀刃向压板64位置挤压将垃圾袋切断，如图2所示，封装切割器6上装有触发器63，切刀61外凸，压板64对应切刀61的位置开有凹槽，切刀61插入压板64的凹槽中将垃圾袋切断，装有垃圾的垃圾袋就被封装，同时形成新的垃圾袋袋底。也可将切刀61设计成从垃圾袋封口一侧移动到另一侧的切割方式。也可以设计为加热条62与切刀61固定，压板64可移动的形式。移动的方式可以是导轨连杆机构，也可以是弹簧或者液压、气压等流体推送机构。

传送带75设置在外筒底部，内置有PLC控制芯片、电机和重量感应器，两侧还可设置挡板，可设计成伸缩形式，如图3所示。红外传感器21、振动器、夹子41的电机、升降机8、封装切割器6、重量感应器和传送带75 均与PLC控制芯片相连接，由PLC控制芯片根据接收的信号控制动作顺序。

红外传感器21、振动器、夹子41的电机、升降机8、封装切割器6、PLC控制芯片、重量感应器和传送带75均与外部电源连接。

工作过程说明：

预制垃圾袋1是由超长垃圾袋将侧面压缩封装后开口朝下插进内筒2外圈，第一次使用时候，需要人工将垃圾袋袋底推入内筒2筒底。然后外筒3的夹子31将垃圾袋长度固定在内筒2顶部外侧。重量感应器测到超重时或者内筒2上边缘内侧的红外传感器21检测到垃圾装满时，升降机8上升，夹子31离开内筒2，垃圾袋自由落至传送带75上，传送带75伸出；垃圾重量太轻时，振动器震动内筒2，当内筒2下边缘内侧的红外感应器21感应不到垃圾时，底部传送带7停止，封装切割器6开始工作，将垃圾袋封装并切割，装有垃圾的垃圾袋就被封装，同时形成新的垃圾袋袋底。传送带75继续工作将封装好的垃圾袋完全送出外筒3后停止工作缩回，升降机8下降。

实施例2与实施例1的区别在于，将内筒2设计成全筒，与外筒3基本同高，在外筒3一侧的外侧面上设置升降机8带动外筒3及内筒2上升或下降。同时取消连杆机构71，垃圾袋仅通过传送带75送出，效果相同，结构更为简单。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能垃圾桶，其特征在于：包括预制垃圾袋，内筒，外筒，上盖，重量感应器、封装切割器和传送带；

所述预制垃圾袋是将塑料袋套装在塑料袋压缩模具上，所述塑料袋是长筒状，一端开口，一端封闭，所述塑料袋压缩模具形状和大小与所述塑料袋相匹配，侧面封闭，上下开口，所述塑料袋的开口端向下，反复折叠套入模具外，完全套入后所述塑料袋的封闭端覆盖住所述模具的一个开口端；

所述垃圾桶由内筒、外筒和上盖组成，所述内筒是上下开口的筒状，筒侧上边缘和下边缘内侧设有红外传感器，底部的边缘设有外沿；所述预制垃圾袋的开口端向下套在所述内筒外，所述塑料袋的封闭端同时覆盖在模具和内筒的上方；所述内筒放置在外筒内，所述外筒相对内筒的外沿位置设有内沿；所述上盖安装在外筒上边缘；所述重量感应器和封装切割器安装在内筒底，所述封装切割器由切刀和加热条组成，所述加热条有两条，设置在切刀刀板的对立两面；所述传送带安装在外筒底，内置有电机。

2.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：还包括称重支撑系统和传送系统，所述外筒分为上下两部分，上部用于放置内筒，下部用于安装传送系统；所述外筒内沿位于外筒中间内侧，内沿下方设有称重支撑系统，由称重板、转轴和导轨构成，所述称重板是可打开的活动板，所述重量感应器设置在称重板内，所述称重板通过转轴连接在外筒内部一侧，向下打开时沿转轴转动；所述称重板下方垂直于转轴的两侧均设有导轨；

所述称重板的打开闭合由所述传送系统完成；所述传送系统包括连杆机构、滚轴、螺杆、螺母和传动齿轮，所述连杆机构通过滚轴与所述导轨连接，所述连杆机构由固定杆和活动杆两根支杆组成，所述固定杆一端铰接固定在外筒底部的一个内角上，与转轴同侧，另一端连接滚轴，所述活动杆一端通过螺母连接在螺杆上，另一端铰接在固定杆的中间位置上，所述滚轴同时连接两根导轨，所述传送带电机输出轴连接传动齿轮，再与螺杆连接，所述螺杆安装在与转轴同侧面的左右两个立柱位置，所述电机转动传送带工作带动螺杆转动，所述传送带可伸缩。

3.根据权利要求2所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述称重板对应转轴侧设有弹力压板，与所述封装切割系统相配合，所述称重板的上方垂直于转轴的两侧还设有挡板；所述外筒的下部从中间至筒底设有活动侧板，所述活动侧板可打开。

4.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：还包括升降机，所述外筒的一侧固定安装在升降机上；所述封装切割器还包括压板，所述切刀、加热条组成一个安装块，所述压板设置在切刀和加热条相对立面上；所述传送带内置有重量感应器。

5.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述上盖设有齿轮盘、电机以及夹子，所述夹子分布在内筒上边缘外的四周，通过连杆和转轴连接齿轮盘，所述电机沿外筒的内壁垂直安装，上部输出轴连接齿轮盘，所述齿轮盘正转或反转时带动夹子紧靠或离开内筒。

6.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述塑料袋套在压缩模具外后，其外侧及上下底边均用外薄膜包紧，使用时撕掉上下底边的薄膜即可。

7.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述内筒外沿上还设有电源接口，所述外筒内沿上对应电源接口的位置设置有电源输出口，与电源接口相匹配，所述电源输出口为可伸缩形式。

8.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述外筒内侧还装有振动器。

9.根据权利要求1-8所述的任意一种智能垃圾桶，其特征在于：还包括PLC控制芯片，所述红外传感器、振动器、电机、重量感应器、升降机、封装切割器、PLC控制芯片和传送带均与外部电源连接，所述红外感应器、重量感应器、传送带、振动器、电机、升降机和封装切割器均连接PLC控制芯片，由PLC控制芯片控制动作顺序。

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