CN108163421A - 一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱 - Google Patents

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许冠
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Abstract

本发明公开一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，涉及垃圾箱领域，包括：用于固定的外腔、用于存储垃圾的内腔、用于抖动所述内腔的抖动装置、用于控制所述抖动装置的主控制器；所述主控制器的第一输出端连接所述抖动装置；所述外腔和所述内腔存在间隙，所述外腔与所述内腔通过由若干个称重传感器构成的传感器阵列连接；所述内腔为柔性材料，所述内腔底中部和底侧部被划分为与所述传感器阵列一一对应的称重区域，所述内腔与所述称重传感器的各个连接部位之间存在间隔；所述主控制器的第二输入端连接所述称重传感器；本发明可以有效提高垃圾箱内各个区域的垃圾均匀分布控制，减少因垃圾分布不均匀造成的车祸的发生概率。

Description

一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱
技术领域
本发明涉及垃圾箱领域，特别涉及一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱。
背景技术
随着现代文明的发展，城镇人口越来越多，城镇垃圾也越来越多，垃圾箱得到广泛应用。
在现有技术中，垃圾箱是通过垃圾车定期收集垃圾，并集中处理。在现有技术中，垃圾箱内的垃圾分布不均匀，一方面由于不均匀车辆重心不稳，增加了垃圾运送的安全隐患，同时，垃圾箱长期存储不均匀，容易降低垃圾箱的使用寿命。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，旨在解决现有技术垃圾箱中的垃圾不均匀问题，提高垃圾运输中的安全性。
为实现上述目的，本发明提供一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，包括：用于固定的外腔、用于存储垃圾的内腔、用于抖动所述内腔的抖动装置、用于控制所述抖动装置的主控制器；所述主控制器的第一输出端连接所述抖动装置；
所述外腔和所述内腔存在间隙，所述外腔与所述内腔通过由若干个称重传感器构成的传感器阵列连接；所述内腔为柔性材料，所述内腔底中部和底侧部被划分为与所述传感器阵列一一对应的称重区域，所述内腔与所述称重传感器的各个连接部位之间存在间隔；所述主控制器的第二输入端连接所述称重传感器；
所述主控制器用于获取各个所述称重传感器的测量值Ti，并求解各个所述称重传感器所对应的所述称重区域的垃圾量高Hi，并求解各个所述称重区域的均匀指数E，并当所述均匀指数E大于第一均衡阈值ETH，则向所述抖动装置发送振动指令；
其中，所述垃圾量高Hi满足：其中，所述i为所述称重传感器在所述传感器阵列中的编号，所述hi为所述称重传感器相对于所述垃圾箱内底部的高度，所述θi为所述称重传感器的承载面与重垂线的夹角，所述0≤θi＜90°，所述ρ为垃圾密度历史统计均值，所述si为称重的承载截面积，所述g为重力加速度；
所述均匀指数E满足：N为所述压力传感器的个数,N≥2；所述ETH满足：0＜ETH＜0.5。
在该技术方案中，通过有效获得垃圾箱的各个区域对应的垃圾量高，计算求解精度强，各个区域的垃圾高度评判精确。在该技术方案中，通过均匀指数E并设置阈值判定各个区域的垃圾量的均衡程度，其公式原理在于各个区域垃圾量拨动越大，E值越大，有效判断垃圾均衡，以便控制抖动模块进行垃圾量均衡处理，其中，抖动是通过振动是高处的垃圾在振动的作用下掉落到低处。同时，在E值较小时，不进行抖动操作，避免垃圾箱过抖动造成设备寿命降低。此外，由于内腔为柔性，减弱各个称重传感器数据的串扰，减弱各个区域测量的互相影响；例如，若内腔若为刚性会造成物料通过本区域的内腔影响到其它区域的称重传感器，减弱不同称重传感器之间的连动作用并影响测量准确度。该技术方案有效提高垃圾箱内各个区域的垃圾均匀分布控制，减少因垃圾分布不均匀造成的车祸的发生概率。
在一具体实施方式中，所述内腔为柔性铁片材质，各个所述称重传感器上的承载板与所述内腔的相连接，各个所述承载板之间存在间隙。
通过设置间隙，减弱称重传感器对于的区域对相邻称重传感器数据的影响。
在一具体实施方式中，所述垃圾箱底部为锥形状或梯形状或圆弧状；
在现有技术中，垃圾箱结构较多，垃圾车配套的垃圾箱一般为类长方体，拨那个长方体短边侧视图观看垃圾箱，其底部一般形状为梯形、圆弧形、锥形。由于称重传感器是安装在垃圾箱上，故而底部的中部的称重传感器的撑台面与水平面平行，而两侧根据垃圾箱的形状而与水平面呈一点角度，在该技术方案中，根据称重传感器的承载面与水平面的夹角θi，以便求得各个区域的垃圾量高。
在一具体实施方式中，所述抖动装置为振动马达；所述振动马达安装于所述内腔上。
在该技术方案中，通过将振动安装在内腔上，实现对内腔内垃圾的均匀化处理。
可选的，所述振动马达安装于所述内腔内壁；可选的，所述振动马达安装于所述内腔的内壁。
在一具体实施方式中，所述垃圾箱还包括设置在所述垃圾箱外表面的用于显示称重数据的显示模块，所述显示模块与所述主控制器的第三输出端连接。
在该技术方案中，通过显示模块有效对垃圾量进行显示，便于提醒环卫工人。
在一具体实施方式中，所述垃圾箱还包括顶盖，所述顶盖用于盖装所述内腔；所述内腔顶部延展向下且有间隙的包囊所述外腔。通过该设计，有效对外腔与内腔之间防尘。
在一具体实施方式中，所述主控制器安装于所述内腔与所述外腔之间。通过在主控制器设置在内腔和外腔之间，有效为称重传感器与主控制器之间的连接通过通路，无需其它开孔设计。
在一具体实施方式中，所述控制器安装于所述垃圾箱中部或顶部侧壁，所述主控制器的位置与所述显示模块相对应。
在一具体实施方式中，所述称重传感器与所述内腔之间还连接有受力扩散板，用于提高所述称重传感器的受力面，所述受力面为称重的所述承载截面积si。
本发明的有益效果是：本发明通过有效获得垃圾箱的各个区域对应的垃圾量高，计算求解精度强，各个区域的垃圾高度评判精确。本发明通过均匀指数E并设置阈值判定各个区域的垃圾量的均衡程度，其公式原理在于各个区域垃圾量拨动越大，E值越大，有效判断垃圾均衡，以便控制抖动模块进行垃圾量均衡处理，其中，抖动是通过振动是高处的垃圾在振动的作用下掉落到低处。同时，在E值较小时，不进行抖动操作，避免垃圾箱过抖动造成设备寿命降低。此外，由于内腔为柔性，减弱各个称重传感器数据的串扰，减弱各个区域测量的互相影响；例如，若内腔若为刚性会造成物料通过本区域的内腔影响到其它区域的称重传感器，减弱不同称重传感器之间的连动作用并影响测量准确度。本发明有效提高垃圾箱内各个区域的垃圾均匀分布控制，减少因垃圾分布不均匀造成的车祸的发生概率。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中的垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱的结构示意图；
图2是本发明另一具体实施方式中的垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱的结构示意图；
图3是本发明一具体实施方式中的称重传感器的受力模型示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，在本发明第一实施例中，提供一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，包括：用于固定的外腔102、用于存储垃圾的内腔101、用于抖动所述内腔101的抖动装置、用于控制所述抖动装置的主控制器104；所述主控制器104的第一输出端连接所述抖动装置；
所述外腔102和所述内腔101存在间隙，所述外腔102与所述内腔101通过由若干个称重传感器103构成的传感器阵列连接；所述内腔101为柔性材料，所述内腔101底中部和底侧部被划分为与所述传感器阵列一一对应的称重区域，所述内腔101与所述称重传感器103的各个连接部位之间存在间隔；所述主控制器104的第二输入端连接所述称重传感器103；
所述主控制器104用于获取各个所述称重传感器103的测量值Ti，并求解各个所述称重传感器103所对应的所述称重区域的垃圾量高Hi，并求解各个所述称重区域的均匀指数E，并当所述均匀指数E大于第一均衡阈值ETH，则向所述抖动装置发送振动指令；
其中，所述垃圾量高Hi满足：其中，所述i为所述称重传感器103在所述传感器阵列中的编号，所述hi为所述称重传感器103相对于所述垃圾箱内底部的高度，所述θi为所述称重传感器103的承载面与重垂线的夹角，所述0≤θi＜90°，所述ρ为垃圾密度历史统计均值，所述si为称重的承载截面积，所述g为重力加速度；
所述均匀指数E满足：N为所述压力传感器的个数,N≥2；所述ETH满足：0＜ETH＜0.5。
在本实施例中，所述内腔101为柔性铁片材质，各个所述称重传感器103上的承载板与所述内腔101的相连接，各个所述承载板之间存在间隙。
如图1或2所示，在本实施例中，所述垃圾箱底部为梯形状或圆弧状。在其它实施例中，所述垃圾箱底部为锥形状。
在本实施例中，所述抖动装置为振动马达；所述振动马达安装于所述内腔101上。可选的，所述振动马达安装于所述内腔101内壁；可选的，所述振动马达安装于所述内腔101的内壁。
在本实施例中，所述垃圾箱还包括设置在所述垃圾箱外表面的用于显示称重数据的显示模块105，所述显示模块105与所述主控制器104的第三输出端连接。
在本实施例中，所述垃圾箱还包括顶盖108，所述顶盖108用于盖装所述内腔101；所述内腔101顶部延展向下且有间隙的包囊所述外腔102；如图1或2中内腔101的延展部106能够对内腔101与外腔102之间的间隙进行防尘。
在本实施例中，垃圾箱还设置有吊耳107，便于垃圾车吊装垃圾箱。
在本实施例中，所述主控制器104安装于所述内腔101与所述外腔102之间。
优选的，所述控制器安装于所述垃圾箱中部或顶部侧壁，所述主控制器104的位置与所述显示模块105相对应。
在本实施例中，所述称重传感器103与所述内腔101之间还连接有受力扩散板，用于提高所述称重传感器103的受力面，所述受力面为称重的所述承载截面积si。
如图3所示，称重传感器103和内腔101底部的本征高度值为hi，称重传感器103与该区域的垃圾顶部的距离为Δhi，垃圾量高Hi＝hi+Δhi。由于称重传感器103测量其上方区域的称重值满足如下关系：
Fi＝cosθimig＝cosθiρvig＝cosθiρΔhis0_ig＝cos2θiρΔhisig；其中，mi为称重传感器所在区域内能传感器测量的垃圾，一般为称重传感器承载板竖直方向上的垃圾，s0_i为承载板竖直方向垃圾的截面积，s0_i满足：s0_i＝cosθisi。
故而可得
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于，包括：用于固定的外腔、用于存储垃圾的内腔、用于抖动所述内腔的抖动装置、用于控制所述抖动装置的主控制器；所述主控制器的第一输出端连接所述抖动装置；
所述外腔和所述内腔存在间隙，所述外腔与所述内腔通过由若干个称重传感器构成的传感器阵列连接；所述内腔为柔性材料，所述内腔底中部和底侧部被划分为与所述传感器阵列一一对应的称重区域，所述内腔与所述称重传感器的各个连接部位之间存在间隔；所述主控制器的第二输入端连接所述称重传感器；
所述主控制器用于获取各个所述称重传感器的测量值Ti，并求解各个所述称重传感器所对应的所述称重区域的垃圾量高Hi，并求解各个所述称重区域的均匀指数E，并当所述均匀指数E大于第一均衡阈值ETH，则向所述抖动装置发送振动指令；
其中，所述垃圾量高Hi满足：其中，所述i为所述称重传感器在所述传感器阵列中的编号，所述hi为所述称重传感器相对于所述垃圾箱内底部的高度，所述θi为所述称重传感器的承载面与重垂线的夹角，所述0≤θi＜90°，所述ρ为垃圾密度历史统计均值，所述si为称重的承载截面积，所述g为重力加速度；所述均匀指数E满足：N为所述压力传感器的个数,N≥2；所述ETH满足：0＜ETH＜0.5。
2.如权利要求1所述的一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于：所述内腔为柔性铁片材质，各个所述称重传感器上的承载板与所述内腔的相连接，各个所述承载板之间存在间隙。
3.如权利要求1所述的一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于：所述垃圾箱底部为锥形状或梯形状或圆弧状。
4.如权利要求1所述的一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于，所述抖动装置为振动马达；所述振动马达安装于所述内腔上。
5.如权利要求1所述的一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于，还包括设置在所述垃圾箱外表面的用于显示称重数据的显示模块，所述显示模块与所述主控制器的第三输出端连接。
6.如权利要求1所述的一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于，所述垃圾箱还包括顶盖，所述顶盖用于盖装所述内腔；所述内腔顶部延展向下且有间隙的包囊所述外腔。
7.如权利要求5所述的一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于，所述主控制器安装于所述内腔与所述外腔之间。
8.如权利要求7所述的一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于，所述控制器安装于所述垃圾箱中部或顶部侧壁，所述主控制器的位置与所述显示模块相对应。
9.如权利要求1所述的一种垃圾均匀分布的称重调整垃圾箱，其特征在于，所述称重传感器与所述内腔之间还连接有受力扩散板，用于提高所述称重传感器的受力面，所述受力面为称重的所述承载截面积si。
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