CN108529082A - 热熔装置、智能垃圾桶及热熔温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及智能垃圾桶技术领域，尤其涉及一种热熔装置、智能垃圾桶及热熔温度控制方法，热熔装置包括底座、发热丝，发热丝通过底座的第一端面支撑，发热丝与热熔电路连接，底座固定在垃圾桶本体上，底座设置为耐热绝缘的材质。如此设置，在智能垃圾桶自动打包的过程中，该热熔装置既能够保证发热丝与垃圾袋良好的接触，防止垃圾袋的粘连，提高封口质量，又能够通过该热熔装置一次性完成热塑封和热熔断两种功能，结构简单可靠，进而解决了现有各式垃圾桶无有效实现自动打包封口的装置，提升了自动打包的质量和可靠性，降低了打包控制难度和打包成本，简化控制了系统，提高系统的稳定性和可靠性。

Description

热熔装置、智能垃圾桶及热熔温度控制方法

技术领域

本申请涉及智能垃圾桶技术领域，更具体地说，涉及一种热熔装置、智能垃圾桶及热熔温度控制方法。

背景技术

随着科技的进步和人们生活水平的提高，智能家居逐步成为了日常生活中不可缺少的一部分，其中，智能垃圾桶以其干净卫生、使用便捷的特点，成为人们关注的焦点。

现有的智能垃圾桶，一般在翻盖的位置设置红外感应装置，当人经过时开启翻盖，当人离开后关闭翻盖，虽然可以省去开关翻盖的步骤，但是这些简单功能远远不能满足人们的需求。因此，相关领域的技术人员开始研究智能感应、自动打包以及自动换袋等功能，目前，市面上已知的智能垃圾桶均无垃圾袋全自动打包功能，多为无相关打包装置或仅有一些半自动打包装置，其中半自动打包装置多为密封胶带打包方式，但无论其操作性还是封口质量上还远不能达到期望；目前，常用的塑料袋封口方式主要为热塑封，其结构为长条装，在不受空间结构限制的使用环境下，可以很好地对相对较厚的塑料袋进行封口，但如果直接照搬整合进相对空间有限的智能垃圾桶内部，其劣势也很明显，体积大、结构复杂，占用垃圾桶内部有效使用空间，使智能垃圾桶的结构稳定性、功能可靠性以及用户体验性上都会有所降低。

如何解决现有的智能垃圾桶无法简单可靠地实现垃圾袋自动打包，如何提升自动打包的质量和可靠性、降低了打包控制难度和打包成本、简化控制系统以及提高系统稳定性和可靠性的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能垃圾桶的热熔装置、智能垃圾桶及热熔温度控制方法，通过该装置能够一次性实现垃圾桶内垃圾袋的热塑封和热熔断两种功能，其能够有效地解决现有的智能垃圾桶无法简单可靠地实现垃圾袋自动打包的问题，进一步提升了自动打包的质量和可靠性，降低了打包控制难度和打包成本，简化控制了系统，提高系统的稳定性和可靠性。

本申请提供了一种智能垃圾桶的热熔装置，包括有：

用于熔断并热封垃圾袋口的发热丝，所述发热丝与热熔电路连接；

具有耐热绝缘特性的底座，所述发热丝由所述底座的第一端面支撑固定。

优选地，所述底座设置为陶瓷材质。

优选地，所述底座的第一端面设置有防粘涂层。

优选地，所述发热丝的两端设置有弯折部，所述底座具有与所述弯折部相对应的通孔，所述弯折部穿过所述通孔与所述热熔电路连接。

优选地，所述发热丝的弯折部通过线卡固定在所述底座上。

优选地，还包括有用于控制所述热熔电路的控制模块，所述控制模块可通信地与所述热熔电路连接，所述热熔电路通过线束与所述发热丝连接。

优选地，所述底座的第二端面设置有容纳所述线束的线槽，所述第二端面位于所述第一端面的相对位置。

本申请还提供了一种智能垃圾桶，包括有如上任意一项所述的热熔装置。

本申请还提供了一种智能垃圾桶的热熔温度控制方法，基于如上所述的智能垃圾桶，包括有：

控制热熔电路输出功率为第一预设功率；

获取所述热熔电路输出功率为第一预设功率的时间；

判断所述时间是否位于预设时间范围内；

若否，则控制热熔电路输出功率为第二预设功率。

优选地，还包括有：

检测垃圾袋口的收拢状态；

若所述垃圾袋口处于被收拢状态，则控制热熔电路输出功率为第一预设功率。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在智能垃圾桶自动打包的过程中，该热熔装置具有底座和发热丝，发热丝固定在耐热绝缘的底座上，既能够通过该热熔装置一次性完成热塑封和热熔断两种功能，又能够保证发热丝与垃圾袋良好的接触，防止垃圾袋的粘连，提高封口质量，结构简单可靠，进而解决了现有各式垃圾桶无有效实现自动打包封口的装置，提升了自动打包的质量和可靠性，降低了打包控制难度和打包成本，简化控制了系统，提高系统的稳定性和可靠性。

进一步地，用于支撑发热丝的底座全部采用陶瓷材质，且在发热丝与底座接触面涂有一层防粘涂层，由于陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、寿命长以及良好的表面光滑度的特性，且由于防粘涂层的存在，在发热丝与垃圾袋接触并热熔时，垃圾袋不易与热熔装置粘连，保证了热熔装置良好的性能；而且陶瓷还具有良好的绝缘和隔热特性，当发热丝温度较高时，既能够防止底座受高温变形损坏，又有利于防止设备漏电。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中热熔装置的结构分解图；

图2是本发明实施例中热熔装置的底座的前轴侧面图；

图3是本发明实施例中热熔装置的底座的后轴侧面图；

图4是本发明实施例中热熔装置的控制原理结构图；

图5是本发明实施例中智能垃圾桶的热熔温度控制流程图；

图6是本发明实施例中智能垃圾桶的结构示意图；

图7是本发明实施例中热熔装置与垃圾袋打包机构中的位置结构图。

图中1-垃圾桶本体，2-第一压杆，3-第二压杆，4-热熔装置，5-第一固定杆，6-第二固定杆，7-导向槽，8-大盖部，9-驱动装置，10-基板，11-同步带组件，12-弧形倒角结构，41-底座，44-发热丝，45-线卡，46-线束。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。

本具体实施方式提供了一种智能垃圾桶的热熔装置、智能垃圾桶及热熔温度控制方法，有效地解决了现有的智能垃圾桶无法简单可靠地实现垃圾袋自动打包的问题，进一步提升了自动打包的质量和可靠性，降低了打包控制难度和打包成本，简化控制了系统，提高系统的稳定性和可靠性。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参考图1-图5，本具体实施方式提供了一种智能垃圾桶的热熔装置，包括有底座41和发热丝44，其中，底座41用于与垃圾桶本体固定连接、并为发热丝44提供安装位置；发热丝44用于熔断并热封垃圾袋口，发热丝44与热熔电路连接，在热熔电路的作用下，发热丝44的温度达到垃圾袋的熔点温度，进而将垃圾袋熔断、封口；而且，由于底座41为耐热绝缘的材质，当发热丝44温度较高时，底座41既能够防止底座41受高温变形损坏，又有利于防止设备漏电。

可以理解的是，智能垃圾桶可以具有可移动的基板，并且基板可缓慢与发热丝44接近并相抵。在基板靠近的过程中，垃圾袋受到发热丝44的热熔作用，逐渐塑封到一起；当基板与发热丝44相抵时，发热丝44将塑封聚合在一起的垃圾袋熔断，进而一次性完成热塑封和热熔断两种功能，既简化了热熔结构，又能够节省占用空间。

如此设置，在智能垃圾桶自动打包的过程中，该热熔装置能够一次性完成热塑封和热熔断两种功能，结构简单可靠，进而解决了现有各式垃圾桶无有效实现自动打包封口的装置，提升了自动打包的质量以及智能垃圾桶性能的智能化程度，而且，底座41受热不易变形，且有利于防止设备漏电。

本实施例中，底座41设置为陶瓷材质，陶瓷的板面可以为较为光滑的一个瓷面，即为紧密的无渗透表面，使灰尘或污垢不易粘附于其上，还可以通过溶剂很方便地清洗，且不会对材料特性产生任何影响。不仅如此，陶瓷还具有良好的绝缘和隔热特性，当发热丝44温度较高时，底座41既能够防止底座41受高温变形损坏，又有利于防止设备漏电。而且，还能防止垃圾袋的粘连，避免垃圾袋被损坏以及热熔装置污垢堆积，提升了自动打包的质量以及智能垃圾桶性能的稳定性和可靠性。当然，底座41的材质不限于使用陶瓷材料，还可以是其他耐热绝缘材料，或经过耐热绝缘处理的其他材料。

进一步地，在底座41的第一端面设置有防粘涂层，在发热丝44与垃圾袋接触并热熔时，垃圾袋不易与热熔装置粘连，保证了热熔装置良好的性能。

本实施例中，发热丝44的两端均设置有弯折部，陶瓷底座41设置有通孔，其中，通孔与弯折部的位置相对应，以使得弯折部能够穿过通孔与线束46固定连接，也就是说，发热丝44具有热熔部和弯折部，弯折部用于与热熔电路连接，热熔部用于与垃圾袋接触、并将垃圾袋熔断和封口，这样，由于发热丝44的弯折部穿过通孔与线束46固定，使得发热丝44的连接稳固，而且，发热丝44的热熔部全部位于底座41的防粘涂层上，能够有效的防止垃圾袋的粘连。

进一步地，发热丝44的弯折部通过线卡45固定在底座41上，其中，线卡45具有供线路穿过的开口和调节开口大小的调节件，在使用时，先将弯折部伸入到开口内，再通过调节件将开口缩小，进而将线卡45和弯折部一并固定在底座41上。如此，线卡45的结构简单，操作便捷，价格低廉，有利于节省组装人力和生产成本。

进一步地，本热熔装置还包括有控制模块，其中，控制模块与热熔电路可通信地连接，热熔电路与发热丝44通过线束46连接，在热熔过程中，控制模块根据程序设定及计时器输出的时间值，通过控制热熔电路来控制发热丝44的发热功率，进而控制发热丝44温度，能够保证发热丝44的温度始终能够将垃圾袋热熔。这样，有利于实现发热丝44温度的简单调节，保证了自动打包的质量，提升了智能垃圾桶的实用性和可靠性，进一步降低了打包成本和装配成本。

底座41具有第一端面和第二端面，第二端面位于第一端面的相对位置，即第一端面与第二端面位于相对的两侧，在底座41的第二端面设置有线槽，该线槽用于容纳线束46，将线束46隐藏在线槽中，既保护了电路又便于热熔装置的安装，又实现了组件模块化。

在一些优选方案中，控制模块包括有MCU（Microcontroller Unit，微控制单元），如图4所示，MCU与大功率MOS可通信地连接，并根据程序设定与计时器时间值，来调节大功率MOS的输出功率，进而实现对发热丝44的控制。其中，是MOS即MOS管，是MOSFET的缩写，MOSFET金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）。

本具体实施方式还提供了一种智能垃圾桶，包括有热熔装置，该热熔装置为如上实施例所表述的热熔装置，如此设置，在智能垃圾桶自动打包的过程中，该热熔装置既能够保证发热丝44与垃圾袋良好的接触，又能够防止垃圾袋的粘连，进而解决了垃圾袋易被损坏和热熔装置污垢堆积的问题，提升了自动打包的质量以及智能垃圾桶性能的稳定性和可靠性。该有益效果的推导过程与上述热熔装置的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

在另一些实施例中，参考附图5-图6，智能垃圾桶包括有垃圾袋打包机构，用于将盛满垃圾的垃圾袋的开口自动收拢封口，设置在垃圾桶本体1内部，垃圾桶本体1内壁的顶部位置设有第一固定边和第二固定边，第一固定边和第二固定边相交，进一步，可以设置为第一固定边和第二固定边相互垂直。

打包机构包括能够沿第二固定边滑动、以将垃圾袋开口收拢到第一固定边的第一压杆2，和能够沿第一固定边滑动、以将垃圾袋开口收拢到第二固定边的第二压杆3，且第一压杆2和第二压杆3能够把垃圾袋收拢到第一固定边和第二固定边的交接位置，靠近交接位置处设置有用于给垃圾袋封口的热熔装置4，将垃圾袋的开口收拢到一起，收拢在一个点上，如此设置，垃圾袋开口方便封口，且使用热熔装置4进行热熔封口的时候，不容易把袋体烫坏、垃圾掉出。

进一步地，还包括驱动装置9，驱动装置9驱动第一压杆2和第二压杆3带动垃圾袋开口收拢，实现自动化，不需要使用人工，方便了人们的生活。

如此设置，其能够沿两个方向对垃圾袋的开口收拢，解决了现有的智能垃圾桶自动打包机构只沿一个方向收拢垃圾袋的开口，封口不结实，收拢后的封口部位材质很薄，热熔时容易烫坏的问题。

本实施例的优选方案中，为了使垃圾袋的开口收拢的更加集中、快速，把第一固定边和第二固定边的交接位置设置为弧形倒角结构12，同时还设有基板10，基板10可以设置为具有弹性的软质材料，设置在第二压杆3上与热熔装置4相对应的侧面，如此设置，第一压杆2和第二压杆3能够把垃圾袋开口收拢到基板10和热熔装置4之间，为垃圾袋的收拢提供一个缓冲，同时保证聚拢的更加紧密。

具体地，基板10由具有弹性的软质材料表面贴附铁氟龙胶带结合制成，使用胶带粘到第二压杆3的侧面，比较方便、快速。

本实施例中，垃圾桶本体1包括桶体部和盖在桶体部上的大盖部8，第一压杆2、第二压杆3、第一固定杆5、第二固定杆6、驱动装置9和热熔装置4均设置在大盖部8的内部，优选地，可以第一固定杆5、第二固定杆6、第一压杆2和第二压杆3分别设置在垃圾桶大盖部8的四个侧壁上。

需要说明的是，垃圾桶大盖部8内固设有第一固定杆5和与第一固定杆5垂直的第二固定杆6，第一固定杆5的侧边形成第一固定边，第二固定杆6的侧边形成第二固定边，第二压杆3和第一固定杆5平行设置，第一压杆2和第二固定杆6平行设置，且第一压杆2与第一固定杆5之间、第一压杆2和第二压杆3之间、第二压杆3与第二固定杆6之间、第二压杆3和第一压杆2之间均设置有导向结构，第一压杆2和第二压杆3在导向结构的导向作用下带动垃圾袋的开口收拢到第一固定边和第二固定边的交接位置。

先由第一压杆2在导向结构的导向作用下带动垃圾袋开口进行横向收拢，然后再由第二压杆3在导向结构的导向作用下带动垃圾袋开口进行纵向收拢，如此设置，垃圾袋开口能够沿两个方向收拢，封口部位收拢在一个点上，方便封口。

在其中一种实施例中，第一压杆2设置有沿其轴向延伸的导向槽7，第二压杆3的一端穿过导向槽7，第一压杆2的一端还设有供第一固定杆5穿过的第一导向孔，且第一压杆2能够沿第一固定杆5和第二压杆3的轴向往复运动；第二压杆3的一端还设置有供第二固定杆6穿过的第二导向孔，且第二压杆3能够沿第二固定杆6和第一压杆2的轴向做往复运动.

需要说明的是，为了方便加工，可以在第一压杆2的一端固设有具有中心孔的导向套，导向套的中心孔形成第一导向孔，同理，在第二压杆3的一端也固设有具有中心孔的导向套，导向套的中心孔形成第二导向孔。

优选地，为了避免第二压杆3从导向槽7的内部滑出，可以将导向槽7端部封闭。

本实施例中的驱动装置包括电机、齿轮组件和同步带组件11，电机与齿轮组件传动连接，电机能够带动齿轮组件转动，齿轮组件与同步带组件11啮合连接，第一压杆2和第二压杆3固定在同步带组件11上，如此，同步带组件11能够带动第一压杆2和第二压杆3移动，同步带组件11包括带动第一压杆2的同步带A和带动第二压杆3的同步带B，为了方便和节省空间，可以把电机和齿轮箱组件做成电机齿轮箱组件，电机齿轮箱组件包括驱动第一压杆2的电机齿轮箱组件A和驱动第二压杆3的电机齿轮箱组件B，先由电机齿轮箱组件A驱动同步带A带动第一压杆2，第一压杆2固定在同步带A上，第一固定杆5穿过第一导向孔，第一导向孔起到导向作用，第一固定杆5固定在垃圾桶的大盖部8内，第一压杆2沿第一固定杆5的轴向做直线移动，对垃圾袋进行横向收拢，再由电机齿轮箱组件B驱动同步带B带动第二压杆3，第二压杆3固定在同步带B上，第二固定杆6穿过导向槽7，导向槽7起到导向作用，第二固定杆6也固定在垃圾桶的大盖部8内，且与第一固定杆5垂直设置，第二压杆3沿第二固定杆6的轴向做直线移动，对垃圾袋的开口进行纵向收拢，同时，为了避免垃圾袋被强拉，在第一压杆2和第二压杆3收拢时均增加了缓冲动作。此系列动作完成即为完成了一次自动打包功能。

本具体实施方式还提供了一种智能垃圾桶的热熔温度控制方法，基于如上所表述的智能垃圾桶，包括有：

控制热熔电路输出功率为第一预设功率；

获取所述热熔电路输出功率为第一预设功率的时间；

判断所述时间是否位于预设时间范围内；

若否，则控制热熔电路输出功率为第二预设功率。

进一步地，在控制热熔电路输出功率为第一预设功率之前还应该包括有：

检测垃圾袋口的收拢状态；

若所述垃圾袋口处于被收拢状态，则控制热熔电路输出功率为第一预设功率。

为了满足该控制方法，控制模块应该具有用于采集时间值的计时器或计时程序、用于将时间值与预设程序值比较的比较器、第一预设功率、第二预设功率和预设时间范围。

需要说明的是，发热丝44的温度受发热功率和散热情况共同作用，有一定的温度平衡点，因此，在做大量实验验证之后，得出发热丝44温度受发热功率与发热时间的温度平衡曲线，在控制模块内设置一个控制规则表，根据发热丝44的发热功率，发热时间等参数对发热丝44的发热功率进行逐段控制，如此设置，能够实时地、高效地、低成本地将发热丝的温度控制在合适的范围内，有利于对垃圾袋进行熔断和封口。而且，减少了温度传感器，有利于简化结构，节约成本。

其中，在一些优选方案中，发热丝温度的控制目标值为320度，而垃圾袋的熔点范围在200度至400度之间，该预设温度有利于垃圾袋的熔断和封口。

Claims (10)

1.一种智能垃圾桶的热熔装置，其特征在于，包括有：

用于熔断并热封垃圾袋口的发热丝（44），所述发热丝（44）与热熔电路连接；

具有耐热绝缘特性的底座（41），所述发热丝（44）由所述底座的第一端面支撑固定。

2.如权利要求1所述的热熔装置，其特征在于，所述底座（41）设置为陶瓷材质。

3.如权利要求2所述的热熔装置，其特征在于，所述底座（41）的第一端面设置有防粘涂层。

4.如权利要求1所述的热熔装置，其特征在于，所述发热丝（44）的两端设置有弯折部，所述底座（41）具有与所述弯折部相对应的通孔，所述弯折部穿过所述通孔与所述热熔电路连接。

5.如权利要求4所述的热熔装置，其特征在于，所述发热丝（44）的弯折部通过线卡（45）固定在所述底座（41）上。

6.如权利要求1所述的热熔装置，其特征在于，还包括有用于控制所述热熔电路的控制模块，所述控制模块可通信地与所述热熔电路连接，所述热熔电路通过线束（46）与所述发热丝（44）连接。

7.如权利要求6所述的热熔装置，其特征在于，所述底座（41）的第二端面设置有容纳所述线束（46）的线槽，所述第二端面位于所述第一端面的相对位置。

8.一种智能垃圾桶，其特征在于，包括有如权利要求1-7任意一项所述的热熔装置。

9.一种智能垃圾桶的热熔温度控制方法，基于如权利要求8所述的智能垃圾桶，其特征在于，包括有：

控制热熔电路输出功率为第一预设功率；

获取所述热熔电路输出功率为第一预设功率的时间；

判断所述时间是否位于预设时间范围内；

若否，则控制热熔电路输出功率为第二预设功率。

10.如权利要求9所述的热熔装置控制方法，其特征在于，还包括有：

检测垃圾袋口的收拢状态；

若所述垃圾袋口处于被收拢状态，则控制热熔电路输出功率为第一预设功率。