CN108557314A - 一种全自动家用智能垃圾桶及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动家用智能垃圾桶及其工作方法，属于智能垃圾桶领域，该垃圾桶包括桶身，桶身的上下端分别安装有顶盖和底座，顶盖内设有上门开盖装置和储袋供袋装置，储袋供袋装置下方设有侧边热封装置，侧边热封装置下方设有竖直热封切割装置，桶身的中下部一侧设有侧门开合装置；顶盖上安装有超声测距传感器、紫外线消毒装置、红外线人体感应器和PLC控制器，PLC控制器的输入端连接超声测距传感器、和红外线人体感应器，PLC控制器的输出端连接紫外线消毒装置、上门开盖装置、储袋供袋装置、侧边热封装置、竖直热封切割装置和侧门开合装置。本发明能够自动检测开盖，自动热封套袋，自动供袋成型，结构合理，运行高效，自动化程度高。

Description

一种全自动家用智能垃圾桶及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种全自动家用智能垃圾桶及其工作方法，属于智能垃圾桶技术领域。

背景技术

随着社会的不断发展，人们的生活水平和物质文化追求不断提高，产生的垃圾量也不断增加，对垃圾桶的要求也不断提高，而传统开放式垃圾桶，结构简单，价格便宜，由于是敞口的形式，容易造成空气污染和视觉污染，同时散发异味，滋生细菌，并且通过手工套袋而进行使用，再通过手工系袋，取出再套袋，在使用中经常出现翻倒，而使垃圾散落一地，不但使用过程中操作不方便，更不卫生。

另外，普通的垃圾桶需要使用市售的断点式垃圾袋，手动套袋，操作不便且成本较高，目前市场上，直接采用单面状卷筒式塑料布作为垃圾袋使用的垃圾桶较为少见。

发明内容

本发明提供一种针对单面状卷筒式塑料布的能够自动热封和套袋，结构合理，运行高效，自动化程度高的全自动家用智能垃圾桶及其工作方法。

本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种全自动家用智能垃圾桶，包括桶身，所述桶身的上下端分别安装有顶盖和底座，所述顶盖内安装有上门开盖装置和用于存储垃圾袋的储袋供袋装置，所述桶身内在所述储袋供袋装置下方设置有用于对垃圾袋的侧边进行封口的侧边热封装置，所述桶身内在所述侧边热封装置下方设置有用于对垃圾袋的上下端进行热封和切割的竖直热封切割装置，所述桶身的中下部设置有侧门开合装置；

所述顶盖上安装有超声测距传感器、紫外线消毒装置和红外线人体感应器，所述顶盖内设置有PLC控制器，所述PLC控制器的输入端分别连接所述超声测距传感器、和红外线人体感应器，所述PLC控制器的输出端分别连接所述紫外线消毒装置、上门开盖装置、储袋供袋装置、侧边热封装置、竖直热封切割装置和侧门开合装置。值得注意的是，PLC控制器与各装置的连接和控制方式可采用本领域的常用手段，其连接方式可以采用有线或无线连接等，PLC控制器型号也可采用本领域的常用型号，均不影响本发明的实施。

根据本发明优选的，所述上门开盖装置为滑门式结构，所述上门开盖装置包括上盖门，所述超声波测距传感器和紫外线消毒装置优选位于所述上盖门底部，所述顶盖内部两侧设置有上门导轨，上门导轨优选通过导轨固定座连接于顶盖内侧，所述上盖门的两侧设置有与所述上门导轨相配合的上门滑块，所述上盖门通过上门驱动装置沿所述上门导轨滑动；

所述上门驱动装置包括固定于顶盖前后两端的上门主轴和上门从轴，所述上门主轴上设置有第一电机，所述第一电机与所述PLC控制器连接，所述上门主轴和上门从轴的两端分别设置有上门同步轮，同侧的上门同步轮之间均设置有用于带动所述上门滑块滑动的上门同步带；

所述上门导轨包括上下相邻设置的上门上导轨和上门下导轨，采用独特的双导轨滑门式结构，所述上门滑块在所述上门上导轨和上门下导轨之间滑动，所述上门上导轨和上门下导轨靠近所述上盖门的一端均向上弯起，所述上门上导轨的弯起段的长度小于所述上门下导轨的弯起段的长度，上门上导轨和上门下导轨设置的弯起部可使上盖门在开启后正好位于PLC控制面板的下侧，充分利用空间，且较为美观。

为了滑动平稳，上门滑块的数量优选为4个，平均分布于所述上盖门的两侧边上。

上门开盖装置的具体工作过程为：当人接近垃圾桶的感应范围内，红外线人体感应器发出信号给PLC控制器，PLC控制器控制第一电机正转，第一电机带动上门主轴及其上的上门同步轮转动，并带动上门同步带转动，上门同步带拖动上盖门沿上门上轨道和上门下轨道向前运动，上盖门打开；当人手远离垃圾桶时，红外线人体感应器将信号传给PLC控制器，PLC控制器控制第一电机反转，并通过上门同步带拖动上盖门向后运动，上盖门关闭。

根据本发明优选的，所述储袋供袋装置包括供袋丝杠和导向杆，所述供袋丝杠和导向杆之间通过轴承座套安装有两个储袋辊，储袋辊用于储存单面状卷筒式塑料布，所述供袋丝杠由左右旋丝杠组成，所述供袋丝杠的中部设置有用于驱动所述供袋丝杠的第二电机，所述第二电机与所述PLC控制器连接。

供袋时，由PLC控制器控制第二电机正转，带动左右旋丝杠(即供袋丝杠)旋转，并通过轴承座套带动两储袋辊相向运动到中间工位(即桶身中部)进行供袋，随后进行侧边和底边热封，供袋结束后PLC控制器控制第二电机反转，带动两储袋辊相离运动至左右旋丝杠的两端，张开袋口等待装填垃圾。

进一步的，所述侧边热封装置包括两个对称分布于桶身上部侧壁的侧封固定座，侧封固定座通过螺栓孔固定在桶身上，每个侧封固定座上安装有主轴安装板和从轴活动安装板，所述主轴安装板安装有主热封轴，所述主热封轴上设置有第三电机，所述第三电机与所述PLC控制器连接；

所述从轴活动安装板通过热封铰链与所述侧封固定座活动连接并能够相对于所述侧封固定座转动，从而与所述主轴安装板上下对应，所述从轴活动安装板上安装有从热封轴，所述主热封轴和从热封轴之间安装有侧封齿轮传动装置，使得从热封轴可以跟随主热封轴一起旋转，所述主热封轴和从热封轴上分别均设置有热封刀。

第一次上袋时，旋转打开从轴活动安装板(即从轴活动安装板通过热封铰链相对于侧封固定座旋转，如附图3所示状态)，由储袋供袋装置提供的塑料布到达预定位置后，旋转闭合从轴活动安装板，使从轴活动安装板和主轴安装板上下对应，此时，主热封轴上的热封刀和从热封轴上的热封刀闭合，通过PLC控制器，控制热封刀预热和第三电机正转，带动主热封轴和从热封轴一起旋转，对不断下滑的塑料布的侧边进行热封。

进一步的，所述主热封轴上的热封刀为凸热封刀，所述从热封轴上的热封刀为与所述凸热封刀相配合的凹热封刀，在主热封轴和从热封轴闭合时，凸热封刀和凹热封刀相互咬合，凹凸咬合结构使得垃圾袋侧边不会在垃圾盛放过程中的涨力作用下破坏，垃圾袋强度更大，保证了侧边热封的稳定性；

所述主轴安装板的下侧安装有锁紧手柄，锁紧手柄可以使得从轴活动安装板和主轴安装板相互锁紧，第一次上袋时时，可以手动先打开锁紧手柄，打开从轴活动安装板，当塑料布到达预定位置后，闭合从轴活动安装板，此时锁定锁紧手柄，进行热封，锁紧手柄节约空间，操作方便，值得注意的是，此处是锁紧手柄可以为市售普通产品，只要能起到锁紧效果的都可以应用到本技术方案中，不影响本技术方案的实施。

优选的，所述竖直热封切割装置包括两竖直丝杠和两竖直导向杆，所述竖直丝杠和竖直导向杆的两端分别通过丝杠轴承安装座和竖直导向杆安装座安装在桶身内侧，所述竖直丝杠设置有第四电机，所述第四电机安装在丝杠轴承安装座的下侧，所述第四电机与所述PLC控制器连接；

两竖直丝杠之间和两竖直导向杆之间均安装有水平丝杠滑套，所述水平丝杠滑套内安装有左右旋水平丝杠，所述左右旋水平丝杠由第五电机驱动，所述第五电机安装在水平丝杠滑套的中部，所述第五电机与PLC控制器连接，所述左右旋水平丝杠的端部设置有夹持板架，所述夹持板架内侧安装有热封套和切割刀，所述切割刀由第六电机驱动，所述第六电机安装在夹持板架末端，所述第六电机与所述PLC控制器连接。

开始时，竖直热封切割装置位于侧边热封装置下方，第一次上袋时，PLC控制器控制第五电机驱动左右旋水平丝杠旋转，带动夹持板架相向运动夹持垃圾袋的下边缘，进行热封，同时，PLC控制器控制第四电机正转带动水平丝杠滑套及夹持板架沿竖直导向杆向下运动，结合侧边热封装置对垃圾袋的侧边进行热封，到达预定工位(桶底)后，第四电机和第五电机反转，带动夹持板架松开夹持，水平丝杠滑套向上运动返回预定工位，此时第一次上袋结束，垃圾袋等待装满；

垃圾袋装满后，被超声波测距传感器检测到，并将信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制第五电机驱动左右旋水平丝杠旋转，带动夹持板架相向运动夹持垃圾袋的上边缘，同时PLC控制器控制热封套预热对垃圾袋的上边缘和备用垃圾袋的下边缘连接部分同时热封，热封后PLC控制器控制第六电机动作，带动切割刀将垃圾袋热封处中间部位割断，第五电机小幅度反转将夹持满袋垃圾袋松开，待满袋垃圾袋被送出后，第五电机正转带动夹持板架动作再次夹紧备用垃圾袋的下边缘，通过PLC控制器控制第四电机正转带动水平丝杠滑套及夹持板架沿竖直导向杆向下运动，到达预定工位后第四电机和第五电机反转，带动夹持板架松开夹持，水平丝杠滑套向上运动返回预定工位，等待下一次的热封切割。

优选的，所述侧门开合装置为外摆门结构，所述侧门开合装置包括侧边门，所述侧边门的上端通过侧门铰链连接有侧门杠杆轴，所述侧门杠杆轴的另一端通过杠杆轴轴承座固定于桶身内侧，所述侧边门的中部通过铰链连接安装有侧门动力板，所述侧门动力板的另一端通过动力轴固定座安装在所述桶身内侧，所述侧门动力板中部安装有用于驱动所述侧门动力板转动的第七电机，所述第七电机与所述PLC控制器连接。

所述顶盖为中凸倾斜式结构，便于垃圾投放和空间利用，所述侧边门优选为两扇。

侧门开合装置的具体工作过程为：满袋垃圾袋上端热封切割完成后，将信号传递给向PLC控制器，PLC控制器发送信号控制第七电机正转，驱动侧门动力板旋转并带动侧边门向两侧打开，完成开门动作，垃圾袋通过底座上的底座同步带转装置将垃圾袋送出桶外，返回信号后，PLC控制器控制第七电机反转，完成关门动作。

优选的，所述底座上部设置有底座同步带装置，所述底座同步带装置包括安装于底座上的同步带主轴和同步带从轴，同步带主轴和同步带从轴均通过轴承座安装在底座上，所述同步带主轴和同步带从轴之间安装有同步带轮，同步带轮上设置有底座同步带，底座同步带安装于桶底托板上面，桶底托板可起到垃圾袋底部的支撑作用，所述同步带主轴上设置有驱动所述同步带主轴转动的第八电机，第八电机与安装在同步带主轴下侧，第八电机和同步带主轴间安装有锥齿轮传递机构，所述第八电机与所述PLC控制器连接。

满袋垃圾袋上端热封切割完成后，将信号传递至PLC控制器，PLC控制器控制第八电机正转，通过锥齿轮传递机构带动底座同步带运动，将垃圾袋运出桶身外，完成垃圾袋的输送。

优选的，所述上盖门前端在所述储袋供袋装置上方设置有弧形导向板，对垃圾具有导向作用，使得垃圾正好扔进桶身内，方便投掷，所述红外线人体感应器位于所述弧形导向板的上端，方便检测靠近的人手；

所述顶盖、桶身和底座之间均为分体式结构，优选采用卡槽嵌入方式，更换简单、维护方便；

所述PLC控制器包括PLC控制面板，所述PLC控制面板和上盖门分布于所述顶盖上，所述PLC控制面板上设置有多个指示灯，多个指示灯优选为满袋指示灯、紫外线消毒指示灯和开盖指示灯等，如需要也可以增加其他类型指示灯，可采用不同颜色进行区别。

此外，本发明还可以按照PLC控制器的预定程序，定期控制所述紫外线消毒装置对桶内垃圾放射紫外线消毒，实现消毒功能。

另一方面，本发明提供一种上述的全自动家用智能垃圾桶的工作方法，包括：

步骤1：储袋供袋装置提供两面单面状卷筒式塑料布，由侧边热封装置和竖直热封切割装置对垃圾袋进行侧边和下底面热封；

步骤2：当红外线人体感应器感应到人接近时，发送信号至PLC控制器，PLC控制器控制上门开盖装置工作；

步骤3：当超声波测距传感器感应到垃圾已满时，向PLC控制器发送信号，PLC控制器控制竖直热封切割装置对垃圾袋的上底面热封并切割，同时，PLC控制器控制底座同步带装置工作，侧门开合装置打开，切割好的垃圾袋在底座同步带装置的推动下自动从打开的侧门开合装置内出来；

步骤4：重复步骤1。

本发明的有益效果为：

1)本发明的全自动家用智能垃圾桶改变了现有产品的单一功能，结合PLC控制器实现了自动检测开盖、自动套袋换袋、满袋检测与自动送袋、紫外线消毒等功能一体化和智能化。

2)本发明总体采用分体式结构，顶盖、桶身和底座可拆分，组装结构更换简单，维护方便。

3)本发明的上门开盖装置为独特的双导轨滑门式结构，通过上门电机带动实现上盖门快速开合，闭合时上盖门与顶盖平行成为一体，打开时可藏于PLC控制面板的下侧，反应灵活，外形美观，节约空间，噪音较小。

4)本发明的储袋供袋装置为丝杠带动的储袋辊，热封时电机正转通过左右旋丝杠带动储袋辊运动到中间工位，垃圾袋侧面及底面热封结束，垃圾袋成型，电机反转，储袋辊返回原位，袋口张开，结构简单，控制方便。

5)本发明的侧边热封装置为主从轴便携锁紧机构，主热封轴和从热封轴闭合时，凸热封刀和凹热封刀相互咬合，凹凸咬合结构使得垃圾袋侧边不会在垃圾盛放过程中的涨力作用下破坏，垃圾袋强度更大，保证了侧边热封的稳定性。

6)竖直热封切割装置采用热封套和热封刀一体化结构，同时对连续的两垃圾袋上下端口进行热封，通过将热封后的垃圾袋两端口进行切割分离，结构合理，工作效率高。

7)本发明的侧门开合装置为外摆门结构，闭合后侧边门与桶身外侧平齐，打开后侧门动力板的设计保证了侧边门开合后具有足够的空间，提供动力的电机安装在侧门动力板中部内侧，外摆式门结构，不仅结构简单，而且节约了空间，闭合和打开后的外形美观。

8)底座同步带装置结合竖直热封切割装置、侧门开合装置等的配合，巧妙地将热封好的满袋垃圾袋运送至桶身外，结构布置科学合理。

综上，本发明针对单面状卷筒式塑料布而设计，能够自动检测开盖，智能测满和杀毒，自动热封和套袋，自动供袋成型，结构合理，运行高效，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明的全自动家用智能垃圾桶的整体结构示意图；

图2为图1中上门开盖装置和储袋供袋装置的结构示意图；

图3为本发明的侧边热封装置的从轴活动安装板处于打开状态时的俯视图；

图4为图1中竖直热封切割装置和侧门开合装置的结构示意图；

图5为本发明中底座同步带装置的结构示意图；

图6为本发明中PLC控制器的连接关系示意图；

其中：1-桶身，2-顶盖，3-底座，4-底座同步带装置，5-侧门开合装置，6-竖直热封切割装置，7-侧边热封装置，8-储袋供袋装置，9-上门开盖装置，10-PLC控制器，11-供袋丝杠，12-导向杆，13-第二电机，14-轴承座套，15-储袋辊，16-上盖门，17-超声波测距传感器，18-紫外线消毒装置，19-上门上导轨，19’-上门下导轨，20-上门同步带，21-上门同步轮，22-上门主轴，23-上门从轴，24-第一电机，25-弧形导向板，26-红外人体感应器，27-侧封固定座，28-主轴安装板，29-从轴活动安装板，30-主热封轴，31-热封铰链，32-从热封轴，33-热封刀，34-第三电机，35-侧封齿轮传动机构，36-锁紧手柄，37-竖直丝杠，38-竖直导向杆，39-丝杠轴承安装座，40-竖直导向杆安装座，41-第四电机，42-水平丝杠滑套，43-左右旋水平丝杠，44-第五电机，45-夹持板架，46-热封套，47-切割刀，48-第六电机，49-侧边门，50-侧门铰链，51-侧门杠杆轴，52-杠杆轴轴承座，53-侧门动力板，54-动力轴固定座，55-第七电机，56-同步带主轴，57-同步带从轴，58-同步带轮，59-底座同步带，60-第八电机，61-锥齿轮传递机构，62-桶底托板，63-导轨固定座。

具体实施方式：

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。

实施例1：

如图1-6所示，一种全自动家用智能垃圾桶，包括桶身1，桶身1的上下端分别安装有顶盖2和底座3，顶盖2内安装有上门开盖装置9和用于存储垃圾袋的储袋供袋装置8，桶身1内在储袋供袋装置8下方设置有用于对垃圾袋的侧边进行封口的侧边热封装置7，桶身1内在侧边热封装置7下方设置有用于对垃圾袋的上下端进行热封和切割的竖直热封切割装置6，桶身1的中下部一侧设置有侧门开合装置5；

顶盖2上安装有超声测距传感器17、紫外线消毒装置18和红外线人体感应器26，顶盖2内设置有PLC控制器10，PLC控制器10的输入端分别连接超声测距传感器、17和红外线人体感应器26，PLC控制器10的输出端分别连接紫外线消毒装置18、上门开盖装置9、储袋供袋装置8、侧边热封装置7、竖直热封切割装置6和侧门开合装置5。值得注意的是，PLC控制器10与各装置的连接和控制方式可采用本领域的常用手段，其连接方式采用无线连接。

实施例2：

一种全自动家用智能垃圾桶，结构如实施例1所示，所不同的是，上门开盖装置9为滑门式结构，上门开盖装置9包括上盖门16，超声波测距传感器17和紫外线消毒装置18优选位于上盖门16底部，顶盖2内部两侧设置有上门导轨，上门导轨优选通过导轨固定座63连接于顶盖2内侧，上盖门16的两侧设置有与上门导轨相配合的上门滑块(未示出)，上盖门16通过上门驱动装置沿上门导轨滑动；

上门驱动装置包括固定于顶盖2前后两端的上门主轴22和上门从轴23，上门主轴22上设置有第一电机24，第一电机24与PLC控制器10连接，上门主轴22和上门从轴23的两端分别设置有上门同步轮21，同侧的上门同步轮21之间均设置有用于带动上门滑块滑动的上门同步带20；

上门导轨包括上下相邻设置的上门上导轨19和上门下导轨19’，采用独特的双导轨滑门式结构，上门滑块在上门上导轨19和上门下导轨19’之间滑动，上门上导轨19和上门下导轨19’靠近上盖门2的一端均向上弯起，上门上导轨19的弯起段的长度小于上门下导轨19’的弯起段的长度，上门上导轨19和上门下导轨19’设置的弯起部可使上盖门在开启后正好位于PLC控制面板的下侧，充分利用空间，且较为美观。

为了滑动平稳，上门滑块的数量优选为4个，平均分布于上盖门16的两侧边上。

实施例2中上门开盖装置的具体工作过程为：当人接近垃圾桶的感应范围内，红外线人体感应器26发出信号给PLC控制器10，PLC控制器10控制第一电机24正转，第一电机24带动上门主轴22及其上的上门同步轮21转动，并带动上门同步带20转动，上门同步带20拖动上盖门16沿上门上轨道19和上门下轨道19’向前运动(此处的“前”为附图2的左侧方向)，上盖门16打开；当人手远离垃圾桶时，红外线人体感应器26将信号传给PLC控制器10，PLC控制器10控制第一电机24反转，并通过上门同步带20拖动上盖门9向后运动，上盖门关闭。

实施例3：

一种全自动家用智能垃圾桶，结构如实施例1所示，所不同的是，储袋供袋装置8包括供袋丝杠11和导向杆12，供袋丝杠11和导向杆12之间通过轴承座套14安装有两个储袋辊15，储袋辊15用于储存单面状卷筒式塑料布，供袋丝杠11由左右旋丝杠组成，供袋丝杠11的中部设置有用于驱动供袋丝杠11的第二电机13，第二电机13与PLC控制器10连接。

供袋时，由PLC控制器10控制第二电机13正转，带动左右旋丝杠(即供袋丝杠11)旋转，并通过轴承座套14带动两储袋辊15相向运动到中间工位(即桶身中部)进行供袋，随后进行侧边和底边热封，供袋结束后PLC控制器10控制第二电机13反转，带动两储袋辊15相离运动至左右旋丝杠(即供袋丝杠11)的两端，张开袋口等待装填垃圾。

实施例4：

一种全自动家用智能垃圾桶，结构如实施例1所示，所不同的是，如图3所示，侧边热封装置7包括两个对称分布于桶身上部侧壁的侧封固定座27，侧封固定座27通过螺栓孔固定在桶身1上，每个侧封固定座27上安装有主轴安装板28和从轴活动安装板29，主轴安装板28安装有主热封轴30，主热封轴30上设置有第三电机34，第三电机34与PLC控制器10连接；

从轴活动安装板29通过热封铰链31与侧封固定座27活动连接并能够相对于侧封固定座27转动，从而与主轴安装板28上下对应，从轴活动安装板29上安装有从热封轴32，主热封轴30和从热封轴32之间安装有侧封齿轮传动装置35，使得从热封轴32可以跟随主热封轴30一起旋转，主热封轴30和从热封轴32上分别均设置有热封刀33。

第一次上袋时，旋转打开从轴活动安装板29(即从轴活动安装板29通过热封铰链31相对于侧封固定座27旋转，如附图3所示状态)，由储袋供袋装置8提供的塑料布到达预定位置后，旋转闭合从轴活动安装板29，使从轴活动安装板29和主轴安装板28上下对应，此时，主热封轴30上的热封刀33和从热封轴32上的热封刀33闭合，通过PLC控制器10，控制热封刀33预热和第三电机34正转，带动主热封轴30和从热封轴32一起旋转，对不断下滑的塑料布的侧边进行热封。

实施例5：

一种全自动家用智能垃圾桶，结构如实施例4所示，所不同的是，主热封轴30上的热封刀33为凸热封刀，从热封轴32上的热封刀33为与凸热封刀相配合的凹热封刀，在主热封轴30和从热封轴32闭合时，凸热封刀和凹热封刀相互咬合，凹凸咬合结构使得垃圾袋侧边不会在垃圾盛放过程中的涨力作用下破坏，垃圾袋强度更大，保证了侧边热封的稳定性；

主轴安装板28的下侧安装有锁紧手柄36，锁紧手柄36可以使得从轴活动安装板29和主轴安装板28相互锁紧，第一次上袋时时，可以手动先打开锁紧手柄36，打开从轴活动安装板29，当塑料布到达预定位置后，闭合从轴活动安装板29，此时锁定锁紧手柄36，进行热封，锁紧手柄36节约空间，操作方便，值得注意的是，此处是锁紧手柄36可以为市售普通产品，只要能起到锁紧效果的都可以应用到本技术方案中，不影响本技术方案的实施。

实施例6：

一种全自动家用智能垃圾桶，结构如实施例1所示，所不同的是，竖直热封切割装置6包括两竖直丝杠37和两竖直导向杆38，竖直丝杠37和竖直导向杆38的两端分别通过丝杠轴承安装座39和竖直导向杆安装座40安装在桶身1内侧，竖直丝杠37设置有第四电机41，第四电机41安装在丝杠轴承安装座39的下侧，第四电机41与PLC控制器10连接；

两竖直丝杠37之间和两竖直导向杆38之间均安装有水平丝杠滑套42，水平丝杠滑套42内安装有左右旋水平丝杠43，左右旋水平丝杠43由第五电机44驱动，第五电机44安装在水平丝杠滑套42的中部，第五电机44与PLC控制器10连接，左右旋水平丝杠43的端部设置有夹持板架45，夹持板架45内侧安装有热封套46和切割刀47，切割刀47由第六电机48驱动，第六电机48安装在夹持板架45末端，第六电机48与PLC控制器10连接。

开始时，竖直热封切割装置6位于侧边热封装置7下方，第一次上袋时，PLC控制器10控制第五电机44驱动左右旋水平丝杠43旋转，带动夹持板架45相向运动夹持垃圾袋的下边缘，进行热封，同时，PLC控制器10控制第四电机41正转带动水平丝杠滑套42及夹持板架45沿竖直导向杆38向下运动，结合侧边热封装置7对垃圾袋的侧边进行热封，到达预定工位(桶底)后，第四电机41和第五电机44反转，带动夹持板架45松开夹持，水平丝杠滑套42向上运动返回预定工位，此时第一次上袋结束，垃圾袋等待装满；

垃圾袋装满后，被超声波测距传感器17检测到，并将信号传递给PLC控制器10，PLC控制器10控制第五电机44驱动左右旋水平丝杠43旋转，带动夹持板架45相向运动夹持垃圾袋的上边缘，同时PLC控制器10控制热封套46预热对垃圾袋的上边缘和备用垃圾袋的下边缘连接部分同时热封，热封后PLC控制器10控制第六电机48动作，带动切割刀47将垃圾袋热封处中间部位割断，第五电机44小幅度反转将夹持满袋垃圾袋松开，待满袋垃圾袋被送出后，第五电机44正转带动夹持板架45动作再次夹紧备用垃圾袋的下边缘，通过PLC控制器10控制第四电机41正转带动水平丝杠滑套42及夹持板架45沿竖直导向杆38向下运动，到达预定工位后第四电机41和第五电机44反转，带动夹持板架45松开夹持，水平丝杠滑套42向上运动返回预定工位，等待下一次的热封切割。

实施例7：

一种全自动家用智能垃圾桶，结构如实施例1所示，所不同的是，侧门开合装置5为外摆门结构，侧门开合装包括侧边门49，侧边门49的上端通过侧门铰链50连接有侧门杠杆轴51，侧门杠杆轴51的另一端通过杠杆轴轴承座52固定于桶身1内侧，侧边门49的中部通过铰链连接安装有侧门动力板53，侧门动力板53的另一端通过动力轴固定座54安装在桶身1内侧，侧门动力板53中部安装有用于驱动侧门动力板53转动的第七电机55，第七电机55与PLC控制器10连接；

顶盖2为中凸倾斜式结构，便于垃圾投放和空间利用，侧边门49优选为两扇；

侧门开合装置5的具体工作过程为：满袋垃圾袋上端热封切割完成后，将信号传递给向PLC控制器10，PLC控制器10发送信号控制第七电机55正转，驱动侧门动力板53旋转并带动侧边门向两侧打开，完成开门动作，垃圾袋通过底座3上的底座同步带转装置4将垃圾袋送出桶外，返回信号后，PLC控制器10控制第七电机55反转，完成关门动作。

实施例8：

一种全自动家用智能垃圾桶，结构如实施例1所示，所不同的是，底座3上部设置有底座同步带装置4，如图5所示，底座同步带装置4包括安装于底座3上的同步带主轴56和同步带从轴57，同步带主轴56和同步带从轴57均通过轴承座安装在底座3上，同步带主轴56和同步带从轴57之间安装有同步带轮58，同步带轮58上设置有底座同步带59，底座同步带59安装于桶底托板62上面，桶底托板62可起到垃圾袋底部的支撑作用，同步带主轴56上设置有驱动同步带主轴56转动的第八电机60，第八电机60与安装在同步带主轴56下侧，第八电机60和同步带主轴56间安装有锥齿轮传递机构61，第八电机60与PLC控制器10连接。

满袋垃圾袋上端热封切割完成后，将信号传递至PLC控制器10，PLC控制器10控制第八电机60正转，通过锥齿轮传递机构61带动底座同步带59运动，将垃圾袋运出桶身1外，完成垃圾袋的输送。

实施例9：

一种全自动家用智能垃圾桶，结构如实施例1所示，所不同的是，上盖门16前端在储袋供袋装置8上方设置有弧形导向板25，对垃圾具有导向作用，使得垃圾正好扔进桶身内，方便投掷，红外线人体感应器26位于弧形导向板25的上端，方便检测靠近的人手；

顶盖2、桶身1和底座3之间均为分体式结构，优选采用卡槽嵌入方式，更换简单、维护方便；

PLC控制器10包括PLC控制面板，PLC控制面板和上盖门16分布于顶盖2上，PLC控制面板上设置有多个指示灯，多个指示灯优选为满袋指示灯、紫外线消毒指示灯和开盖指示灯等，如需要也可以增加其他类型指示灯，可采用不同颜色进行区别。

实施例10：

一种全自动家用智能垃圾桶的工作方法，包括：

步骤1：储袋供袋装置8提供两面单面状卷筒式塑料布，由侧边热封装置7和竖直热封切割装置6对垃圾袋进行侧边和下底面热封；

步骤2：当红外线人体感应器26感应到人接近时，发送信号至PLC控制器10，PLC控制器10控制上门开盖装置9工作；

步骤3：当超声波测距传感器17感应到垃圾已满时，向PLC控制器10发送信号，PLC控制器10控制竖直热封切割装置6对垃圾袋的上底面热封并切割，同时，PLC控制器10控制底座同步带装置4工作，侧门开合装置5打开，切割好的垃圾袋在底座同步带装置4的推动下自动从打开的侧门开合装置5内出来；

步骤4：重复步骤1。

本发明针对单面状卷筒式塑料布而设计，能够自动检测开盖，智能测满和杀毒，自动热封和套袋，自动供袋成型，结构合理，运行高效，自动化程度高。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，包括桶身，所述桶身的上下端分别安装有顶盖和底座，所述顶盖内安装有上门开盖装置和用于存储垃圾袋的储袋供袋装置，所述桶身内在所述储袋供袋装置下方设置有用于对垃圾袋的侧边进行封口的侧边热封装置，所述桶身内在所述侧边热封装置下方设置有用于对垃圾袋的上下端进行热封和切割的竖直热封切割装置，所述桶身的中下部一侧设置有侧门开合装置；

所述顶盖上安装有超声测距传感器、紫外线消毒装置和红外线人体感应器，所述顶盖内设置有PLC控制器，所述PLC控制器的输入端分别连接所述超声测距传感器、和红外线人体感应器，所述PLC控制器的输出端分别连接所述紫外线消毒装置、上门开盖装置、储袋供袋装置、侧边热封装置、竖直热封切割装置和侧门开合装置。

2.根据权利要求1所述的全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，所述上门开盖装置包括上盖门，所述顶盖内部两侧设置有上门导轨，所述上盖门的两侧设置有与所述上门导轨相配合的上门滑块，所述上盖门通过上门驱动装置沿所述上门导轨滑动；

所述上门驱动装置包括固定于顶盖前后两端的上门主轴和上门从轴，所述上门主轴上设置有第一电机，所述第一电机与所述PLC控制器连接，所述上门主轴和上门从轴的两端分别设置有上门同步轮，同侧的上门同步轮之间均设置有用于带动所述上门滑块滑动的上门同步带；

所述上门导轨包括上下相邻设置的上门上导轨和上门下导轨，所述上门滑块在所述上门上导轨和上门下导轨之间滑动，所述上门上导轨和上门下导轨靠近所述上盖门的一端均向上弯起，所述上门上导轨的弯起段的长度小于所述上门下导轨的弯起段的长度。

3.根据权利要求1所述的全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，所述储袋供袋装置包括供袋丝杠和导向杆，所述供袋丝杠和导向杆之间通过轴承座套安装有两个储袋辊，所述供袋丝杠由左右旋丝杠组成，所述供袋丝杠的中部设置有用于驱动所述供袋丝杠的第二电机，所述第二电机与所述PLC控制器连接。

4.根据权利要求1所述的全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，所述侧边热封装置包括两个对称分布于桶身上部侧壁的侧封固定座，每个侧封固定座上安装有主轴安装板和从轴活动安装板，所述主轴安装板安装有主热封轴，所述主热封轴上设置有第三电机，所述第三电机与所述PLC控制器连接；

所述从轴活动安装板通过热封铰链与所述侧封固定座活动连接并能够相对于所述侧封固定座转动，从而与所述主轴安装板上下对应，所述从轴活动安装板上安装有从热封轴，所述主热封轴和从热封轴之间安装有侧封齿轮传动装置，所述主热封轴和从热封轴上分别均设置有热封刀。

5.根据权利要求4所述的全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，所述主热封轴上的热封刀为凸热封刀，所述从热封轴上的热封刀为与所述凸热封刀相配合的凹热封刀；

所述主轴安装板的下侧安装有锁紧手柄。

6.根据权利要求1所述的全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，所述竖直热封切割装置包括两竖直丝杠和两竖直导向杆，所述竖直丝杠和竖直导向杆的两端分别通过丝杠轴承安装座和竖直导向杆安装座安装在桶身内侧，所述竖直丝杠设置有第四电机，所述第四电机与所述PLC控制器连接；

两竖直丝杠之间和两竖直导向杆之间均安装有水平丝杠滑套，所述水平丝杠滑套内安装有左右旋水平丝杠，所述左右旋水平丝杠由第五电机驱动，所述第五电机与PLC控制器连接，所述左右旋水平丝杠的端部设置有夹持板架，所述夹持板架内侧安装有热封套和切割刀，所述切割刀由第六电机驱动，所述第六电机与所述PLC控制器连接。

7.根据权利要求1所述的全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，所述侧门开合装置包括侧边门，所述侧边门的上端通过侧门铰链连接有侧门杠杆轴，所述侧门杠杆轴的另一端通过杠杆轴轴承座固定于桶身内侧，所述侧边门的中部通过铰链连接安装有侧门动力板，所述侧门动力板的另一端通过动力轴固定座安装在所述桶身内侧，所述侧门动力板中部安装有用于驱动所述侧门动力板转动的第七电机，所述第七电机与所述PLC控制器连接。

8.根据权利要求1所述的全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，所述底座上部设置有底座同步带装置，所述底座同步带装置包括安装于底座上的同步带主轴和同步带从轴，所述同步带主轴和同步带从轴之间安装有同步带轮，同步带轮上设置有底座同步带，所述同步带主轴上设置有驱动所述同步带主轴转动的第八电机，所述第八电机与所述PLC控制器连接。

9.根据权利要求1所述的全自动家用智能垃圾桶，其特征在于，所述上盖门前端在所述储袋供袋装置上方设置有弧形导向板，所述红外线人体感应器位于所述弧形导向板的上端；

所述顶盖、桶身和底座之间均为分体式结构；

所述PLC控制器包括PLC控制面板，所述PLC控制面板和上盖门分布于所述顶盖上，所述PLC控制面板上设置有多个指示灯。

10.一种权利要求1-9任意一项所述的全自动家用智能垃圾桶的工作方法，其特征在于，包括：

步骤1：储袋供袋装置提供两面单面状卷筒式塑料布，由侧边热封装置和竖直热封切割装置对垃圾袋进行侧边和下底面热封；

步骤2：当红外线人体感应器感应到人接近时，发送信号至PLC控制器，PLC控制器控制上门开盖装置工作；

步骤3：当超声波测距传感器感应到垃圾已满时，向PLC控制器发送信号，PLC控制器控制竖直热封切割装置对垃圾袋的上底面热封并切割，同时，PLC控制器控制底座同步带装置工作，侧门开合装置打开，切割好的垃圾袋在底座同步带装置的推动下自动从打开的侧门开合装置内出来；

步骤4：重复步骤1。