CN110180642B - 一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，包括：过纸板、吸纸装置、光学识别装置、控制装置、碎纸刀具和碎纸分类存放的碎纸桶，其中，控制装置根据光学识别装置所识别确定的字体位置控制碎纸刀具工作。该装置的设计发明可以在碎纸同时实现将有墨的碎片与无墨的部分分离，可使废纸厂对废纸的回收更加便捷，对于环保方面，具有广泛的实际应用前景。

Description

一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置
技术领域
本发明涉及办公应用领域，具体涉及一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置。
技术背景
随着环境、资源、能源的日益紧迫，二次纤维在世界范围内已经成为纸浆造纸业的一种重要的纤维来源。废纸的再生已日益引起人们的重视，利用1t废纸可生产约0.8t再生浆，可替代3—4立方米的木材，同时节约了能源与废水的排放。所以说废纸的利用不仅可以减少树木砍伐、保护森林资源，还能降低水、电、化学品的消耗，而且还可以降低造纸企业的生产成本。所以对废纸的再利用具有很大的经济意义和社会意义。
而对于废纸回收之后的处理，过程一般为：分选→碎解→脱墨→除渣、筛选→洗涤→浓缩→漂白→送打浆。
虽然处理的各个过程几乎都要消耗水并排出废水，但在脱墨这一环节，排出废水的量最大，而脱墨剂的生产过程也会产生各种污染物，这对环境的影响会很大。
关于垃圾分类，废纸属于可回收垃圾，其中的白纸边废纸属于工业后废纸，主要是印刷厂切下的白纸边，少部分是机关、学校等未经印刷、书写的臼纸。白纸边是一种理想的纸浆代用品，它可以代替漂白浆，用于生产高级文化用纸段高级印刷用纸，故该类废纸也可直接利用的废纸。所以若是在垃圾分类的基础上能对办公废纸再进行有墨与无墨的细分，则可实现减少废纸回收厂对脱墨剂的使用以减小废纸回收对环境的污染。
发明内容
本发明所要解决的是将回收的废纸再细分的问题，为方便废纸边的回收提供一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置(主要针对办公废纸A4)，巧妙设计了“Z字形”过纸板，并通过光学识别装置对字体位置进行了识别，从而能够控制碎纸装置对废纸的有墨部分和无墨部分进行区分，将两部分分别处理和保存，从而使无墨部分能够单独回收，无须经过漂白等复杂工艺，从而减小了废纸回收对环境的污染。
为了解决上述问题，本发明提供的技术方案是：一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，包括：过纸板、吸纸装置、光学识别装置、控制装置、碎纸刀具和碎纸分类存放的碎纸桶，所述吸纸装置安装在所述过纸板上，能将放置于所述过纸板的废纸逐张地吸入并沿着所述过纸板传送至碎纸刀具处；所述光学识别装置，安装于所述过纸板上，当有废纸从过纸板上通过时，对废纸正反两面进行纸面上字体位置的识别；所述碎纸刀具具有碎纸功能，设置于所述过纸板的末端；所述碎纸分类存放的碎纸桶安装于碎纸刀具的下方，用于分类存放有墨碎纸和无墨碎纸；其中，所述控制装置根据光学识别装置所识别确定的字体位置控制所述碎纸刀具工作。
具体地，所述吸纸装置还包括搓纸轮、电机、金属杆、光感装置。电机与金属杆相连，金属杆上装有搓纸轮，光感装置安装于废纸放置处的底部。
优选地，所述电机工作将带动搓纸轮转动。
优选地，所述搓纸轮旋转将废纸吸入。
更为优选地，所述光感装置将检测废纸是否全部吸入，当检测不到废纸时(即废纸全部吸入)，将控制搓纸轮停止控制，减少搓纸轮的损耗，
具体地，所述光学识别装置分别安装于两个过纸道上，可识别字符及其位置。
具体地，所述碎纸刀具使用可控刀片，还具有金属杆，电机，控制系统。每个金属杆又分别安装电机。
优选地，所述电机，在碎纸装置开机后便启动，控制刀具的工作。
优选地，所述可控刀片的刀刃可以伸缩。
更为优选地，所述控制系统，在由摄像头识别字符位置之后，控制刀刃的伸缩以到达指定位置的碎纸。
具体地，所述碎纸分类存放的垃圾桶还包括圆盘、电机、两个垃圾桶，控制系统。圆盘与电机相连，两个垃圾桶固定在圆盘上。
优选地，所述电机工作将带动垃圾桶的旋转。
优选地，所述垃圾桶，固定于圆盘上，可拆卸，外形为两个互补为圆柱的半圆柱，以方便放在圆盘上转动。
更为优选地，所述控制系统用于控制电机的转动，与刀具的工作相结合，当刀具在碎有墨的部分时，控制装有墨废纸的垃圾桶转到刀具底下，碎完后，控制电机工作使装无墨废纸的垃圾桶到刀具底下。
与现有技术相比，本发明有益效果是：
1.实现全自动碎纸，只需将一叠废纸放至指定位置，即可由吸纸装置逐张地送入碎纸装置进行切割，大大节省了办公人员的等待时间；
2.将纸处理后，可实现有墨部分与无墨部分的分离；因有字纸张由于有油墨等，重新制浆需要脱色等复杂工艺处理，所以分离出的无字纸张大大简化了回收工艺；
3.机器运行安全可靠。
附图说明
图1是该碎纸装置的整体结构示意图；
图2是该碎纸装置内部结构安装示意图；
图3是该碎纸装置中过纸板的结构示意图；
图4是该碎纸装置中吸纸装置的结构示意图；
图5是该碎纸装置中碎纸刀具的结构示意图；
图6是该碎纸装置中碎纸桶的结构示意图；
图7是进入该碎纸装置的废纸纸面上的字体位置示意图。
具体实施方式：
实施例一：
如图1-图3所示，揭示了一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置100，主要包括过纸板101、吸纸装置102、光学识别装置103、控制装置1001、碎纸刀具104和碎纸分类存放的碎纸桶105，所述吸纸装置102安装在所述过纸板101上，能将放置于所述过纸板101的废纸逐张地吸入并沿着所述过纸板101传送至碎纸刀具处；所述光学识别装置103，安装于所述过纸板101上，当有废纸从过纸板101上通过时，对废纸正反两面进行纸面上字体位置的识别；所述碎纸刀具104具有碎纸功能，设置于所述过纸板101的末端；所述碎纸分类存放的碎纸桶105安装于碎纸刀具的下方，用于分类存放有墨碎纸和无墨碎纸；其中，所述控制装置1001根据光学识别装置103所识别确定的字体位置控制所述碎纸刀具104工作。其中，控制装置1001为一MCU(微型处理器)，设置于碎纸装置100的内部，在附图中未示出。
如图3所示的，本实施例中的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，所述过纸板101呈“Z字形”弯折，包括倾斜于水平面的斜板1011，连接所述斜板1011且反向倾斜于水平面的折板1012，以及连接所述折板1012且水平设置的横板1013；其中，所述斜板1011上设置有吸纸装置102和过纸口106，所述折板1012上设置有光学识别装置103、吸纸装置102和过纸口106，所述横板1013上设置有光学识别装置103、吸纸装置102和碎纸刀具104。其中，吸纸装置102能够将废纸沿着过纸板101以预设的速冻匀速推送，过纸板101“Z字形”弯折，能够使废纸在行进过程中有两次机会被相应的光学识别装置103所拍摄识别，从而能够使废纸正反两面的字体位置均被识别确定，确保了废纸上有墨部分和无墨部分的准确分离。
如图4所示的，揭示了一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置中吸纸装置的示意图。该实施例中，所述吸纸装置102包括搓纸轮107、第一电机108以及第一金属杆109，所述第一电机108与第一金属杆109相连，第一金属杆109上装有推动废纸行进的搓纸轮107；所述吸纸装置102上还设置有光感装置110。本实施例中，用户首先应将废纸放置于过纸板101的斜板1011上，位于斜板1011的吸纸装置102将废纸吸入并由光感装置110检验废纸是否被全部吸入；废纸被吸入后，首先通过斜板1011上的过纸口106，位于折板1012的光学识别装置103识别废纸纸面的字体在纸面的什么位置，并将包含有字体位置的信息发送至控制装置1001以供其决策；而后废纸在折板1012的吸纸装置102的作用下通过折板1012的过纸口106，并进入横板1013上的光学识别装置103的识别区域，横板1013上的光学识别装置103识别确定废纸另一面的字体位置，并将包含有字体位置的信息发送至控制装置1001以供其决策；最后，废纸进入碎纸刀具104处，控制装置1001根据光学识别装置所识别确定的废纸正反两面的字体位置信息控制碎纸刀具104工作。
其中，如图4所示的，所述光学识别装置103为摄像头，所述摄像头的视场角覆盖位于其斜上方的过纸口106，所述摄像头为带有补光灯的一体式摄像头。
在本发明其中一实施例中，所述碎纸刀具包括第二电机、第二金属杆以及至少一个滚刀，所述第二电机与第二金属杆相连，所述至少一个滚刀并排安装在所述第二金属杆上，所述滚刀上设置有可控刀片，所述可控刀片能够在所述控制装置的控制下沿滚刀的径向伸缩。如图5所示的，是本发明其中一实施例中所涉及的碎纸刀具104的示意图，该碎纸刀具104包括第二电机、第二金属杆以及至少一个滚刀111，滚刀111的中心设置有螺杆孔113，第二金属杆穿过螺杆孔113可以串接一个或多个滚刀111，滚刀111的可控刀片112被设计为可伸缩的，控制装置1001能够根据当前字体位置的情况确定废纸的有墨部分和无墨部分，分别控制不同滚刀111上可控刀片112伸出或收缩情况，从而将有墨部分和无墨部分相分离。其中，所述控制装置1001在确定当前碎纸刀具104位置处的废纸为有墨部分时，控制所述可控刀片112伸出以对废纸进行切割；所述控制装置1001在确定当前碎纸刀具104位置处的废纸为无墨部分时，控制所述可控刀片112收缩以停止对废纸进行切割。
如图6所示的，在本发明其中一实施例中，所述碎纸桶包括有墨纸桶和无墨纸桶，所述有墨纸桶和无墨纸桶安装在带有第三电机的圆盘上，所述控制装置根据当前废纸上字体的有无控制所述第三电机带动所述圆盘转动，以在有墨纸桶和无墨纸桶之间切换。该实施例中，通过光学识别装置103识别的字体位置来控制碎纸刀具104刀片的伸出来实现将字体(有墨部分)切下，使该部分废纸竖直掉入到有墨纸桶1051中，而后第三电机驱动圆盘1053转动，使废纸的无墨部分进入到无墨纸桶1052中。至此实现废纸有墨部分与无墨部分的分离。其中，所述有墨纸桶1051和无墨纸桶1052可拆卸，二者为两个互补的半圆桶。
在本发明其中一实施例中，所述控制装置根据所述光感装置所检测到的光学参数的变化判断当前过纸板上是否放置有废纸，并根据判断结果控制所述吸纸装置工作。光感装置110上端装有小灯泡，光从上而下照射，下端装有光敏电阻，当废纸全部吸入后，光将直接照到光敏电阻上使其阻值发生较大改变，以此对废纸是否被全部吸入的进行监控。
在本发明其中一实施例中，所述控制装置对摄像头所拍摄到的废纸上的字体图像进行灰度化处理、降噪处理以及二值化处理，并通过定位算法建立坐标系，确定废纸纸面上的字体位置。
如图7所示的，涉及本发明其中一实施例中的废纸114，包括有墨部分115和无墨部分116，碎纸时：吸纸装置102为废纸114提供了一个稳定的传输速度，使碎纸刀具104在控制装置1001的控制下能准确切割有墨部分115，有墨部分115被切割后受重力下落至有墨纸桶1051；而控制装置1001判断传输至碎纸刀具104处的废纸为无墨部分116时，则控制碎纸刀具104收起可控刀片112，并将碎纸桶105切换为无墨纸桶1052，此时无墨部分116的废纸无须切割，即可直接掉落至无墨纸桶1052，从而实现了废纸114有墨部分115和无墨部分116的分离。
如图1所示，碎纸装置100的下方存放碎纸桶105，碎纸桶105可取出以分类回收废纸。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (9)

1.一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，包括：
过纸板、吸纸装置、光学识别装置、控制装置、碎纸刀具和碎纸分类存放的碎纸桶，所述吸纸装置安装在所述过纸板上，能将放置于所述过纸板的废纸逐张地吸入并沿着所述过纸板传送至碎纸刀具处；所述光学识别装置，安装于所述过纸板上，当有废纸从过纸板上通过时，对废纸正反两面进行纸面上字体位置的识别；所述碎纸刀具具有碎纸功能，设置于所述过纸板的末端；所述碎纸分类存放的碎纸桶安装于碎纸刀具的下方，用于分类存放有墨碎纸和无墨碎纸；其中，所述控制装置根据光学识别装置所识别确定的字体位置控制所述碎纸刀具工作；所述碎纸刀具包括第二电机、第二金属杆以及至少一个滚刀，所述第二电机与第二金属杆相连，所述滚刀安装在所述第二金属杆上，所述滚刀上设置有可控刀片，所述可控刀片能够在所述控制装置的控制下沿滚刀的径向伸缩。
2.如权利要求1所述的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，所述过纸板呈“Z字形”弯折，包括倾斜于水平面的斜板，连接所述斜板且反向倾斜于水平面的折板，以及连接所述折板且水平设置的横板；其中，所述斜板上设置有吸纸装置和过纸口，所述折板上设置有光学识别装置、吸纸装置和过纸口，所述横板上设置有光学识别装置、吸纸装置和碎纸刀具。
3.如权利要求1所述的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，所述吸纸装置包括搓纸轮、第一电机以及第一金属杆，所述第一电机与第一金属杆相连，第一金属杆上装有推动废纸行进的搓纸轮；所述吸纸装置上还设置有光感装置。
4.如权利要求2所述的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，所述光学识别装置为摄像头，所述摄像头的视场角覆盖位于其斜上方的过纸口，所述摄像头为带有补光灯的一体式摄像头。
5.如权利要求1所述的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，所述碎纸桶包括有墨纸桶和无墨纸桶，所述有墨纸桶和无墨纸桶安装在带有第三电机的圆盘上，所述控制装置根据当前废纸上字体的有无控制所述第三电机带动所述圆盘转动，以在有墨纸桶和无墨纸桶之间切换。
6.如权利要求3所述的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，所述控制装置根据所述光感装置所检测到的光学参数的变化判断当前过纸板上是否放置有废纸，并根据判断结果控制所述吸纸装置工作。
7.如权利要求4所述的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，所述控制装置对摄像头所拍摄到的废纸上的字体图像进行灰度化处理、降噪处理以及二值化处理，并通过定位算法建立坐标系，确定废纸纸面上的字体位置。
8.如权利要求1所述的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，所述控制装置在确定当前碎纸刀具位置处的废纸为有墨部分时，控制所述可控刀片伸出以对废纸进行切割；所述控制装置在确定当前碎纸刀具位置处的废纸为无墨部分时，控制所述可控刀片收缩以停止对废纸进行切割。
9.如权利要求5所述的一种可将纸面有墨部分和无墨部分分离的碎纸装置，其特征在于，所述有墨纸桶和无墨纸桶可拆卸，二者为两个互补的半圆桶。
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