CN110451120A - 一种可压缩分类垃圾箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可压缩分类垃圾箱，包括箱体，箱体由前板、后板以及两块侧板围成，前板和后板之间还平行设置有中间支撑板A和中间支撑板B，箱体顶部还设置有顶板，两块侧板靠下位置处均开有侧门用于取放箱体内部的垃圾盛放箱，前板活动设置有自动门用于投放垃圾，自动门与箱体内部设置的自动门单元连接，自动门单元又与检测单元、驱动单元、压缩单元依次连接，箱体内还设置有控制系统，前板上还设置有接近开关传感器，本发明解决了现有技术中存在的垃圾箱垃圾分类效果差、体积容量小的问题。

Description

一种可压缩分类垃圾箱
技术领域
本发明属于垃圾收集设备技术领域，具体涉及一种可压缩分类垃圾箱。
背景技术
随着社会的发展和人们生活水平的提高，生活垃圾的种类和数量也在逐渐增多，饮料瓶、果皮等街头零散垃圾随处可见，目前大街上的垃圾箱没有自动分类功能，靠人们自觉去将垃圾投放到不同的垃圾桶内，这就使得可回收垃圾很多时候并不能得到很好的回收利用，一方面增加了环卫工人的负担，同时也对环境造成了更大的污染。另外有的垃圾往往体积较大，但很容易被压缩，投入垃圾箱后造成垃圾箱的空间得不到有效地利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种可压缩分类垃圾箱，解决了现有技术中存在的垃圾分类效果差、空间得不到有效利用的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种可分压缩分类垃圾箱，包括箱体，箱体由前板、后板以及两块侧板围成，前板和后板之间还平行设置有中间支撑板A和中间支撑板B，箱体顶部还设置有顶板，两块侧板靠下位置处均开有侧门用于取放箱体内部的垃圾盛放箱，前板活动设置有自动门用于投放垃圾，自动门与箱体内部设置的自动门单元连接，自动门单元又与检测单元、驱动单元、压缩单元依次连接，箱体内还设置有控制系统，前板上还设置有接近开关传感器。
本发明的特点还在于，
自动门单元具体结构为：包括与所述前板固连的电机支撑架B，电机支撑架B上安装有步进电机，步进电机与所述控制系统连接，步进电机输出轴通过联轴器A与电机驱动轴A连接，电机驱动轴A上装有齿轮，并且电机驱动轴A两端各安装于轴承座中，轴承座内设置有轴承，轴承座与垃圾箱前板固连，从而保证电机驱动轴A与前板位置固定，齿轮与齿条啮合，齿条与所述自动门固连，自动门通过前板上的滑轨与前板相连，并在滑轨上能够上下移动。
检测单元具体结构为：包括竖直垂直设置于前板和中间支撑板B之间的一对挡板，挡板上设置有摄像头，摄像头与控制系统以及后台数据库连接，一对挡板相互平行，一对挡板底部之间水平设置有检测板，检测板与自动门位置等宽对应，检测板底部通过检测板连接件与电机驱动轴B连接，电机驱动轴B通过联轴器B与固定在中间支撑板B上的蜗轮蜗杆电机B连接，蜗轮蜗杆电机B还与所述控制系统连接，通过蜗轮蜗杆电机B实现检测板的左右旋转，中间支撑板B上设置有照明灯，在挡板上设置有光控开关，当安装在光控开关中的光控探头检测到的光线强度低于设定值时，通过光控开关打开照明灯，以便为摄像头提供足够的照明条件。
驱动单元具体结构为：包括固定在所述中间支撑板A上的电机支撑架A，电机支撑架A上安装有蜗轮蜗杆电机A，蜗轮蜗杆电机A与控制系统连接，蜗轮蜗杆电机A输出轴上安装有一对小链轮，以一对小链轮为中心还设置有一对大链轮，链条依次经过其中一个大链轮、一对小链轮、另一个大链轮后与蜗轮蜗杆电机A形成闭合环路，一对小链轮和一对大链轮均与压缩单元连接。
压缩单元具体结构为：包括与所述大链轮连接的从动轴，从动轴与曲柄固连，曲柄还与竖直的连杆一端连接，连杆的另一端与压板固连，压板位于所述垃圾盛放箱的顶部，压板靠近所述中间支撑板B的一侧与中间支撑板B上设置的竖直抽屉导轨连接，垃圾盛放箱内壁靠近上侧位置处还设置有红外传感器，红外传感器与所述控制系统连接。
垃圾盛放箱顶部开口处靠近所述检测板的一侧还设置有垃圾挡板。
控制系统为51单片机。
顶板上还设置有太阳能板，太阳能板通过导线依次连接位于底板上的控制器、逆变器和蓄电池，蓄电池为垃圾箱内各电气元器件供电。
本发明的有益效果是，一种压缩分类垃圾箱，通过51单片机控制自动门的开启和关闭，避免了箱内异味的渗出，同时也对箱内部件起到了一定的保护作用；采用图像识别技术对垃圾进行识别分类，有效的解决了垃圾分类难的问题，并且分类的种类具有很强的可操作性；采用曲柄滑块机构对垃圾进行压缩、链传动对电机转矩进行放大从而驱动曲柄滑块机构，能够有效的增大垃圾箱的空间利用率，并且曲柄滑块机构和链传动结构比较简单，比较容易实现，安装维修方便，很大程度上减少了成本提高了性价比。
附图说明
图1是本发明一种可压缩分类垃圾箱的外观图；
图2是本发明一种可压缩分类垃圾箱结构示意图；
图3是本发明一种可压缩分类垃圾箱链传动示意图；
图4是本发明一种可压缩分类垃圾箱的自动门机构示意图；
图5是本发明一种可压缩分类垃圾箱的检测板机构示意图。
图中，1.侧板，2.太阳能板，3.自动门，4.顶板，5.前板，6.侧门，7.后板，8.中间支撑板A，9.中间支撑板B，10.红外传感器，11.检测板，12.摄像头，13.步进电机，14.曲柄，15.从动轴，16.接近开关传感器，17.连杆，18.压板，19.垃圾盛放箱，20.控制器，21.蓄电池，22.底板，23.抽屉导轨，24.大链轮，25.链条，26.小链轮，27.蜗轮蜗杆电机A，28.电机支撑架A，29.蜗轮蜗杆电机B，30.电机支撑架B，31.联轴器A，32.电机驱动轴A，33.齿条，34.齿轮，35.滑轨，36.轴承座，37.联轴器B，38.电机驱动轴B，39.检测板连接件，40.挡板，41.51单片机，42.垃圾挡板，43.照明灯，44.光电开关，45.逆变器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种可分压缩分类垃圾箱，结构如图1、图2所示，包括箱体，箱体由前板5、后板7以及两块侧板1围成，前板5和后板7之间还平行设置有中间支撑板A8和中间支撑板B9，箱体顶部还设置有顶板4，两块侧板1靠下位置处均开有侧门7用于取放箱体内部的垃圾盛放箱19，前板5活动设置有自动门3用于投放垃圾，自动门3与箱体内部设置的自动门单元连接，自动门单元又与检测单元、驱动单元、压缩单元依次连接，箱体内还设置有控制系统，前板5上还设置有接近开关传感器16。
如图4所示，自动门单元具体结构为：包括与所述前板5固连的电机支撑架B30，电机支撑架B30上安装有步进电机13，步进电机13与控制系统连接，步进电机13输出轴通过联轴器A31与电机驱动轴A32连接，电机驱动轴A32上装有齿轮34，并且电机驱动轴A32两端各安装于轴承座36中，轴承座36内设置有轴承，轴承座36与垃圾箱前板5固连，从而保证电机驱动轴A32与前板5位置固定，齿轮34与齿条33啮合，齿条33与自动门3固连，自动门3通过前板5上的滑轨35与前板5相连，并在滑轨35上能够上下移动。
如图5所示，检测单元具体结构为：包括竖直垂直设置于所述前板5和中间支撑板B9之间的一对挡板40，挡板40上设置有摄像头12，摄像头12与控制系统以及后台数据库连接，中间支撑板B9上设置有照明灯43，在挡板40上设置有光控开关44，当安装在光控开关44中的光控探头检测到的光线强度低于设定值时，将信号传递至51单片机41，51单片机41通过光控开关44打开照明灯43，以便为摄像头12提供足够的照明条件。一对挡板40相互平行，一对挡板40底部之间水平设置有检测板11，检测板11与自动门3位置等宽对应，检测板11底部通过检测板连接件39与电机驱动轴B38连接，电机驱动轴B38通过联轴器B37与固定在所述中间支撑板B9上的蜗轮蜗杆电机B29连接，蜗轮蜗杆电机B29还与控制系统连接，通过蜗轮蜗杆电机B29实现检测板11的左右旋转。
如图3所示，驱动单元具体结构为：包括固定在所述中间支撑板A8上的电机支撑架A28，电机支撑架A28上安装有蜗轮蜗杆电机A27，蜗轮蜗杆电机A27与所述控制系统连接，蜗轮蜗杆电机A27输出轴上安装有一对小链轮26，以一对小链轮26为中心还设置有一对大链轮24，链条依次经过其中一个大链轮24、一对小链轮26、另一个大链轮24后与蜗轮蜗杆电机A27形成闭合环路，一对小链轮26和一对大链轮24均与压缩单元连接。
压缩单元具体结构为：包括与所述大链轮24连接的从动轴15，从动轴15与曲柄14固连，曲柄14还与竖直的连杆17一端连接，连杆17的另一端与压板18固连，压板18位于垃圾盛放箱19的顶部，压板18靠近所述中间支撑板B9的一侧与中间支撑板B9上设置的竖直抽屉导轨23连接，垃圾盛放箱19内壁靠近上侧位置处还设置有红外传感器10，红外传感器10与所述控制系统连接。
垃圾盛放箱19顶部开口处靠近所述检测板11的一侧还设置有垃圾挡板42。
控制系统为51单片机41。
顶板4上还设置有太阳能板2，太阳能板2通过导线依次连接位于底板22上的控制器20、逆变器45和蓄电池21，蓄电池21为垃圾箱内各电气元器件供电。
本发明一种可分压缩分类垃圾箱，工作过程如下：
当安装在前板5上的接近开关传感器16感应到有人靠近时，将信号传输至51单片机41，51单片机41控制步进电机13旋转带动齿轮34转动，齿轮34和齿条33啮合带动齿条33向上移动，从而控制自动门3的自动开启；当人投完垃圾远离自动门3时，51单片机41控制步进电机13旋转带动齿轮34转动，通过齿轮34和齿条33的啮合作用带动齿条33向下移动，从而控制自动门3的自动关闭。
接近开关传感器的型号为E3F-DS100C4。
投进垃圾箱的垃圾会掉落到检测板11上，之后由摄像头12对垃圾进行拍照，将所拍照片与后台数据库进行匹配从而判断垃圾种类，接着会发送信号给51单片机41，接着51单片机41发送信号给蜗轮蜗杆电机29，蜗轮蜗杆电机29通过驱动轴39控制检测板11的左右旋转，垃圾通过垃圾挡板42掉落到两侧不同的垃圾盛放箱19内。当安装在光控开关44中的光控探头检测到的光线强度低于设定值时，通过51单片机41控制光控开关44打开照明灯43，以便为摄像头12提供足够的照明条件。当垃圾盛放箱19内的垃圾装满以后会触发箱内安装的红外线传感器10，红外传感器10将信号发送给51单片机41，51单片机41控制蜗轮蜗杆电机27转动，通过链条25驱动大链轮24的转动，大链轮24通过从动轴控制曲柄14的转动通过连杆17和抽屉导轨23的限制，让压板18上下移动来对垃圾进行压缩，在达到指定压力后停止压缩。红外传感器型号为E18-D80NK。
检测单元是基于图像识别技术来实现对垃圾的分类，垃圾通过自动门掉落到支撑板上，摄像头对垃圾进行拍照，将照片传到后台与数据库进行匹配，从而确定垃圾种类，通过电机驱动支撑板左右旋转，让垃圾掉落到不同的箱体内。太阳能电池提供直流电源的情况下电机很难实现压缩垃圾所要求的转矩，因此该方案采用链传动对蜗轮蜗杆电机的转矩进行放大，从而达到要求。

Claims (8)

1.一种可分压缩分类垃圾箱，其特征在于，包括箱体，箱体由前板(5)、后板(7)以及两块侧板(1)围成，前板(5)和后板(7)之间还平行设置有中间支撑板A(8)和中间支撑板B(9)，箱体顶部还设置有顶板(4)，两块侧板(1)靠下位置处均开有侧门(7)用于取放箱体内部的垃圾盛放箱(19)，前板(5)活动设置有自动门(3)用于投放垃圾，自动门(3)与箱体内部设置的自动门单元连接，自动门单元又与检测单元、驱动单元、压缩单元依次连接，箱体内还设置有控制系统，前板(5)上还设置有接近开关传感器(16)。
2.根据权利要求1所述的一种可压缩分类垃圾箱，其特征在于，所述自动门单元具体结构为：包括与所述前板(5)固连的电机支撑架B(30)，电机支撑架B(30)上安装有步进电机(13)，步进电机(13)与所述控制系统连接，步进电机(13)输出轴通过联轴器A(31)与电机驱动轴A(32)连接，电机驱动轴A(32)上装有齿轮(34)，并且电机驱动轴A(32)两端各安装于轴承座(36)中，轴承座(36)内设置有轴承，轴承座(36)与垃圾箱前板5固连，从而保证电机驱动轴A(32)与前板(5)位置固定，齿轮(34)与齿条(33)啮合，齿条(33)与所述自动门(3)固连，自动门(3)通过前板(5)上的滑轨(35)与前板(5)相连，并在滑轨(35)上能够上下移动。
3.根据权利要求2所述的一种可压缩分类垃圾箱，其特征在于，所述检测单元具体结构为：包括竖直垂直设置于所述前板(5)和中间支撑板B(9)之间的一对挡板(40)，挡板(40)上设置有摄像头(12)，摄像头(12)与所述控制系统以及后台数据库连接，中间支撑板B(9)上设置有照明灯(43)，在挡板(40)上设置有光控开关(44)，照明灯(43)、光控开关(44)依次与所述控制系统连接，一对挡板(40)相互平行，一对挡板(40)底部之间水平设置有检测板(11)，检测板(11)与所述自动门(3)位置等宽对应，检测板(11)底部通过检测板连接件(39)与电机驱动轴B(38)连接，电机驱动轴B(38)通过联轴器B(37)与固定在所述中间支撑板B(9)上的蜗轮蜗杆电机B(29)连接，蜗轮蜗杆电机B(29)还与所述控制系统连接，通过蜗轮蜗杆电机B(29)实现检测板(11)的左右旋转。
4.根据权利要求3所述的一种可压缩分类垃圾箱，其特征在于，所述驱动单元具体结构为：包括固定在所述中间支撑板A(8)上的电机支撑架A(28)，电机支撑架A(28)上安装有蜗轮蜗杆电机A(27)，蜗轮蜗杆电机A(27)与所述控制系统连接，蜗轮蜗杆电机A(27)输出轴上安装有一对小链轮(26)，以一对小链轮(26)为中心还设置有一对大链轮(24)，链条依次经过其中一个大链轮(24)、一对小链轮(26)、另一个大链轮(24)后与蜗轮蜗杆电机A(27)形成闭合环路，一对小链轮(26)和一对大链轮(24)均与所述压缩单元连接。
5.根据权利要求4所述的一种可压缩分类垃圾箱，其特征在于，所述压缩单元具体结构为：包括与所述大链轮(24)连接的从动轴(15)，从动轴(15)与曲柄(14)固连，曲柄(14)还与竖直的连杆(17)一端连接，连杆(17)的另一端与压板(18)固连，压板(18)位于所述垃圾盛放箱(19)的顶部，压板(18)靠近所述中间支撑板B(9)的一侧与中间支撑板B(9)上设置的竖直抽屉导轨(23)连接，垃圾盛放箱(19)内壁靠近上侧位置处还设置有红外传感器(10)，红外传感器(10)与所述控制系统连接。
6.根据权利要求4所述的一种可压缩分类垃圾箱，其特征在于，所述垃圾盛放箱(19)顶部开口处靠近所述检测板(11)的一侧还设置有垃圾挡板(42)。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种可分类智能垃圾箱，其特征在于，所述控制系统为51单片机(41)。
8.根据权利要求7所述的一种可压缩分类垃圾箱，其特征在于，所述顶板(4)上还设置有太阳能板(2)，太阳能板(2)通过导线依次与位于底板(22)上的控制器(20)、逆变器(45)和蓄电池(21)连接，蓄电池(21)为垃圾箱内各电气元器件供电。
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