CN110902199B - 一种机电一体化垃圾分类装置 - Google Patents

Abstract

一种机电一体化垃圾分类装置，在垃圾的收集阶段用于实现对生活垃圾的分类。它包括垃圾箱，在垃圾箱内设有自上而下依次设置的破袋单元、集水台、筛分单元、转移单元、收集单元和吹风机，集水台用于实现对液体的收集，破袋单元用于实现对垃圾袋的破袋操作，筛分单元用于实现对垃圾大小的筛分；转移单元用于按照大小分类实现对垃圾的转移，收集单元用于实现对垃圾的分类收集。本发明可对垃圾分类并收集，不同大小的垃圾基本代表不同类型的垃圾，进而便于分别处理。

Description

一种机电一体化垃圾分类装置

技术领域

本发明涉及垃圾分类技术领域，具体地说是一种机电一体化垃圾分类装置。

背景技术

生活垃圾是日常生活中不可避免的产物，果皮、纸屑、酒瓶、塑料袋、易拉罐、药瓶、菜叶、鱼刺、骨头等都可以成为生活垃圾。这些生活垃圾通常包裹在垃圾袋中，有时垃圾袋中还会有菜汁、污水等液体。居民在丢弃垃圾时，将装有垃圾的垃圾袋直接丢在垃圾桶内，这些垃圾被运往垃圾处理站后进行统一处理，增大了垃圾处理站的工作量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机电一体化垃圾分类装置，在垃圾的收集阶段用于实现对生活垃圾的分类。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是： 一种机电一体化垃圾分类装置，它包括垃圾箱，其特征是，在垃圾箱内设有自上而下依次设置的破袋单元、集水台、筛分单元、转移单元、收集单元和吹风机。

集水台为上端小、下端大的锥形中空结构，在集水台大端与垃圾箱内壁之间设有固定板，在集水台锥形外壁上设有侧孔，集水台底部通过回收管与废液槽连通；

破袋单元包括转动安装在集水台上部的转轴、固定在转轴顶部的伞形的刺、以及驱动转轴旋转的破袋电机；

筛分单元包括设置在固定板下方且与固定板接触的筛分板、驱动筛分板旋转的筛分电机、设置在集水台与垃圾箱内壁之间的拨板、驱动拨板旋转的拨动机构，在固定板上设有通孔，在筛分板上设有四组筛孔，按孔大小由小到大排列依次为第一筛孔、第二筛孔、第三筛孔和第四筛孔；

转移单元包括设置在筛分板下方的汇集箱、转动安装在汇集箱内的转移板、设置在转移板上的第一至第四转移管；汇集箱内腔通过风管与吸风机连接；

收集单元包括设置在转移板下方的收集箱、设置在收集箱内的第一至第四腔体、设置在收集箱与转移板之间的承接板，在承接板上设有第一至第四承接孔，第一至第四转移管、第一至第四承接孔以及第一至第四腔体一一对应连通。

进一步地，在垃圾箱的顶部设有投入口，在垃圾箱顶部滑动安装有盖板，在盖板与垃圾箱内壁之间设有弹性拉绳，在拉绳的作用下盖板盖住投入口。

进一步地，还包括导向单元，导向单元包括设置在集水台上方且与垃圾箱铰接连接的一对托板，在托板与垃圾箱之间设有扭簧，在扭簧作用下两托板呈倒置的八字形结构。

进一步地，在导向单元与集水台之间设有一对电动伸缩杆，电动伸缩杆上设置拉钩。

进一步地，拨动机构包括转动安装在垃圾箱内壁且与拨板固定连接的齿圈、与齿圈啮合的第一齿轮、与第一齿轮共轴设置的第二齿轮、与第二齿轮共轴设置的第三齿轮、驱动第三齿轮的拨动电机。

进一步地，在汇集箱内设有导向块，导向块的上表面包括四个斜面，四个斜面的下端交汇处为下落孔。

进一步地，在收集箱内设有依次设置的第一隔板、第二隔板和第三隔板，进而形成第一至第四腔体，在第三隔板与收集箱内壁之间设置第四隔板，进而将第四腔体分成塑料瓶腔和酒瓶腔；在第四隔板的上方设有与收集箱铰接连接的翘板、在翘板一端设有配重块。

进一步地，在垃圾箱侧壁设有太阳能电板，太阳能电板与垃圾箱内的蓄电池电连接。

进一步地，第一至第三筛孔均包括圆孔、矩形孔。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种机电一体化垃圾分类装置，首先可以将垃圾袋扯破，进而使得垃圾暴露出来；其次，刺的旋转可以将暴露的垃圾向四周拨动，进而使得垃圾分散；拨板及筛分板的设置，可以使得垃圾由小到大依次落下；落下的垃圾被分别转移到不同的腔体内进行收集，液体则渗入集水台内后经回收管流入废液槽内单独收集，实现了干湿垃圾的分离。本发明，可按照垃圾大小进行分别分类，这样的分类也将生活垃圾大体进行归类，减轻了后续的回收处理工作。

附图说明

图1为本发明的正面示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为垃圾袋丢入垃圾箱内的示意图；

图4为破袋示意图；

图5为集水台的剖视图；

图6为集水台的俯视示意图；

图7为拨动机构的示意图；

图8为汇集箱的剖视图；

图9为汇集箱的俯视图；

图10为转移单元的示意图；

图11为承接板的俯视图；

图12为储存箱的剖视图；

图13为较重的酒瓶落在翘板上的示意图；

图14为较重的酒瓶压动翘板摆动的示意图；

图15为较轻的塑料瓶落在翘板上的示意图；

图16为较轻的塑料瓶沿翘板滚动的示意图；

图17为筛分板的俯视图；

图18为固定板的俯视图；

图中：1垃圾箱，11投入口，12盖板，121把手，122突起，123固定块，124拉绳，13托板，14铰接轴，15电动伸缩杆，16拉钩，17支撑板，171通风孔，18底座，181风机，2集水台，21侧孔，22集水腔，23转轴，24刺，241螺母，25破袋电机，26支撑筒，27安装板，28漏水孔，29回收管，3固定板，31筛分板，311第一筛孔，312第二筛孔，313第三筛孔，314第四筛孔，32筛分电机，33弧形槽，34齿圈，341轴承，342第一齿轮，343第二齿轮，344第三齿轮，345拨动电机，346安装架，35拨板，36通孔，4汇集箱，41导向块，411斜面，412下落孔，413吸气口，42缺口，43转移板，431第一转移管，432第二转移管，433第三转移管，434第四转移管，44调节齿轮，45转移电机，5承接板，51第一承接孔，52第二承接孔，53第三承接孔，54第四承接孔，6废液槽，7储存箱，71第一隔板，72第二隔板，73第三隔板，74第四隔板，741塑料瓶腔，742酒瓶腔，75第一腔体，76第二腔体，77第三腔体，78翘板，781轴，782配重块，8太阳能电板，81支架，9垃圾袋，91酒瓶，92塑料瓶。

具体实施方式

如图1至图18所示，本发明主要包括垃圾箱1、导向单元、集水台2、破袋单元、筛分单元、转移单元和收集单元，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1、图2所示，垃圾箱1为本发明的主体，垃圾箱为长方体形，也可以为圆柱形。在垃圾箱的顶部设有投入口11，通过投入口将垃圾袋置于垃圾箱内。在垃圾箱的顶部设有盖板12，盖板与垃圾箱顶部左右滑动连接。在盖板的顶部固定有把手121，以方便盖板的开启。在盖板的底部固定有突起122，在垃圾箱内腔的顶部固定有固定块123，在固定块与突起之间设有弹性的拉绳124，在拉绳的作用下盖板将投入口盖住。当需要投放垃圾时，可以握住把手，将盖板推开。

在投入口的下方设有导向单元，如图2所示，导向单元包括通过铰接轴14与垃圾箱内壁铰接连接的一对托板13，两托板左右设置且对称设置，托板与垃圾箱之间设有扭簧，在扭簧的作用下两托板呈一个倒置的“八”字形结构。如图3所示，使用时，推开盖板12，然后将垃圾袋9丢入垃圾箱内，此时垃圾袋与托板接触，在自身重力的作用下垃圾袋推开托板后经两托板之间的区域落下。导向单元用于对投入垃圾箱内的垃圾袋起到导向的作用，使得垃圾袋顺利落在集水台上；与此同时，当连续投入两袋垃圾时，先投入的垃圾袋与集水台接触后，后投入的垃圾袋由托板、先投入的垃圾袋配合作用托住而不会落下。

如图4、图6所示，在导向单元的下方设有集水台2，集水台为圆台形的中空结构，在集水台的锥形侧壁上设有若干侧孔21，侧孔的设置便于垃圾袋内的液体流入集水台内侧的集水腔22内，集水腔的底部为螺旋面，这样穿过侧孔流入集水腔内的液体由高处向低处流动。在集水台的底部设有漏水孔28，在集水台底部连接有回收管29。在集水腔内设有支撑筒26，在支撑筒内转动安装有转轴23，在转轴的顶部设有刺24，刺上设有螺母241，刺通过螺母与转轴顶部螺纹连接。刺为伞形，刺的大端为中空结构。在集水台上设有破袋电机25，破袋电机用于驱动转轴的旋转。在集水台大端的内腔中设有安装板27。穿过托板的垃圾袋直接落在集水台上，并与刺接触，此时刺将垃圾袋的底部刺破。破袋电机旋转时，可以进一步刺破垃圾袋，刺在旋转的过程中还与垃圾袋内的垃圾接触碰撞，进而将垃圾袋内的垃圾从集水台顶部拨出。

在集水台的上方还设有一对左右设置的电动伸缩杆15，在电动伸缩杆上固定有拉钩16，拉钩为具有倒刺的金属件，在电动伸缩杆的作用下可以驱动拉钩穿透垃圾袋，如图4所示，拉钩穿透垃圾袋然后复位的过程中，可以将垃圾袋拉破，同时将垃圾袋内的部分垃圾拖出。刺、电动伸缩杆、拉钩、破袋电机构成了破袋单元。

在集水台的外围设有圆环形的固定板3，固定板的外壁与垃圾箱内壁固定连接，进而实现集水台与垃圾箱之间的连接。在固定板的下方设有筛分板31，在安装板上固定有筛分电机32，筛分电机输出端与筛分板固定连接，如图17所示，在筛分板上设有圆弧形的弧形槽33，以避让回收管。在筛分板上设有四组沿弧线依次设置的筛孔，分别为第一筛孔311、第二筛孔312、第三筛孔313和第四筛孔314，第一筛孔为紧密设置的多个，且第一筛孔包括圆孔、矩形孔。第二筛孔也为紧密设置的多个，且第二筛孔包括圆孔、矩形孔，第二筛孔的尺寸大于第一筛孔。第三筛孔也为紧密设置的多个，且第三筛孔包括圆孔、矩形孔，第三筛孔的尺寸大于第二筛孔。第四筛孔包括一个大孔。第一筛孔可允许果皮、碎块、纸屑、颗粒等小尺寸的一类垃圾通过，第二筛孔可允许瓶盖、纸片、小药瓶、蛋壳、菜叶等中等尺寸的二类垃圾通过，第三筛孔可允许香蕉皮、坏掉的苹果、大骨头、易拉罐等大尺寸的三类垃圾通过，第四筛孔可以允许酒瓶、酱油桶等较大尺寸的四类垃圾通过。

在集水台与垃圾箱内壁之间的空间中设有拨板35，拨板的底部与固定板的上表面接触，如图18所示，在固定板上设有扇形的通孔36，当通孔与筛孔上下对应后，小于筛孔尺寸的垃圾会穿过通孔、筛孔落下。在垃圾箱的内壁上固定有轴承341，在轴承的内圈上固定有齿圈34，齿圈与拨板的顶部固定连接。为驱动齿圈的旋转，在垃圾箱内壁设置拨动机构，如图7所示，拨动机构包括固定在垃圾箱内的安装架346、与齿圈啮合的第一齿轮342、与第一齿轮共轴设置且与安装架转动连接的第二齿轮343、与第二齿轮啮合的第三齿轮、驱动第三齿轮转动的拨动电机345，拨动电机工作时可以驱动齿圈的旋转。齿圈旋转时带动拨板的转动，拨板相对固定板移动时可以推动固定板上的垃圾移动。垃圾在移动的过程中，当小于筛孔尺寸的垃圾可以穿越对应的筛孔落下。筛分板、固定板、拨板、拨动机构构成了筛分单元，通过筛分单元可以实现对垃圾的一级级筛分。筛分时，先使得第一筛孔与通孔连通，筛分出小尺寸的垃圾；再使得第二筛孔与通孔连通，筛分出中等尺寸的垃圾；再使得第三筛孔与通孔连通，筛分大尺寸的垃圾；最后使得第四筛孔与通孔连通，筛分较大尺寸的垃圾。第一筛孔与通孔连通后，拨板在拨动机构的作用下旋转多圈，进而推动垃圾移动使得小尺寸垃圾落下；第二筛孔与通孔连通后，拨板在拨动机构的作用下再次旋转多圈，进而推动中等尺寸的垃圾落下。

为实现对各尺寸垃圾的收集，在集水台的下方设有汇集箱4，如图2、图8所示，汇集箱4为上、下敞口中空结构，在汇集箱内设有导向块41，如图9所示，导向块的上表面包括四个斜面411，在导向块上还设有下落孔412，下落孔位于斜面下端交汇处。在导向块的侧壁还设有吸气口413，垃圾落在导向块的斜面上后，经下落孔继续下落。吸气口则通过风管与吸风机连接，吸风机工作时可以将落在导向块内的塑料袋、纸片、头发等较轻的垃圾吸出。

在汇集箱的下方设有承接板5，如图11所示，在承接板上设有依次排列的第一承接孔51、第二承接孔52、第三承接孔53和第四承接孔54，在承接板的下方设有储存箱7，如图12所示，储存箱顶部敞口，在储存箱的内部设有依次设置的第一隔板71、第二隔板72、第三隔板73和第四隔板74，第一隔板和第二隔板均为折线形，包括下部的竖直部分和上部的倾斜部分，第三、第四隔板均为直线形。第一至第四隔板将储存箱的内腔分成依次设置的第一腔体75、第二腔体76、第三腔体77、酒瓶腔742和塑料瓶腔741，第一腔体用于容纳一类垃圾，第二腔体用于容纳二类垃圾，第三腔体用于容纳三类垃圾，酒瓶腔用于容纳酒瓶等较重的四类垃圾，塑料瓶腔用于容纳塑料瓶等较轻的四类垃圾。第一、第二隔板为折线形，一方面第一、第二腔体上部较大可以方便垃圾的进入，另一方面第一、第二腔体体积小，使得第三腔体、塑料瓶腔和酒瓶腔相对较大，可以容纳更多的酒瓶、塑料瓶等。在第四隔板的上方设有翘板78，翘板通过轴781与储存箱内壁铰接连接，在翘板的一端设有配重块782，在配重块的作用下翘板处于倾斜状态，且翘板的下端置于塑料瓶腔上方，翘板的上端置于酒瓶腔上方。第一承接孔与第一腔体连通，第二承接孔与第二腔体连通，第三承接孔与第三腔体连通，第四承接孔与第四腔体连通，酒瓶腔和塑料瓶腔构成第四腔体。收集箱、废液槽、翘板、配重块、第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板构成了收集单元。

如图13、图14所示，当酒瓶等较重的四类垃圾落在翘板的上端时，酒瓶压动翘板使得翘板上端下移、下端上移，酒瓶越过翘板后落在酒瓶腔内。如图15、图16所示，当塑料瓶等较轻的四类垃圾落在翘板的上端时，由于塑料瓶重量小于配重块，因此翘板仅仅小范围的摆动，塑料瓶沿翘板滚动至塑料瓶腔内。翘板与储存箱侧壁、第三隔板之间的间距要适中，避免卡住塑料瓶、酒瓶等。第四隔板的高度小于第三隔板，以便于翘板的安装。

为使得四类垃圾顺利的进入对应的腔体（第一腔体、第二腔体、第三腔体、酒瓶腔或者塑料瓶腔）内，在承接板与导向块之间设有转移板43，如图10所示，转移板为圆板且转动安装在汇集箱的下部，在转移板上设有第一转移管431、第二转移管432、第三转移管433和第四转移管434，第一至第四转移管与转移板之间的接触点沿周向均匀设置。第四转移管为竖直管，第四转移管上端与下落孔连通后，第四转移管的下端置于翘板上方，四类垃圾落在翘板上。第三转移管上端与下落孔连通后，第三转移管的下端与第三腔体连通；第二转移管上端与下落孔连通后，第二转移管的下端与第二腔体连通；第一转移管上端与下落孔连通后，第一转移管的下端与第一腔体连通。第一、第二和第三转移管均为弯管，为驱动转移板的旋转，在垃圾箱内壁固定有转移电机45，在转移电机输出端固定有调节齿轮44，调节齿轮的一部分穿过汇集箱侧壁的缺口42后与转移板圆形外壁上的齿啮合。汇集箱、导向块、第一转移管、第二转移管、第三转移管、第四转移管、转移板、调节齿轮和转移电机构成了转移单元，在转移单元的作用下将不同大小尺寸的垃圾输送至不同的腔体内。

在承接板上固定有废液槽6，废液槽与回收管下端连接。通过废液槽实现对垃圾袋内液体的收集。

在收集箱的下方设有支撑板17，支撑板上设有通风孔171，在支撑板下方设有底座18，底座为垃圾箱的组成部分，在底座上设置吹风机181，吹风机带动空气流动，空气穿过通风孔吹向收集箱，在收集箱底部侧壁均设置小孔，这样风吹入收集箱内，可以促使收集箱内垃圾的干燥，进而避免臭味产生。

在垃圾箱侧壁通过支架81固定有太阳能电板8，太阳能电板吸收太阳能，转换为电能，并将电能储存在垃圾箱内的蓄电池内，并供给吹风机、电动伸缩杆、破袋电机、拨动电机、调节电机、吸风机。吹风机、电动伸缩杆、破袋电机、拨动电机、调节电机、吸风机还与市电连接，在阴雨天气或者太阳能电板发电不足时，由市电供电。在垃圾箱内设置湿度传感器，湿度传感器用于检测垃圾箱内空气湿度，进而决定是否驱动吹风机工作。湿度传感器与控制器信号连接，控制器与吹风机信号连接。

下面对本发明的工作过程进行描述：

(1)居民将垃圾袋直接投入垃圾箱内，垃圾袋底部被刺刺破，拉钩动作将垃圾袋侧面扯破，刺旋转将垃圾向外拨出，使得垃圾散落在固定板上；

(2)拨板动作拨动垃圾移动，筛分板间歇转动使得第一至第四筛孔依次与通孔连通，进而实现四类垃圾的分别落下，且四类垃圾按照大小尺寸由小到大依次落下；

(3)落下的垃圾落在导向块内，不同大小的垃圾则由不同的转移管转移至不同的腔体内分别收集。

本发明提供的一种机电一体化垃圾分类装置，首先可以将垃圾袋扯破，进而使得垃圾暴露出来；其次，刺的旋转可以将暴露的垃圾向四周拨动，进而使得垃圾分散；拨板及筛分板的设置，可以使得垃圾由小到大依次落下；落下的垃圾被分别转移到不同的腔体内进行收集，液体则渗入集水台内后经回收管流入废液槽内单独收集，实现了干湿垃圾的分离。本发明，可按照垃圾大小进行分别分类，这样的分类也将生活垃圾大体进行归类，减轻了后续的回收处理工作。

Claims (6)

1.一种机电一体化垃圾分类装置，它包括垃圾箱，其特征是，在垃圾箱内设有自上而下依次设置的破袋单元、集水台、筛分单元、转移单元、收集单元和吹风机，在垃圾箱的顶部设有投入口，在垃圾箱顶部滑动安装有盖板，在盖板与垃圾箱内壁之间设有弹性拉绳，在拉绳的作用下盖板盖住投入口；

集水台为上端小、下端大的锥形中空结构，在集水台大端与垃圾箱内壁之间设有固定板，在集水台锥形外壁上设有侧孔，集水台底部通过回收管与废液槽连通；集水台上方设置导向单元，导向单元包括设置在集水台上方且与垃圾箱铰接连接的一对托板，在托板与垃圾箱之间设有扭簧，在扭簧作用下两托板呈倒置的八字形结构；在导向单元与集水台之间设有一对电动伸缩杆，电动伸缩杆上设置拉钩；

破袋单元包括转动安装在集水台上部的转轴、固定在转轴顶部的伞形的刺、以及驱动转轴旋转的破袋电机；

筛分单元包括设置在固定板下方且与固定板接触的筛分板、驱动筛分板旋转的筛分电机、设置在集水台与垃圾箱内壁之间的拨板、驱动拨板旋转的拨动机构，在固定板上设有通孔，在筛分板上设有四组筛孔，按孔大小由小到大排列依次为第一筛孔、第二筛孔、第三筛孔和第四筛孔；

转移单元包括设置在筛分板下方的汇集箱、转动安装在汇集箱内的转移板、设置在转移板上的第一至第四转移管；汇集箱内腔通过风管与吸风机连接；

收集单元包括设置在转移板下方的收集箱、设置在收集箱内的第一至第四腔体、设置在收集箱与转移板之间的承接板，在承接板上设有第一至第四承接孔，第一至第四转移管、第一至第四承接孔以及第一至第四腔体一一对应连通。

2.根据权利要求1所述的一种机电一体化垃圾分类装置，其特征是，拨动机构包括转动安装在垃圾箱内壁且与拨板固定连接的齿圈、与齿圈啮合的第一齿轮、与第一齿轮共轴设置的第二齿轮、与第二齿轮共轴设置的第三齿轮、驱动第三齿轮的拨动电机。

3.根据权利要求2所述的一种机电一体化垃圾分类装置，其特征是，在汇集箱内设有导向块，导向块的上表面包括四个斜面，四个斜面的下端交汇处为下落孔。

4.根据权利要求3所述的一种机电一体化垃圾分类装置，其特征是，在收集箱内设有依次设置的第一隔板、第二隔板和第三隔板，进而形成第一至第四腔体，在第三隔板与收集箱内壁之间设置第四隔板，进而将第四腔体分成塑料瓶腔和酒瓶腔；在第四隔板的上方设有与收集箱铰接连接的翘板、在翘板一端设有配重块。

5.根据权利要求4所述的一种机电一体化垃圾分类装置，其特征是，在垃圾箱侧壁设有太阳能电板，太阳能电板与垃圾箱内的蓄电池电连接。

6.根据权利要求5所述的一种机电一体化垃圾分类装置，其特征是，第一至第三筛孔均包括圆孔、矩形孔。

Images