CN111634573A - 一种厨余垃圾自动破袋处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种厨余垃圾自动破袋处理系统及方法，所述自动破袋处理系统包括：垃圾袋识别模块，通过识别垃圾袋上分类信息控制垃圾桶投放门的开关；机械破袋模块，用于对投放的厨余垃圾进行垃圾和垃圾袋的破袋和分离；信息采集模块，用于采集分离后垃圾中的种类信息和重量信息以及机械破袋过程信息；收集模块，用于分开收集垃圾和垃圾袋，本发明攻克了厨余垃圾人工分类难题，其产品无害化处理，能将厨余垃圾中的有害物质(塑料垃圾袋)全部分离，不造成二次污染，以较小的投入使厨余垃圾分拣难题彻底解决。减少了环卫工人的二次分拣的个工作量，同时也达到了垃圾分类的管理条例。

Description

一种厨余垃圾自动破袋处理系统及方法
【技术领域】
本发明涉及厨余垃圾处理技术领域，尤其涉及一种厨余垃圾自动破袋处理系统及方法。
【背景技术】
据新京报报道，《北京市生活垃圾管理条例》，要求设立生活垃圾分类指导员，指导、监督单位和个人进行生活垃圾分类。大乘巷教师宿舍院已经配备了5名垃圾分类指导员，每天早晨7点到9点值班，主要负责把垃圾分类信息告诉居民，定期进行垃圾分类宣传活动，指导居民分类投放垃圾，并对居民投放的垃圾进行二次分拣。此外，小区内还有49名环保志愿者，也主动参与小区垃圾分类工作。
根据《北京市生活垃圾管理条例》厨余垃圾和朔料垃圾袋是不同种类的垃圾，必须分别进行分类。据调查，占多数人群在丢弃厨余垃圾时往往连塑料袋一起丢弃厨余垃圾桶。这样既起不到生活垃圾管理条例分类法、也给同时环保工人增加二次分拣的工作量和接触污染源对身体的危害。根据厨余垃圾分拣难得问题，因此厨余垃圾投放桶自动破袋技术至关重要。
现有市场中，传统处理厨余垃圾处理器都是以粉碎方式直接排放污水管网，这种方法我国政府是不提倡的，因为我国绝大部分城市污水管网，并未考虑经处理器粉碎过后的厨余垃圾直接排放污水管道这些垃圾有可能会在污水管网内淤积，堵塞管网。厨余垃圾油脂含量较高，经过传统厨余垃圾处理器处理后的油脂更易附着在污水管道内。城市管网多数污水管网是雨污混接的，如果将厨余垃圾经过处理器处理后直接排放至下水管道，这样给生态环境会造成非常严重破坏。
根据《北京市生活垃圾管理条例》
1.厨余垃圾应当提供给专业化处理单位进行处理。
2.有塑料包装物的厨余垃圾应将包装物去除后分类投放。
3.因此政府部门规定现阶段采用定时定点收运等方式供给专业化处理单位进行处理。
现有的方法全靠人工监督和分拣劳动强度大，因为直接接触垃圾对人身健康危害极大，而且人为参与因素较多导致过程分拣易造成漏分拣不彻底、效率低。
因此，有必要研究一种厨余垃圾自动破袋处理系统及方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
【发明内容】
有鉴于此，本发明提供了一种厨余垃圾自动破袋处理系统，所述自动破袋处理系统包括：
垃圾袋识别模块，通过识别垃圾袋上分类信息控制垃圾桶投放门的开关；
机械破袋模块，用于对投放的厨余垃圾进行垃圾和垃圾袋的破袋和分离；
信息采集模块，用于采集分离后垃圾中的种类信息和重量信息以及机械破袋过程信息；
收集模块，用于分开收集垃圾和垃圾袋。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述机械破袋模块包括：
夹持固定单元，通过传动丝杠将投入垃圾桶后的厨余垃圾推动到破袋位置，并将厨余垃圾进行夹持和固定；
破袋单元，通过旋转刀头的转动对厨余垃圾进行破袋处理；
传动单元，用于控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动；
分离单元，破袋时对垃圾进行收集，破袋完成后对垃圾袋进行收集；
清洗单元，当破袋单元中控制旋转刀头的扭矩超出阈值时，对旋转刀头进行疏通清洗。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述夹持固定单元包括：机械手臂、第一传动丝杠和第一电机，所述电机通过第一传动丝杠连接机械手臂。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述破袋单元包括旋转刀头，所述传动单元包括第二传动丝杠和第二电机，所述第二电机通过第二传动丝杠连接旋转刀头。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述收集模块包括垃圾分离再收集装置、垃圾袋分离再收集装置和废水排放阀门，所述废水排放阀门设置在垃圾分离再收集装置下方，当清洗单元对旋转刀头进行疏通清洗时，废水排放阀门为打开状态，否则均为关闭状态，所述垃圾分离再收集装置和垃圾袋分离再收集装置分别对应收集分离单元在破袋时产生的垃圾和破袋完成后释放的垃圾袋。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述信息采集模块包括图像信息采集单元和称重计量信息采集单元，所述图像信息采集单元通过拍照或摄像采集垃圾的种类信息和破袋过程中垃圾与垃圾袋是否完全分离的信息，所述称重计量信息采集单元通过收集模块采集分离后的垃圾重量。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种厨余垃圾自动破袋处理方法，所述处理方法包括以下步骤：
S1：垃圾投放者领取带有二维码标识的垃圾袋，并同时建立垃圾袋与使用者的联系；
S2：垃圾投放者通过垃圾袋上的二维码在垃圾袋识别模块进行识别并投放垃圾；
S3：机械手臂将厨余垃圾推动到破袋位置后，固定厨余垃圾；
S4：破袋单元通过旋转刀头的转动对厨余垃圾进行破袋处理，对垃圾进行收集，同时传动单元控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动；
S5：当信息采集模块中记录到垃圾与垃圾袋完全分离后，通过分离单元对垃圾袋进行收集；
S6：当破袋单元中控制旋转刀头的扭矩超出阈值时，通过清洗单元对旋转刀头进行疏通清洗；
S7：通过对收集模块收集到的垃圾种类信息和垃圾重量信息，与垃圾投放者信息匹配对应并记录。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S4中传动单元控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动，第二传动丝杠以800-1000r/min的正转和反转交替旋转，旋转刀头在垃圾袋±100mm距离内，第二传动丝杠交替往返摆动，周期次数为8-10次，当信息采集模块中记录到垃圾与垃圾袋完全分离，第二传动丝杠和旋转刀头停止运作，旋转刀头转速为800-1000r/min。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S6具体为：当控制旋转刀头的第二电机的扭矩超过额定扭矩20％时，清洗单元开始对旋转刀头进行清洗，废水排放阀门打开。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S1具体为：垃圾投放者通过手机、积分卡或人脸识别的方式，通过无线通信触摸屏在登录账号后，领取带有厨余垃圾信息的二维码垃圾袋，同时垃圾投放者和垃圾袋产生对应关系。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：本发明攻克了厨余垃圾人工分类难题，其产品无害化处理，能将厨余垃圾中的有害物质(塑料垃圾袋)全部分离，不造成二次污染，以较小的投入使厨余垃圾分拣难题彻底解决，减少了环卫工人的二次分拣的个工作量，同时也达到了垃圾分类的管理条例。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
图1是本发明一个实施例提供的自动破袋处理系统的结构图；
其中，图中：
无线通信触摸屏1、专用二维码垃圾袋2、识别厨余垃圾二维码扫描器3、ARM单片机控制板4、数据打印机5、机械手臂6、丝杠传动机构7、撕破塑料袋机构8，厨余垃圾收集斗9、视频拍照单元10、称重计量单元11、清洗撕破刀头机构12、厨余总收集垃圾桶13、塑料袋垃圾收集斗14、清洗废水排放阀门15、塑料袋总收集垃圾桶16。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本发明提供了一种厨余垃圾自动破袋处理系统，所述自动破袋处理系统包括：
垃圾袋识别模块，通过识别垃圾袋上分类信息控制垃圾桶投放门的开关；
机械破袋模块，用于对投放的厨余垃圾进行垃圾和垃圾袋的破袋和分离；
信息采集模块，用于采集分离后垃圾中的种类信息和重量信息以及机械破袋过程信息；
收集模块，用于分开收集垃圾和垃圾袋。
所述机械破袋模块包括：
夹持固定单元，通过传动丝杠将投入垃圾桶后的厨余垃圾推动到破袋位置，并将厨余垃圾进行夹持和固定；
破袋单元，通过旋转刀头的转动对厨余垃圾进行破袋处理；
传动单元，用于控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动；
分离单元，破袋时对垃圾进行收集，破袋完成后对垃圾袋进行收集；
清洗单元，当破袋单元中控制旋转刀头的扭矩超出阈值时，对旋转刀头进行疏通清洗。
所述夹持固定单元包括：机械手臂、第一传动丝杠和第一电机，所述电机通过第一传动丝杠连接机械手臂。
所述破袋单元包括旋转刀头，所述传动单元包括第二传动丝杠和第二电机，所述第二电机通过第二传动丝杠连接旋转刀头。
所述收集模块包括垃圾分离再收集装置、垃圾袋分离再收集装置和废水排放阀门，所述废水排放阀门设置在垃圾分离再收集装置下方，当清洗单元对旋转刀头进行疏通清洗时，废水排放阀门为打开状态，否则均为关闭状态，所述垃圾分离再收集装置和垃圾袋分离再收集装置分别对应收集分离单元在破袋时产生的垃圾和破袋完成后释放的垃圾袋。
所述信息采集模块包括图像信息采集单元和称重计量信息采集单元，所述图像信息采集单元通过拍照或摄像采集垃圾的种类信息和破袋过程中垃圾与垃圾袋是否完全分离的信息，所述称重计量信息采集单元通过收集模块采集分离后的垃圾重量。
本发明还提供一种厨余垃圾自动破袋处理方法，所述处理方法包括以下步骤：
S1：垃圾投放者领取带有二维码标识的垃圾袋，并同时建立垃圾袋与使用者的联系；
S2：垃圾投放者通过垃圾袋上的二维码在垃圾袋识别模块进行识别并投放垃圾；
S3：机械手臂将厨余垃圾推动到破袋位置后，固定厨余垃圾；
S4：破袋单元通过旋转刀头的转动对厨余垃圾进行破袋处理，对垃圾进行收集，同时传动单元控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动；
S5：当信息采集模块中记录到垃圾与垃圾袋完全分离后，通过分离单元对垃圾袋进行收集；
S6：当破袋单元中控制旋转刀头的扭矩超出阈值时，通过清洗单元对旋转刀头进行疏通清洗；
S7：通过对收集模块收集到的垃圾种类信息和垃圾重量信息，与垃圾投放者信息匹配对应并记录。
所述S4中传动单元控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动，第二传动丝杠以800-1000r/min的正转和反转交替旋转，旋转刀头在垃圾袋±100mm距离内，第二传动丝杠交替往返摆动，周期次数为8-10次，当信息采集模块中记录到垃圾与垃圾袋完全分离，第二传动丝杠和旋转刀头停止运作，旋转刀头转速为800-1000r/min。
所述S6具体为：当控制旋转刀头的第二电机的扭矩超过额定扭矩20％时，清洗单元开始对旋转刀头进行清洗，废水排放阀门打开。
所述S1具体为：垃圾投放者通过手机、积分卡或人脸识别的方式，通过无线通信触摸屏在登录账号后，领取带有厨余垃圾信息的二维码垃圾袋，同时垃圾投放者和垃圾袋产生对应关系。
本发明利用垃圾袋二维码技术系统自动识别厨余垃圾功能，避免投放错误。同时也能追溯投放源头是否按要求分类追溯可控、自动撕破塑料袋技术，厨余垃圾和塑料袋垃圾自动破袋分拣、利用称重技术奖惩系统、拍照技术既能判断厨余垃圾与包装袋是否分离彻底也同时追溯投放源头是否按要求分类为奖惩制度锦上添花。定期提示清洗撕破刀头预警，一种厨余垃圾投放桶自动破袋技术。本发明相比现有的处理方法优势在于：
1.本发明中智能二维码自动识别厨余垃圾技术、拍照对比技术、称重计量技术，自动识别厨余垃圾二维码技术和拍照对比技术可追溯投放源头及其建立奖励机制。称重对比技术设置也是通过另一种方式增加鼓励居民做好垃圾分类系统设置的奖励机制，投放无差错的垃圾分类垃圾类别正确可以获得积分奖励奖励制度更好的推广厨余垃圾分拣。
2.本发明中自动撕破朔料袋机构，机械手臂6收回机械手臂，利用传动丝杠开启电机反转把厨余垃圾袋推动到撕破刀头位置。系统通过逻辑控制自动开启撕破塑料袋机构8的旋转刀头以高转速1000r/min的旋转速度高速旋转，将朔料袋撕破。同时高速撕破刀头旋转转数和时间可以设定；同时为了彻底保证厨余垃圾充分与塑料垃圾袋彻底分离，在撕破塑料袋机构8的旋转刀头开启的同时也相应启动丝杠传动机构7的电机以800r/min的正转和反转交替旋转此时厨余垃圾袋在±100mm距离，交替往返摆动周期次数10次后。系统自动利用视频拍照单元10视频图像，进行监视对比判断(由垃圾掉落动态至无垃圾掉落静态时)系统判断垃圾分离完毕，系统继续摆动运行2次后。传动机构电机正转控制丝杠滑块机构，把空塑料袋拉动到存放垃圾袋存放桶口正上方，放开机械臂抓手垃圾袋掉落垃圾袋存放桶。
3.本发明中冲洗刀头步骤，日常生活中的厨余垃圾油脂含量较高，含有极高的水分和有机物。包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等。当撕破旋转刀头步进电机扭矩超过额定扭矩20％时系统自动报警刀头机构堵塞，系统自动通过短信方式告知运维人员需要清洗，运维人员用短信方式或在垃圾桶本体触摸屏确认清洗指令后，系统自动开启清洗程序，厨余垃圾收集斗9底部挡板自动关闭放在清洗废水落入垃圾桶同时打开清洗废水排放阀门15,系统启动清洗撕破刀头机构12系统启动高压清洗水泵用高压清洗清洗洗刀头，此时自动开启旋转刀头转动以100r/min慢速度旋转20秒停止3秒(启停时间可以设定)周而复始的开停10次(清洗次数可以设定)后清洗程序完毕。完毕后系统提示运维人员把清洗废水送至水处理单位进行处理。系统自动控制各机构自动归原位进入工作状态。
4.本发明中利用工业级进口的ARM控制芯片，适用环境宽-40℃～80℃，温度异常安全报警机制有效防止火情、凌晨阶段自动休眠机制节能降耗、机械传动部分采用高进度步进电机控制精度高，由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命更耐用。本发明使用智能厨余垃圾桶使用寿命是传统垃圾桶的3倍，减少了设备维修所产生的人工成本和设备备件成本等，同时达到了节能、减排、降耗等多重效
本发明的具体实现方法如下：
1.领取二维码信息垃圾袋步骤：居民用手机、积分卡、人脸识别，通过无线通信触摸屏1、通过登录账号后通过登录系统并根据提示操作，领取带有厨余垃圾信息的二维码垃圾袋，同时居民产生了对应关系建立奖励机制。
2.投放二维码信息垃圾袋步骤：居民用注册账号登录无线通信触摸屏1系统，通过手机、积分卡、人脸识别等任何一种方式操作投放厨余垃圾。首先把装有厨余垃圾袋二维码对准厨余垃圾投放桶扫描器，厨余垃圾投放桶通过运算确认是本小区的居民后，厨余垃圾投放桶自动打开投放门伸出投放机械手臂6，居民将垃圾袋挂在机械手臂6上，然后机械手臂6自动回到垃圾桶内，关闭投放门。
3.自动撕破袋步骤，通过自动逻辑控制,机械手臂6收回机械手臂，利用传动丝杠开启电机反转把厨余垃圾袋推动到撕破刀头位置。系统通过逻辑控制自动开启撕破塑料袋机构8的旋转刀头以高转速1000r/min的旋转速度高速旋转，将朔料袋撕破。同时高速撕破刀头旋转转数和时间可以设定；同时为了彻底保证厨余垃圾充分与塑料垃圾袋彻底分离，在撕破塑料袋机构8的旋转刀头开启的同时也相应启动丝杠传动机构7的电机以800r/min的正转和反转交替旋转此时厨余垃圾袋在±100mm距离，交替往返摆动周期次数10次后。系统自动利用视频拍照单元10视频图像，进行监视对比判断(由垃圾掉落动态至无垃圾掉落静态时)系统判断垃圾分离完毕，系统继续摆动运行2次后。传动机构电机正转控制丝杠滑块机构，把空塑料袋拉动到存放垃圾袋存放桶口正上方，放开机械臂抓手垃圾袋掉落垃圾袋存放桶。
4.拍照对比技术步骤，通过自动逻辑控制。厨余垃圾通过厨余垃圾收集斗9将散落在拍照台面上，启动视频拍照单元10对垃圾进行拍照，照片保留到系统中后垃圾将落到厨余垃圾桶13。
5.称重计量单元步骤，通过自动逻辑控制，垃圾落到厨余垃圾桶13静止10秒后，系统自动启动称重计量单元11称重程序通过多次称重值计算求均值后。由系统把本次二维码信息中的厨余垃圾记录并存入居民的账户中。
6.自动冲洗刀头步骤，日常生活中的厨余垃圾油脂含量较高，含有极高的水分和有机物。包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等。当撕破旋转刀头步进电机扭矩超过额定扭矩20％时系统自动报警刀头机构堵塞，系统自动通过短信方式告知运维人员需要清洗，运维人员用短信方式或在垃圾桶本体触摸屏确认清洗指令后，系统自动开启清洗程序，厨余垃圾收集斗9底部挡板自动关闭放在清洗废水落入垃圾桶同时打开清洗废水排放阀门15,系统启动清洗撕破刀头机构12系统启动高压清洗水泵用高压清洗清洗洗刀头，此时自动开启旋转刀头转动以100r/min慢速度旋转20秒停止3秒(启停时间可以设定)周而复始的开停10次(清洗次数可以设定)后清洗程序完毕。完毕后系统提示运维人员把清洗废水送至水处理单位进行处理。系统自动控制各机构自动归原位进入工作状态。本次发明解决了因全靠人工监督和分拣劳动强度大，同时直接接触垃圾对人身健康危害极大，而且人为参与因素较多导致过程分拣易造成漏分拣不彻底、效率低等一系列难题。
如图1所示，本发明所述系统硬件包括：无线通信触摸屏1、专用二维码垃圾袋2、识别厨余垃圾二维码扫描器3、ARM单片机控制板4、数据打印机5、机械手臂6、丝杠传动机构7、撕破塑料袋机构8，厨余垃圾收集斗9、视频拍照单元10、称重计量单元11、清洗撕破刀头机构12、厨余总收集垃圾桶13、塑料袋垃圾收集斗14、清洗废水排放阀门15、塑料袋总收集垃圾桶16，连接而成。
无线通信触摸屏1、专用识别厨余垃圾二维码垃圾袋2、识别厨余垃圾二维码扫描器3、ARM单片机控制板4、数据打印机5、机械手臂6、丝杠传动机构7、撕破塑料袋机构8，厨余垃圾收集斗9、视频拍照单元10、称重计量单元11、清洗撕破刀头机构12，多台并联使用时，并联的数量还可以为2个、3个、4个等。
本发明能够解决的技术问题是：厨余垃圾包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等。而厨余垃圾的丢弃方式往往通过朔料垃圾袋封装后再丢弃垃圾箱，可是朔料垃圾袋属于不可回收的垃圾。根据《北京市生活垃圾管理条例》厨余垃圾和朔料垃圾袋是不同种类的垃圾，必须分别进行分类。据调查，占多数人群在丢弃厨余垃圾时往往连塑料袋一起丢弃厨余垃圾桶。这样既起不到生活垃圾管理条例分类法、也给同时环保工人增加二次分拣的工作量。根据厨余垃圾分类难得问题，特此发明一种厨余垃圾投放桶自动破袋技术，该设计攻克了厨余垃圾人工分类难题，其产品无害化处理，能将厨余垃圾中的有害物质(塑料垃圾袋)全部分离，不造成二次污染，以较小的投入使厨余垃圾分拣难题彻底解决。减少了环卫工人的二次分拣的个工作量，同时也达到了垃圾分类的管理条例。
以上对本申请实施例所提供的一种厨余垃圾自动破袋处理系统及方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种厨余垃圾自动破袋处理系统，其特征在于，所述自动破袋处理系统包括：
垃圾袋识别模块，通过识别垃圾袋上分类信息控制垃圾桶投放门的开关；
机械破袋模块，用于对投放的厨余垃圾进行垃圾和垃圾袋的破袋和分离；
信息采集模块，用于采集分离后垃圾中的种类信息和重量信息以及机械破袋过程信息；
收集模块，用于分开收集破袋处理后的垃圾和垃圾袋。
2.根据权利要求1所述的自动破袋处理系统，其特征在于，所述机械破袋模块包括：
夹持固定单元，通过传动丝杠将投入垃圾桶后的厨余垃圾推动到破袋位置，并将厨余垃圾进行夹持和固定；
破袋单元，通过旋转刀头的转动对厨余垃圾进行破袋处理；
传动单元，用于控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动；
分离单元，破袋时对垃圾进行收集，破袋完成后对垃圾袋进行收集；
清洗单元，当破袋单元中控制旋转刀头的扭矩超出阈值时，对旋转刀头进行疏通清洗。
3.根据权利要求2所述的自动破袋处理系统，其特征在于，所述夹持固定单元包括：机械手臂、第一传动丝杠和第一电机，所述电机通过第一传动丝杠连接机械手臂。
4.根据权利要求2所述的自动破袋处理系统，其特征在于，所述破袋单元包括旋转刀头，所述传动单元包括第二传动丝杠和第二电机，所述第二电机通过第二传动丝杠连接旋转刀头。
5.根据权利要求4所述的自动破袋处理系统，其特征在于，所述收集模块包括垃圾分离再收集装置、垃圾袋分离再收集装置和废水排放阀门，所述废水排放阀门设置在垃圾分离再收集装置下方，当清洗单元对旋转刀头进行疏通清洗时，废水排放阀门为打开状态，否则均为关闭状态，所述垃圾分离再收集装置和垃圾袋分离再收集装置分别对应收集分离单元在破袋时产生的垃圾和破袋完成后释放的垃圾袋。
6.根据权利要求5所述的自动破袋处理系统，其特征在于，所述信息采集模块包括图像信息采集单元和称重计量信息采集单元，所述图像信息采集单元通过拍照或摄像采集垃圾的种类信息和破袋过程中垃圾与垃圾袋是否完全分离的信息，所述称重计量信息采集单元通过收集模块采集分离后的垃圾重量。
7.一种厨余垃圾自动破袋处理方法，包括上述权利要求1-6之一所述的系统，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
S1：垃圾投放者领取带有二维码标识的垃圾袋，并同时建立垃圾袋与使用者的联系；
S2：垃圾投放者通过垃圾袋上的二维码在垃圾袋识别模块进行识别并投放垃圾；
S3：机械手臂将厨余垃圾推动到破袋位置后，固定厨余垃圾；
S4：破袋单元通过旋转刀头的转动对厨余垃圾进行破袋处理，对垃圾进行收集，同时传动单元控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动；
S5：当信息采集模块中记录到垃圾与垃圾袋完全分离后，通过分离单元对垃圾袋进行收集；
S6：当破袋单元中控制旋转刀头的扭矩超出阈值时，通过清洗单元对旋转刀头进行疏通清洗；
S7：通过对收集模块收集到的垃圾种类信息和垃圾重量信息，与垃圾投放者信息匹配对应并记录。
8.根据权利要求7所述的自动破袋处理方法，其特征在于，所述S4中传动单元控制旋转刀头在破袋位置所在水平方向进行周期往返传动，第二传动丝杠以800-1000r/min的正转和反转交替旋转，旋转刀头在垃圾袋±100mm距离内，第二传动丝杠交替往返摆动，周期次数为8-10次，当信息采集模块中记录到垃圾与垃圾袋完全分离，第二传动丝杠和旋转刀头停止运作，旋转刀头转速为800-1000r/min。
9.根据权利要求7所述的自动破袋处理方法，其特征在于，所述S6具体为：当控制旋转刀头的第二电机的扭矩超过额定扭矩20％时，清洗单元开始对旋转刀头进行清洗，废水排放阀门打开。
10.根据权利要求7所述的自动破袋处理方法，其特征在于，所述S1具体为：垃圾投放者通过手机、积分卡或人脸识别的方式，通过无线通信触摸屏在登录账号后，领取带有厨余垃圾信息的二维码垃圾袋，同时垃圾投放者和垃圾袋产生对应关系。
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