CN111924379B - 智能垃圾分类装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垃圾分类装置领域，具体公开了智能垃圾分类装置，包括壳体、转轴、控制器和驱动转轴转动的动力机构，所述壳体上端设有进口，所述壳体内部设有回收腔；所述转轴位于回收腔内且与壳体转动连接，所述转轴同轴设有支撑板，所述支撑板上设有多个回收桶，所述回收腔上部转动连接有承接板，所述承接板位于回收桶上方且承接板的回转轴线与转轴垂直；所述回收腔上部设有识别垃圾种类的识别机构，所述识别机构与控制器电连接，所述控制器能够控制动力机构。采用该装置可以实现对垃圾的智能分类，减少甚至避免垃圾投放错误的情况出现。

Description

智能垃圾分类装置

技术领域

本发明涉及垃圾分类装置领域，具体涉及一种智能垃圾分类装置。

背景技术

随着经济的发展和人口的增多，人们在生活中所产生的垃圾也越来越多，以往的填埋或焚烧的方式已经越来越难以有效且及时的对垃圾进行处理。而对垃圾进行分类则是一种提高垃圾的资源价值和经济价值，并力争物尽其用的方式。进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理量和处理设备，降低处理成本，减少土地资源消耗，具有社会、经济、生态等几方面的效益。从大的方面来说，垃圾可以分为可回收垃圾和不可回收垃圾两大类。而人们在投放垃圾时，往往难以分辨所投的垃圾是不是可回收垃圾，这就容易出现随意投放或投放错误的情况。而且，现在的垃圾桶一般仅能回收一种垃圾，即人们在投放不同的垃圾时需要将垃圾分别投放到不同的垃圾桶内，也导致投放比较繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能垃圾分类装置，采用该装置可以实现对垃圾的智能分类，减少甚至避免垃圾投放错误的情况出现。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：智能垃圾分类装置，包括壳体、转轴、控制器和驱动转轴转动的动力机构，所述壳体上端设有进口，所述壳体内部设有回收腔；所述转轴位于回收腔内且与壳体转动连接，所述转轴同轴设有支撑板，所述支撑板上设有多个回收桶，所述回收腔上部转动连接有承接板，所述承接板位于回收桶上方且承接板的回转轴线与转轴垂直；所述回收腔上部设有识别垃圾种类的识别机构，所述识别机构与控制器电连接，所述控制器能够控制动力机构。

采用本方案的原理和有益效果在于：在投放垃圾时，被投放的垃圾会通过进口进入到回收腔内。而进入到回收腔内的垃圾不会马上就落到回收桶内，而是会先暂时落到承接板上。回收腔内的识别机构会对垃圾的种类进行识别和判断，并将判断的信号传递至控制器，控制器根据接收的信号判断垃圾的种类，并通过动力结构控制转轴转动，使与垃圾种类对应的回收桶转动到承接板正下方，然后承接板翻转将承接板上的垃圾投放到对应种类的回收桶内，从而达到了对垃圾智能分类的效果，人们也不需要将垃圾分别投放到不同的垃圾桶内，减少甚至避免垃圾投放错误的情况出现。

进一步，所述动力机构包括动力部、主动链轮、从动链轮和链条，所述动力部与壳体固接且动力部驱动主动链轮转动，所述主动链轮通过链条带动从动链轮转动，所述从动链轮与转轴同轴连接，所述动力部与控制器电连接。采用上述机构时，通过动力部启动并驱动主动链轮转动，主动链轮通过链条带动从动链轮转动，与从动链轮同轴的转轴转动达到驱动回收桶转动的效果。

进一步，还包括转动轴，所述动力部的输出轴与转动轴同轴连接，所述主动链轮与转动轴同轴连接。

进一步，还包括驱动电机，所述驱动电机与回收腔侧壁固接且与控制器电连接，所述承接板由驱动电机驱动转动。控制在接收到识别机构的信号可以控制动力部驱动与承接板上的垃圾对应的回收桶转动到承接板下方后控制驱动电机转动，从而将承接板上的垃圾投放到与其对应的垃圾桶内，达到自动分类和投放的效果。

进一步，还包括传动部，所述动力机构通过传动部驱动承接板转动。通过传动部可以实现同时控制转轴和承接板的转动，减少了动力输出机构的使用，节省了能源。

进一步，所述传动部包括螺杆、螺纹件、齿条和齿轮，所述螺杆一端与齿条一端转动连接，所述螺杆与螺纹件螺纹配合，所述螺纹件与壳体固接，所述螺杆另一端与转动轴滑动连接且不能相对转动；所述齿条与壳体滑动连接，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮能带动承接板转动。在动力部带动转动轴转动时，螺杆也同步转动。又因为螺杆与螺纹件螺纹配合，所以螺杆在转动时会轴向移动并推动齿条滑动沿壳体滑动。因为齿条与齿轮啮合，所以齿条滑动时会带动齿轮转动，齿轮转动带动承接板转动达到将垃圾投放的效果。采用上述机构可以实现动力部同时带动承接板和回收桶转动，减少了动力输出机构的使用，节省了能源。

进一步，所述从动链轮和转轴间设有电磁离合器，所述电磁离合器与控制器电连接。当位于承接板正下方的回收桶与承接板上的垃圾的种类对应时，就不需要转动转轴，此时动力部启动，控制器可以控制电磁离合器分离使转轴不转动，而此时动力部通过传动部仍能达到转动承接板实现垃圾分类的效果。

进一步，所述回收腔上部还设有消毒结构。因为垃圾中大多都带有一些病菌等，设置消毒结构可以对垃圾进行消毒，减少甚至防止该装置内病菌等的滋生。

进一步，所述回收桶的数量为两个。这样该分类装置结构简单，而便于对可回收垃圾和不可回收垃圾进行分类。

进一步，所述螺纹件为螺母。螺母为常见的零件，成本较低。

附图说明

图1为本发明智能垃圾分类装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明智能垃圾分类装置实施例二的结构示意图；

图3为本发明智能垃圾分类装置实施例三的结构示意图；

图4为图3中的A处放大图；

图5为本发明智能垃圾分类装置实施例四中承接板的仰视图；

图6为本发明智能垃圾分类装置实施例四中承接板与罩壳连接的主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、回收腔2、支撑板3、回收桶4、封闭盖5、摄像头6、X射线传感器7、进口8、承接板9、驱动电机10、连接轴11、伺服电机12、链条13、转轴14、从动链轮15、主动链轮16、转动轴17、螺母18、螺杆19、齿条20、齿轮21、缸体22、储液腔23、活塞24、出液口25、吸气口26、滑槽27、挡板28、连接杆29、喷头30、气缸31、罩壳32、吸气管33。

实施例基本如附图1所示：智能垃圾分类装置，包括壳体1、转轴14、控制器(图中未画出)、承接板9和驱动转轴14转动的动力机构，壳体1上部设有封闭盖5，封闭盖5与壳体1卡接，在封闭盖5一侧开有用于投放垃圾的进口8。壳体1内部设有回收腔2；转轴14位于回收腔2内且通过轴承与壳体1转动连接，转轴14同轴通过螺钉连接有支撑板3，支撑板3上设有多个回收桶4，本实施中回收桶4的数量为两个，每个回收桶4的横截面均为半圆形，两个回收桶4合成圆柱形。在回收腔2侧壁上部通过螺栓固接有驱动电机10、驱动电机10输出轴平键连接有连接轴11，连接轴11与承接板9卡接，承接板9的回转轴线与转轴14垂直。

回收腔2上部设有识别垃圾种类的识别机构，识别机构包括摄像头6和X射线传感器7。摄像头6用于拍摄承接板9上的垃圾的第一图像；控制器用于根据第一图像判断垃圾的类型，并根据垃圾类型控制转轴14转动的角度。

X射线传感器7，用于获取承接板9上的垃圾的第二图像，其中当控制器根据第一图像不能获取垃圾对应类型时，控制器根据第二图像获取垃圾的类型。

动力机构包括动力部、主动链轮16、从动链轮15、链条13和转动轴17，本实施例中的动力部为伺服电机12，伺服电机12通过螺栓与壳体1下部固接，伺服电机12的输出轴通过联轴器(图中未画出)与转动轴17同轴连接，转动轴17通过平键与主动链轮16连接。从动链轮15与转轴14同轴连接，其连接方式为平键连接，主动链轮16通过链条13带动从动链轮15转动。控制器可控制伺服电机12转动。

具体实施过程如下：在投放垃圾时，被投放的垃圾会通过进口8进入到回收腔2内。而进入到回收腔2内的垃圾不会马上就落到回收桶4内，而是会先暂时落到承接板9上。回收腔2内的识别机构会对垃圾的种类进行识别，并将判断的信号传递至控制器。控制器存储有初始状态下各个回收桶位置的数据，控制器根据接收的信号判断垃圾的种类，并控制伺服电机12是否转动或伺服电机12转动的角度或圈数。

当伺服电机12不需要转动时，控制器控制驱动电机10转动。驱动电机10转动并带动承接板9转动90°，在承接板9转动过程中或承接板9转动90°呈竖直状态后，位于承接板9上的垃圾从承接板9上掉落到相应的回收桶4内，完成垃圾的分类。

当位于承接板9正下方的回收桶4与承接板9上的垃圾种类不一致时，控制器控制伺服电机12转动，伺服电机12转动并驱动主动链轮16转动，主动链轮16通过链条13带动从动链轮15转动，与从动链轮15同轴的转轴14转动并带动支撑板3转动，从而使与承接板9上的垃圾种类一致的回收桶4转动到承接板9正下方，然后控制器控制伺服电机12不再转动并控制驱动电机10转动，驱动电机10转动并带动承接板9转动90°，在承接板9转动过程中或承接板9转动90°呈竖直状态后，位于承接板9上的垃圾从承接板9上掉落到相应的回收桶4内，完成垃圾的分类。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中还包括传动部，传动部包括螺杆19、螺纹件、齿条20和齿轮21，本实施例中的螺纹件为螺母18。螺杆19一端为光杆，齿条20下端与螺杆19为光杆的一端转动连接，其连接方式是现有技术，为本领域技术人员所知晓，在此不再赘述。螺杆19穿过螺母18且与螺母18螺纹配合，螺母18与壳体1内壁焊接。转动轴17上部开有空腔，空腔侧壁焊接有凸起。螺杆19侧壁开有滑动槽，螺杆19伸入空腔内且能与空腔滑动配合；凸起卡入滑动槽内且能沿滑动槽滑动。这样可以实现螺杆19与转动轴17滑动连接且不能相对转动。壳体1内壁设有导轨，齿条20通过导轨与壳体1滑动连接，齿条20与齿轮21啮合，齿轮21与连接轴11同轴连接，其连接方式为平键连接。连接轴11右端通过轴承(图中未画出)与回收腔2侧壁转动连接。从动链轮15和转轴14间设有电磁离合器(图中未画出)，电磁离合器的具体结构及其连接方式是现有技术，为本领域技术人员所知晓，在此不再赘述，电磁离合器与控制器电连接。

本实施例中，在垃圾被投放到承接板9上后，回收腔2内的识别机构会对垃圾的种类进行识别，并将信号传递至控制器，控制器根据接收的信号判断垃圾的种类。当需要将回收桶4转动到承接板9正下方时，控制器控制伺服电机12转动，伺服电机12通过主动链轮16和链条13带动从动链轮15转动，从动链轮15通过电磁离合器等带动支撑板3转动，从而使与承接板9上的垃圾种类一致的回收桶4位于承接板9正下方。在支撑板3转动过程中，转动轴17会带动螺杆19转动。因为螺杆19与螺母18配合，所以螺杆19在转动时会产生轴向移动，即螺杆19竖直向上移动并推动齿条20向上移动。齿条20因为与齿轮21啮合，所以齿条20向上移动时会带动齿轮21转动，与齿轮21同轴连接的承接板9会转动，位于承接板9上的垃圾会在承接板9转动过程中落入到相应的回收桶4内。然后伺服电机12反向转动。本实施例中的智能垃圾分类装置在齿条20的上部可以不设啮合齿，即初始状态下齿条20与齿轮21不啮合。这样当回收桶4刚开始转动时，承接板9不会转动，而是在回收桶4转动了一定的角度后承接板9才开始转动，避免了回收桶4还没转动到相应位置时，承接板9上的垃圾就已经从承接板9上落下。

而当承接板9上的垃圾与其正下方的回收桶4的种类一致时，控制器控制伺服电机12启动同时控制电磁离合器分离，即从动链轮15转动时不会带动支撑板3转动，与承接板9上的垃圾对应的回收桶4仍位于承接板9下方，伺服电机12转动仍能通过螺杆19、齿条20和齿轮21带动承接板9转动，从而使承接板9上的垃圾落入到回收桶4内，达到垃圾分类投放的效果。

本实施例与实施例一相比，仅通过一个伺服电机12就可以达到同时控制支撑板3和承接板9转动的效果。

实施例三

如图3和图4所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中还设有消毒结构。消毒结构包括缸体22、连通管(图中未画出)和喷头30，喷头30卡接在回收腔2侧壁且喷头30位于回收桶4上方。喷头30的数量可以为多个(图3中仅画出了其中一个)。缸体22焊接在回收腔2侧壁上部，缸体22内为储液腔23，储液腔23内盛有消毒液且储液腔23内密封滑动连接有活塞24，活塞24下端与齿条20上端卡接。缸体22上端开有出液口25，连通管两端分别与出液口25和喷头30连通。

在齿条20向上滑动并带动齿轮21转动的同时也会推动活塞24向上滑动，从而将储液腔23内的消毒液压入到连通管内并通过喷头30喷出，对回收腔2内的垃圾消毒。

实施例四

如图5和图6所示，本实施例与实施例三的区别在于，本实施例中还包括吸气泵(图中未画出)、吸气管33、挡板28、连接杆29和罩壳32，罩壳32罩设于承接板9下端且与承接板9形成相对密封的区域，罩壳32下端与吸气管33连接，吸气管33与吸气泵连接，其连接方式均为现有技术，在此不再赘述。在承接板9的上端面均匀开有多个吸气口26，吸气口26贯通承接板9，在承接板9下端通过螺钉固定有气缸31，气缸31的输出轴与连接杆29一端卡接，连接杆29另一端与挡板28卡接。在承接板9下端开有两条横向的滑槽27，挡板28通过滑槽27与承接板9滑动连接。吸气泵和气缸31均与控制器连接。本实施例的识别机构可以进行hough算法。

采用本实施例时，在人们同时投放多个垃圾时，仍可以达到智能分类的效果。下面以两个垃圾为例进行说明。当人们投放两个垃圾，而且两个垃圾分别属于不同的种类时(为方便理解，下面以A垃圾和B垃圾来分别替代)，智能识别机构可以分别识别出A垃圾和B垃圾的种类和位置，然后将信号传递至控制器。控制器控制吸气泵吸气同时控制气缸31的输出轴工作，使挡板28沿滑槽27滑动到A垃圾下方并挡住了A垃圾所处的位置的吸气口26。因为罩壳32与承接板9连接，所以在吸气泵吸气时会产生负压，将B垃圾给吸住。而因为挡板28挡住了A垃圾所处的位置的吸气口26，所以A垃圾不会被吸住。然后执行实施例一或实施例二或实施例三中的步骤，将A垃圾投放到与其对应的回收桶4内。然后控制器控制吸气泵不再吸气，再次执行实施例二或实施例三中的步骤，将B垃圾投放到与其对应的垃圾桶内。这样针对多个垃圾同时投放的情况，也可以达到智能分类的效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.智能垃圾分类装置，其特征在于：包括壳体、转轴、控制器和驱动转轴转动的动力机构，所述壳体上端设有进口，所述壳体内部设有回收腔；所述转轴位于回收腔内且与壳体转动连接，所述转轴同轴设有支撑板，所述支撑板上设有多个回收桶，所述回收腔上部转动连接有承接板，所述承接板位于回收桶上方且承接板的转动轴线与转轴垂直；所述回收腔上部设有识别垃圾种类和位置的识别机构，所述识别机构与控制器电连接，所述控制器能够控制动力机构；还包括吸气泵、吸气管、挡板、连接杆和罩壳，罩壳罩设于承接板下端且与承接板形成相对密封的区域，罩壳下端与吸气管连接，吸气管与吸气泵连接，在承接板的上端面均匀开有多个吸气口，吸气口贯通承接板，在承接板下端通过螺钉固定有气缸，气缸的输出轴与连接杆一端卡接，连接杆另一端与挡板卡接，在承接板下端开有两条横向的滑槽，挡板通过滑槽与承接板滑动连接，吸气泵和气缸均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：所述动力机构包括动力部、主动链轮、从动链轮和链条，所述动力部与壳体固接且动力部驱动主动链轮转动，所述主动链轮通过链条带动从动链轮转动，所述从动链轮与转轴同轴连接，所述动力部与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：还包括转动轴，所述动力部的输出轴与转动轴同轴连接，所述主动链轮与转动轴同轴连接。

4.根据权利要求2所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：还包括驱动电机，所述驱动电机与回收腔侧壁固接且与控制器电连接，所述承接板由驱动电机驱动转动。

5.根据权利要求3所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：还包括传动部，所述动力机构通过传动部驱动承接板转动。

6.根据权利要求5所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：所述传动部包括螺杆、螺纹件、齿条和齿轮，所述螺杆一端与齿条一端转动连接，所述螺杆与螺纹件螺纹配合，所述螺纹件与壳体固接，所述螺杆另一端与转动轴滑动连接且不能相对转动；所述齿条与壳体滑动连接，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮能带动承接板转动。

7.根据权利要求6所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：所述从动链轮和转轴间设有电磁离合器，所述电磁离合器与控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：所述回收腔上部还设有消毒结构。

9.根据权利要求7或8所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：所述回收桶的数量为两个。

10.根据权利要求9所述的智能垃圾分类装置，其特征在于：所述螺纹件为螺母。