CN113417262A - 一种漂浮垃圾收集装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于垃圾清理器械技术领域，公开了一种漂浮垃圾收集装置及其控制方法，所述漂浮垃圾收集装置设置有：通过缆绳将船体固定在固定桩上的固定模块；通过岸基导向板使漂浮垃圾进入收集区域内的导向模块；通过收集板收集并向中心聚拢，轨道移动方式进行收集，并通过传送带将垃圾传送到岸边垃圾收集箱中的垃圾收集转运模块；用以收集漂浮垃圾，提供水上载体的船体。本发明实现了水上漂浮垃圾利用水流集聚作用，使漂浮垃圾快速回收，减少人员劳动强度和人员数量。同时本发明能够使水域漂浮垃圾自动收集清理，减少了人工打捞次数；本发明整体装置结构简单，维护方便，打捞效果好。
Description
技术领域
本发明属于垃圾清理器械技术领域，尤其涉及一种漂浮垃圾收集装置及其控制方法。
背景技术
目前，随着工业和社会的快速发展，我国水体污染问题日渐突出，海洋、湖泊、河流中的水面垃圾不但对水体生态造成严重威胁，破环生态景观，影响居民饮水，由于其往往大量聚集，难以清除，有时甚至会影响河道、水坝的正常运行，给居民的正常工作与生活带来困扰。
现阶段水面漂浮垃圾清理装置主要有以下四大类：传送带式、铲斗式、回转式和抓斗式等类型。以上收集装置主要用于大型水域上的漂浮垃圾的收集，但是针对小型水域，例如城市景观水域、狭窄河道、养殖水域等，其清理装置研究相对较少，市场上不存在该类型的产品，但是该装置与生活却又息息相关。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中针对小型水域的垃圾清理设备研究较少，市场上不存在该类型的产品。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种漂浮垃圾收集装置及其控制方法。本发明利用漂浮垃圾漂浮于水面，通过收集板收集并向中心聚拢，轨道移动方式进行收集，实现了水上漂浮垃圾利用水流集聚作用，使漂浮垃圾快速回收。
本发明是这样实现的，一种漂浮垃圾收集装置，所述漂浮垃圾收集装置设置有：
通过缆绳将船体固定在固定桩上的固定模块；
通过岸基导向板使漂浮垃圾进入收集区域内的导向模块；
通过收集板收集并向中心聚拢，轨道移动方式进行收集，并通过传送带将垃圾传送到岸边垃圾收集箱中的垃圾收集转运模块；
用以收集漂浮垃圾，提供水上载体的船体。
进一步，所述固定模块设置有固定桩，固定桩固定在水域两侧，固定桩通过缆绳与船体连接。
进一步，所述导向模块设置有岸基导向板，岸基导向板固定在水域两侧。
进一步，所述垃圾收集转运模块设置有垃圾收集结构和垃圾转运结构。
进一步，所述垃圾转运结构设置有垃圾箱，垃圾箱通过传送带与船体连接。
进一步，所述垃圾收集结构设置有导轨，导轨通过导轨固定板固定在船体前端，导轨上固定有行走齿条；
行走齿条与行走齿轮啮合，行走齿轮为两个，分别安装在行走电机的轴端；行走电机固定在行走基块一端内，行走基块通过行走齿轮与行走齿条啮合。
进一步，所述行走基块另一端合适位置开有空腔，空腔内部装有张紧轮，张紧轮与导轨紧密贴合；
张紧轮与导向柱连接，导向柱垂直方向上和行走基块上同时安装有定位柱，定位柱加装有张紧弹簧。
进一步，所述行走基块内安装有收集电机和收集转轴，收集电机轴端安装有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合；
第二齿轮固定在收集转轴轴端，第二齿轮与第三齿轮啮合，第三齿轮安装在另外一个收集转轴轴端；
第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，三个齿轮呈图二布局啮合。
进一步，所述收集转轴上固定有收集板，收集板下方开口小孔安装防落齿；
防落齿与辅助板为一整体，顶端安装有齿条，齿条与第二齿轮啮合，背侧安装有辅助导向板。
本发明另一目的在于提供一种控制所述漂浮垃圾收集装置的方法，所述漂浮垃圾收集装置控制方法，包括：
(1)船体通过动力装置到达水域目标位置后，通过缆绳固定在两侧固定桩上；传送带安装到位，使传送带将转运收集后的垃圾传送到垃圾箱内，岸基导向板安装在水域两侧位置；
(2)当水面漂浮垃圾通过水流在岸基导向板作用下，进入收集板张开的收集区域；收集板具有一定高度H，收集板上设有小孔，将垃圾留下后水流出；
在收集t时间后，收集电机开始工作，顺时针转动，带动第二齿轮逆时针转动、第三齿轮顺时针转动，进而通过收集转轴带动相应的收集板向中心聚拢，将收集好的垃圾集聚；
在第二齿轮、第三齿轮转动的同时分别带动相啮合的齿条向船体前方运动，进而带动辅助板使防落齿向前伸出，在收集垃圾时防止掉落；
(3)当收集电机使收集板聚拢完成后，停止转动；此时行走电机开始工作；通过行走电机的逆时针转动，带动轴端的两组行走齿轮沿行走齿条带动沿行走基块向上移动；此时张紧轮在张紧弹簧作用下与导轨紧密贴合辅助行走基块移动；
当行走基块带动收集板聚拢后，收集的垃圾沿行走齿轮和导轨行走到右侧船体上方；此时收集板形成的垃圾收集朝向向下，内部垃圾掉落在传送带上传送到岸上的垃圾箱内；在行走电机开始工作时，传送带也开始工作传送；在收集板聚拢的垃圾在行走基块带动上升时，在夹持力作用下及收集板的小孔和防落齿形成的空隙，使集聚的垃圾内的水得以过滤；在收集板聚拢过程中，水域的水通过收集板上的小孔得以滤出；
(4)收集的垃圾掉落在传送带后，行走电机反向转动；反向完成步骤(3)动作，使行走基块带动收集板向船体前方水域移动；
在接近水域水面时，行走电机暂停运动；此时收集电机反向转动，即逆时针转动；反向操作步骤(2)，使收集板张开到既定角度后收集电机停止转动；行走电机继续之前步骤，使行走基块带动收集板重新进入水域水面以下，进行新一轮的水面垃圾收集过程；
(5)在收集板倾倒垃圾过程中，水域内部分漂浮物在船体两侧的缆绳作用下进行一定的辅助阻拦，垃圾箱内收集满后进行后续处理。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过岸基导向装置使漂浮垃圾进入收集区域内，一定时间后，电机带动齿轮转动使啮合的齿轮带动收集板向中心聚拢，同时底部辅助爪向内延伸防止升起时掉落；在聚拢后通过行走电机带动沿轨道向船体上方移动后将垃圾倾倒在传送带上传送到岸上的垃圾收集箱，在此过程中，少量垃圾通过两道缆绳进行阻拦；本发明实现了水上漂浮垃圾利用水流集聚作用，使漂浮垃圾快速回收，减少人员劳动强度和人员数量。同时本发明能够使水域漂浮垃圾自动收集清理，减少了人工打捞次数；本发明整体装置结构简单，维护方便，打捞效果好。
附图说明
图1是本发明实施例提供的漂浮垃圾收集装置结构示意图。
图2是本发明实施例提供的漂浮垃圾收集装置俯视图。
图3是本发明实施例提供的漂浮垃圾收集装置主视图。
图4是本发明实施例提供的防落齿和辅助板结构示意图。
图5是本发明实施例提供的收集板结构示意图。
图中：1、水域；2、岸基导向板；3、缆绳；4、固定桩；5、垃圾箱；6、传送带；7、收集板；8、防落齿；8-1、辅助板；9、第三齿轮；10、第二齿轮；10-1、收集转轴；11、辅助导向轮；12、齿条；13、第一齿轮；14、收集电机；15、行走电机；16、船体；17、行走齿轮；18、导轨固定板；19、行走基块；20、行走齿条；21、导轨；22、导向柱；23、张紧弹簧；24、张紧轮；25、定位柱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种漂浮垃圾收集装置及其控制方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的漂浮垃圾收集装置中船体16在水域1中，水域1两侧合适位置固定有岸基导向板2；船体16通过缆绳3固定在两侧固定桩4上，船体16与垃圾箱5之间通过传送带6连接。船体16通过动力装置到达水域1目标位置后，通过缆绳3固定在两侧固定桩4上；将传送带6安装到合适的位置，使传送带6方便将收集后的垃圾传送到垃圾箱5内，岸基导向板2安装在合适位置。
如图2所示，船体16前端通过导轨固定板18固定有导轨21，导轨21上固定有行走齿条20；行走齿条20与行走齿轮17啮合，行走齿轮17为两个，分别安装在行走电机15的轴端；行走电机15固定在行走基块19一端内，行走基块19通过行走齿轮17与行走齿条20啮合实现位置相对固定。行走基块19另一端合适位置开有空腔，空腔内部装有张紧轮24，张紧轮24与导轨21紧密贴合；张紧轮24与导向柱22连接，张紧轮24通过导向柱22可在一定范围内移动，导向柱22垂直方向上和行走基块19上同时安装有定位柱25，定位柱25加装有张紧弹簧23。
如图2和图3所示，行走基块19内安装有收集电机14和收集转轴10-1，收集电机14轴端安装有第一齿轮13，第一齿轮13与第二齿轮10啮合，第二齿轮10固定在收集转轴10-1轴端，第二齿轮10与第三齿轮9啮合，第三齿轮9安装在另外一个收集转轴轴端；其中，第一齿轮13、第二齿轮10和第三齿轮9，三个齿轮呈图二布局啮合。
如图4和图5所示，收集转轴10-1上固定有收集板7，收集板7下方开口小孔安装防落齿8，防落齿8与辅助板8-1为一整体，顶端安装有齿条12，齿条12与第二齿轮10啮合，背侧安装有11辅助导向板。
在本发明实施例中，电机、弹簧、齿轮、齿条等均为市场成熟产品，根据设计需求采购即可。
本发明的工作原理为：
(1)将船体16通过动力装置到达水域1目标位置后，通过缆绳3固定在两侧固定桩4上；将传送带6安装到位，使传送带6方便转运收集后的垃圾传送到垃圾箱5内，岸基导向板2安装在合适位置。
(2)当水面漂浮垃圾通过水流作用下，在岸基导向板2作用下，进入收集板7张开的收集区域；收集板7具有一定高度H，其上并设有小孔，方便将垃圾留下后水流出。
在收集t时间后，收集电机14开始工作，顺时针转动，带动第二齿轮10逆时针转动、第三齿轮9顺时针转动；进而通过收集转轴10-1带动相应的收集板7向中心聚拢，将收集好的垃圾集聚。
在第二齿轮10、第三齿轮9转动的同时分别带动相啮合的齿条9向船体前方运动，进而带动辅助板8-1使防落齿8向前伸出，达到在收集垃圾时防止掉落。
(3)当收集电机14使收集板7聚拢完成后，停止转动；此时行走电机15开始工作；通过行走电机15的逆时针转动，带动轴端的两组行走齿轮17沿行走齿条20带动沿行走基块19向上移动；此时张紧轮24在张紧弹簧23作用下与导轨21紧密贴合辅助行走基块19移动。
当行走基块19带动收集板7聚拢后收集的垃圾沿行走齿轮20和导轨21行走到右侧船体上方；此时收集板7形成的垃圾收集朝向向下，刚好时内部垃圾掉落在传送带6上传送到岸上的垃圾箱5内；在行走电机15开始工作时，传送带6也开始工作传送；在收集板7聚拢的垃圾在行走基块19带动上升时，在夹持力作用下及收集板7的小孔和防落齿8形成的空隙，使集聚的垃圾内的水得以过滤；在收集板7聚拢过程中，水域的水通过收集板7上的小孔得以滤出。
(4)收集的垃圾掉落在传送带6后，行走电机15反向转动；反向完成步骤(3)动作，使行走基块19带动收集板7向船体前方水域移动。
在快接近水域水面时，行走电机15暂停运动；此时收集电机14反向转动，即逆时针转动；反向操作步骤(2)，使收集板7张开到既定角度后收集电机14停止转动；行走电机15继续之前步骤，使行走基块19带动收集板7重新进入水域水面以下，进行新一轮的水面垃圾收集过程。
(5)在收集板7倾倒垃圾过程中，水域内部分漂浮物在船体两侧的缆绳3作用下进行一定的辅助阻拦，由一名工作人员即可完成漂浮垃圾的打捞工作。
(6)垃圾箱5内收集满后由工作人员进行安排后续处理。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述漂浮垃圾收集装置设置有：
通过缆绳将船体固定在固定桩上的固定模块；
通过岸基导向板使漂浮垃圾进入收集区域内的导向模块；
通过收集板收集并向中心聚拢，轨道移动方式进行收集，并通过传送带将垃圾传送到岸边垃圾收集箱中的垃圾收集转运模块；
用以收集漂浮垃圾，提供水上载体的船体。
2.如权利要求1所述漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述固定模块设置有固定桩，固定桩固定在水域两侧，固定桩通过缆绳与船体连接。
3.如权利要求1所述漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述导向模块设置有岸基导向板，岸基导向板固定在水域两侧。
4.如权利要求1所述漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述垃圾收集转运模块设置有垃圾收集结构和垃圾转运结构。
5.如权利要求4所述漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述垃圾转运结构设置有垃圾箱，垃圾箱通过传送带与船体连接。
6.如权利要求4所述漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述垃圾收集结构设置有导轨，导轨通过导轨固定板固定在船体前端，导轨上固定有行走齿条；
行走齿条与行走齿轮啮合，行走齿轮为两个，分别安装在行走电机的轴端；行走电机固定在行走基块一端内，行走基块通过行走齿轮与行走齿条啮合。
7.如权利要求6所述漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述行走基块另一端合适位置开有空腔，空腔内部装有张紧轮，张紧轮与导轨紧密贴合；
张紧轮与导向柱连接，导向柱垂直方向上和行走基块上同时安装有定位柱，定位柱加装有张紧弹簧。
8.如权利要求6所述漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述行走基块内安装有收集电机和收集转轴，收集电机轴端安装有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合；
第二齿轮固定在收集转轴轴端，第二齿轮与第三齿轮啮合，第三齿轮安装在另外一个收集转轴轴端；
第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，三个齿轮呈图二布局啮合。
9.如权利要求8所述漂浮垃圾收集装置，其特征在于，所述收集转轴上固定有收集板，收集板下方开口小孔安装防落齿；
防落齿与辅助板为一整体，顶端安装有齿条，齿条与第二齿轮啮合，背侧安装有辅助导向板。
10.一种控制权利要求1～9任一项所述的漂浮垃圾收集装置的方法，其特征在于，所述漂浮垃圾收集装置控制方法，包括：
(1)船体通过动力装置到达水域目标位置后，通过缆绳固定在两侧固定桩上；传送带安装到位，使传送带将转运收集后的垃圾传送到垃圾箱内，岸基导向板安装在水域两侧位置；
(2)当水面漂浮垃圾通过水流在岸基导向板作用下，进入收集板张开的收集区域；收集板具有高度H，收集板上设有小孔，将垃圾留下后水流出；
在收集t时间后，收集电机开始工作，顺时针转动，带动第二齿轮逆时针转动、第三齿轮顺时针转动，进而通过收集转轴带动相应的收集板向中心聚拢，将收集好的垃圾集聚；
在第二齿轮、第三齿轮转动的同时分别带动相啮合的齿条向船体前方运动，进而带动辅助板使防落齿向前伸出，在收集垃圾时防止掉落；
(3)当收集电机使收集板聚拢完成后，停止转动；此时行走电机开始工作；通过行走电机的逆时针转动，带动轴端的两组行走齿轮沿行走齿条带动沿行走基块向上移动；此时张紧轮在张紧弹簧作用下与导轨紧密贴合辅助行走基块移动；
当行走基块带动收集板聚拢后，收集的垃圾沿行走齿轮和导轨行走到右侧船体上方；此时收集板形成的垃圾收集朝向向下，内部垃圾掉落在传送带上传送到岸上的垃圾箱内；在行走电机开始工作时，传送带也开始工作传送；在收集板聚拢的垃圾在行走基块带动上升时，在夹持力作用下及收集板的小孔和防落齿形成的空隙，使集聚的垃圾内的水得以过滤；在收集板聚拢过程中，水域的水通过收集板上的小孔得以滤出；
(4)收集的垃圾掉落在传送带后，行走电机反向转动；反向完成步骤(3)动作，使行走基块带动收集板向船体前方水域移动；
在接近水域水面时，行走电机暂停运动；此时收集电机反向转动，即逆时针转动；反向操作步骤(2)，使收集板张开到既定角度后收集电机停止转动；行走电机继续之前步骤，使行走基块带动收集板重新进入水域水面以下，进行新一轮的水面垃圾收集过程；
(5)在收集板倾倒垃圾过程中，水域内部分漂浮物在船体两侧的缆绳作用下进行一定的辅助阻拦，垃圾箱内收集满后进行后续处理。
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