CN115367063A - 一种垃圾收集分类船 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾收集分类船，涉及环保设备技术领域，包括船体以及设置在船体上的收集输送装置、滤水装置、垃圾分类装置和打包装置，收集输送装置用于收集垃圾并将收集的垃圾输送至滤水装置，滤水装置用于过滤垃圾中的水分，滤水后的垃圾输送至垃圾分类装置进行分类，垃圾分类装置包括第一识别分类结构和第二识别分类结构，第一识别分类结构用于识别及分离回海垃圾，回海垃圾经过处理后排入水体，第二识别分类结构用于识别及分离其余垃圾，未被第一识别分类结构和第二识别分类结构识别及分离的垃圾为可回收垃圾，可回收垃圾通过打包装置进行打包。本发明解决了漂浮垃圾处理难以及耗费人力物力的问题，能够在船上实现垃圾的初步分类。

Description

一种垃圾收集分类船
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，特别是涉及一种垃圾收集分类船。
背景技术
海洋占据地球高达百分之七十一的面积。海洋的垃圾污染通常是指人类改变了海洋原来的状态，使海洋生态系统遭到破坏。有害物质进入海洋环境而造成的污染，会损害生物资源，危害人类健康，妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动，损坏海水质量和环境质量等。海面漂浮垃圾主要为塑料袋、漂浮木块、果皮、蔬菜、浮标和塑料瓶等。海面漂浮的大块和特大块垃圾平均个数为0.001个/百平方米；表层水体小块及中块垃圾平均个数为0.12个/百平方米。海面漂浮垃圾的分类统计结果表明，塑料类垃圾数量最多，占到总体的60％。在滨海旅游城市，每年有众多游客，然而不堪重负的海洋垃圾不仅会造成视觉污染，还会造成水体污染，造成水质恶化，甚至让白海豚等一些珍贵物种丧命于此。
现有技术中，基本上没有收集与分类一体的船，现有技术都是将垃圾收集上来全部堆放在一起，之后进行人工分类，成本消耗大，人力物力消耗大。
发明内容
本发明的目的是提供一种垃圾收集分类船，解决了海上、水面漂浮垃圾处理难以及处理起来耗费人力物力的问题，能够在船上实现垃圾的初步分类。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种垃圾收集分类船，包括船体以及设置在所述船体上的收集输送装置、滤水装置、垃圾分类装置和打包装置，所述收集输送装置用于收集垃圾并将收集的垃圾输送至所述滤水装置，所述滤水装置用于过滤垃圾中的水分，滤水后的垃圾输送至所述垃圾分类装置进行分类，所述垃圾分类装置包括第一识别分类结构和第二识别分类结构，所述第一识别分类结构用于识别及分离回海垃圾，回海垃圾经过处理后排入水体，所述第二识别分类结构用于识别及分离其余垃圾，未被所述第一识别分类结构和所述第二识别分类结构识别及分离的垃圾为可回收垃圾，可回收垃圾通过所述打包装置进行打包。
优选地，所述收集输送装置包括支架、第一驱动结构、输送带、挡板、两个链条和两个链轮组，各所述链轮组的链轮均与所述支架转动连接，所述链轮组的链轮与所述第一驱动结构传动连接，各所述链条分别与一所述链轮组的所述链轮啮合，所述输送带包括若干依次排列的网链，所述网链的一端与一侧的所述链条连接，所述网链的另一端与另一侧的所述链条连接，所述挡板上设置有若干通孔，所述挡板的一侧与所述输送带的所述网链连接，所述挡板的另一侧设置有若干齿形结构，所述第一驱动结构驱动所述链轮转动，使得所述链条带动所述输送带运动。
优选地，所述收集输送装置还包括角度调节结构，所述角度调节结构的一端与所述支架连接，所述角度调节结构的另一端与所述船体连接，通过所述角度调节结构的伸缩实现所述支架角度的调节。
优选地，所述收集输送装置还包括两个扩张网和两个液压杆，两个所述扩张网分别位于所述收集输送装置的下端的两侧，各所述扩张网的一端分别与所述船体铰接，两个所述扩张网分别通过一所述液压杆调节开合角度。
优选地，所述滤水装置包括壳体、螺旋输送结构和第二驱动结构，所述壳体设置有进料口和出料口，所述壳体的底部设置有网眼，所述第二驱动结构位于所述壳体的外部，所述螺旋输送结构位于所述壳体的内部并与所述第二驱动结构传动连接，所述收集输送装置收集的垃圾通过所述进料口进入所述壳体，并在所述螺旋输送结构的作用下进行输送，垃圾中的水分通过所述网眼流出，过滤完水分的垃圾通过所述出料口进入所述垃圾分类装置。
优选地，所述垃圾分类装置还包括传送带、粉碎机和存储结构，所述第一识别分类结构和所述第二识别分类结构依次排列在所述传送带的上方，所述第一识别分类结构识别回海垃圾并将回海垃圾从所述传送带分离至所述粉碎机，所述粉碎机将回海垃圾粉碎后排入水体中，所述第二识别分类结构识别其余垃圾并将其余垃圾从所述传送带分离至所述存储结构，所述第一识别分类结构和所述第二识别分类结构均未识别的可回收垃圾通过所述传送带传送至所述打包装置进行打包。
优选地，所述第一识别分类结构包括第一视觉传感器和第一摆杆结构，所述第二识别分类结构包括第二视觉传感器和第二摆杆结构，所述第一视觉传感器用于识别回海垃圾，所述第一摆杆结构将所述第一视觉传感器识别的回海垃圾推入所述粉碎机，所述第二视觉传感器用于识别其余垃圾，所述第二摆杆结构将所述第二视觉传感器识别的其余垃圾推入所述存储结构。
优选地，所述第一摆杆结构和所述第二摆杆结构的结构相同，所述第一摆杆结构和所述第二摆杆结构均包括第三驱动结构、齿轮传动结构和摆杆，所述第三驱动结构通过所述齿轮传动结构驱动所述摆杆。
优选地，所述传送带的尾部设置有铲斗，所述铲斗的一端与所述传送带的支撑架铰接，所述铲斗的另一端与所述打包装置的下压板通过绳索连接，所述绳索绕过所述打包装置上的定滑轮，所述下压板向下运动带动所述铲斗的另一端向上运动，实现垃圾的拦截。
优选地，所述垃圾收集分类船还包括卸料甲板，所述卸料甲板设置在所述船体上，所述卸料甲板能够伸出所述船体。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的垃圾收集分类船能够对垃圾进行收集、滤水、分类和打包，分类后的回海垃圾能够经过处理再次排入水体，实现有益垃圾的回收利用，分类后的可回收垃圾进行打包处理，分类后的其余垃圾进行收集。本发明解决了海上、水面漂浮垃圾处理难以及处理起来耗费人力物力的问题，能够在船上实现垃圾的初步分类。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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他的附图。
图1为本发明的垃圾收集分类船示意图；
图2为本发明的收集输送装置及船体示意图；
图3为本发明的滤水装置示意图；
图4为本发明的滤水装置俯视图；
图5为本发明的垃圾分类装置示意图(视角一)；
图6为本发明的垃圾分类装置示意图(视角二)；
图7为本发明的齿轮传动结构示意图；
图8为本发明的打包装置示意图；
图9为本发明的打包装置内部结构示意图；
图10为本发明的铲斗位置示意图；
其中：100-垃圾收集分类船，1-船体，2-收集输送装置，3-滤水装置，4-垃圾分类装置，5-打包装置，6-支架，7-第一驱动结构，8-输送带，9-挡板，10-链条，11-角度调节结构，12-扩张网，13-液压杆，14-壳体，15-螺旋输送结构，16-第二驱动结构，17-网眼，18-传送带，19-粉碎机，20-存储结构，21-第一视觉传感器，22-第一摆杆结构，23-第二视觉传感器，24-第二摆杆结构，25-第三驱动结构，26-齿轮传动结构，27-摆杆，28-铲斗，29-下压板，30-绳索，31-定滑轮，32-螺旋送料机，33-舵机，34-推出板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种垃圾收集分类船，解决了海上、水面漂浮垃圾处理难以及处理起来耗费人力物力的问题，能够在船上实现垃圾的初步分类。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图10所示：本实施例提供了一种垃圾收集分类船100，包括船体1以及设置在船体1上的收集输送装置2、滤水装置3、垃圾分类装置4和打包装置5，收集输送装置2用于收集垃圾并将收集的垃圾输送至滤水装置3，滤水装置3用于过滤垃圾中的水分，滤水后的垃圾输送至垃圾分类装置4进行分类，垃圾分类装置4包括第一识别分类结构和第二识别分类结构，第一识别分类结构用于识别及分离回海垃圾，回海垃圾经过处理后排入水体，第二识别分类结构用于识别及分离其余垃圾，未被第一识别分类结构和第二识别分类结构识别及分离的垃圾为可回收垃圾，可回收垃圾通过打包装置5进行打包。本实施例的垃圾收集分类船100能够对垃圾进行收集、滤水、分类和打包，分类后的回海垃圾能够经过处理再次排入水体，实现有益垃圾的回收利用，分类后的可回收垃圾进行打包处理，分类后的其余垃圾进行收集。本实施例解决了海上、水面漂浮垃圾处理难以及处理起来耗费人力物力的问题，能够在船上实现垃圾的初步分类。
具体地，本实施例中，收集输送装置2包括支架6、第一驱动结构7、输送带8、挡板9、两个链条10和两个链轮组，第一驱动结构7采用Y2-112m-44km 5.5HP1445rpmY2系列三相异步电动机，两个链轮组分别位于输送带8的两侧，各链轮组均包括两个链轮，各链轮组的各链轮均与支架6转动连接，一个链轮组中位于上方的链轮与第一驱动结构7通过蜗轮蜗杆减速器传动连接，各链条10分别与一链轮组中的两个链轮啮合，输送带8包括若干依次排列的网链，网链便于垃圾沥水，网链的一端与一链条10的内侧连接，网链的另一端与另一链条10的内侧连接，具体地，网链与链条10可采用过盈配合，挡板9为若干个，若干个挡板9均布在输送带8上，挡板9能够防止进入输送带8的垃圾再次掉落回水面，保证垃圾顺利进入到滤水装置3，挡板9上设置有若干通孔，便于垃圾沥水，挡板9的一侧与输送带8的网链连接，挡板9的另一侧设置有若干齿形结构，便于将垃圾勾起，随输送带8同步运动，第一驱动结构7驱动链轮转动，使得链条10带动输送带8运动。
本实施例中，收集输送装置2还包括角度调节结构11，角度调节结构11为两个，两个角度调节结构11分别位于输送带8的两侧，各角度调节结构11的一端与支架6连接，各角度调节结构11的另一端与船体1连接，角度调节结构11靠近支架6下部设置，角度调节结构11为液压杆13，通过液压杆13的伸缩实现支架6及输送带8角度的调节。
本实施例中，收集输送装置2还包括两个扩张网12和两个液压杆13，两个扩张网12分别位于收集输送装置2的下端的两侧，各扩张网12的一端分别与船体1铰接，两个扩张网12分别通过一液压杆13调节开合角度，扩张网12能够扩大垃圾收集的范围，通过液压杆13调节扩张网12的开合角度实现垃圾收集范围的调节。
本实施例中，滤水装置3包括壳体14、螺旋输送结构15和第二驱动结构16，第二驱动结构16为电机，螺旋输送结构15为无轴螺旋叶片，壳体14设置有进料口和出料口，进料口位于壳体14的上方且进料口靠近收集输送装置2设置，出料口靠近垃圾分类装置4设置，壳体14的底部设置有网眼17，第二驱动结构16位于壳体14的外部，螺旋输送结构15位于壳体14的内部并与第二驱动结构16传动连接，收集输送装置2收集的垃圾通过进料口进入壳体14，第二驱动结构16开始工作，并在螺旋输送结构15的作用下进行输送，螺旋输送结构15的圆周运动转化成垃圾的直线运动，将垃圾向前带动，垃圾中的水分通过网眼17流出，实现了垃圾的滤水和沉淀，过滤完水分的垃圾通过出料口缓慢有序地进入垃圾分类装置4。
本实施例中，主要对三种垃圾进行分类，包括回海垃圾、可回收垃圾和其余垃圾，回海垃圾包括一些果皮、蔬菜之类。经过研究标明：此类垃圾达到一定尺寸的颗粒时，可再次排放回海里，并且这些果皮、蔬菜中含有的微生物是对海里生物有益的。
本实施例中，垃圾分类装置4包括传送带18、粉碎机19和存储结构20，传送带18的一端位于滤水装置3的下方，第一识别分类结构和第二识别分类结构依次排列在传送带18的上方，第一识别分类结构识别回海垃圾后并将回海垃圾从传送带18分离至粉碎机19，粉碎机19将回海垃圾粉碎后排入水体中，第二识别分类结构识别其余垃圾后并将其余垃圾从传送带18分离至存储结构20，存储结构20可套设垃圾袋用于收集其余垃圾，垃圾袋装满后人工将垃圾袋收起捆扎，第一识别分类结构和第二识别分类结构均未识别的可回收垃圾通过传送带18传送至打包装置5进行打包。
本实施例中，第一识别分类结构包括第一视觉传感器21和第一摆杆结构22，第二识别分类结构包括第二视觉传感器23和第二摆杆结构24，第一视觉传感器21用于识别回海垃圾，第一摆杆结构22将第一视觉传感器21识别的回海垃圾推入粉碎机19，第二视觉传感器23用于识别其余垃圾，第二摆杆结构24将第二视觉传感器23识别的其余垃圾推入存储结构20。
本实施例中，垃圾分类基于open cv c++垃圾分类技术，即对第一视觉传感器21和第二视觉传感器23传入的图像进行DNN网络分类，将传入的图像先转化成二值图，之后进入网络进行分类处理。
本实施例中，第一摆杆结构22和第二摆杆结构24的结构相同，第一摆杆结构22和第二摆杆结构24均包括第三驱动结构25、齿轮传动结构26和摆杆27，第三驱动结构25为电机，第三驱动结构25通过齿轮传动结构26驱动摆杆27。齿轮传动结构26包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮和第八齿轮，第一齿轮与第三驱动结构25传动连接，第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮同轴设置，第六齿轮、第七齿轮和第八齿轮同轴设置，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第六齿轮啮合，第四齿轮与第七齿轮啮合，第五齿轮与第八齿轮啮合，舵机33和摆杆27均套设在第八齿轮所在的轴上，在初始位置时，摆杆27与传送带18呈45°角，第三驱动结构25驱动齿轮传动结构26，通过齿轮传动结构26带动摆杆27运动。
本实施例中，首先对回海垃圾进行识别及回收，先通过第一视觉传感器21收集一些垃圾的图像，拍照提取其特征，传入的图像先到电脑里转化成二值图，进入网络进行分类处理，再使用open cv c++垃圾分类技术进行对比。通过第一视觉传感器21的自动识别，识别到有关特征的垃圾，第一传感器发送信号给第一摆杆结构22，第一摆杆结构22的摆杆27下落，将回海垃圾扫入传送带18一侧的粉碎机19中，粉碎完成之后，通过倾斜设置的螺旋送料机32将颗粒状的回海垃圾再次排入海里，船体1上设置有用于放置螺旋送料机32的卡槽。接下来是未被第一视觉传感器21识别的垃圾，也就是不回海垃圾。其中不回海垃圾又包括可回收垃圾、其余垃圾。分类技术与回海垃圾同理，利用第二视觉传感器23识别其余垃圾，检测到其余垃圾时，通过第二摆杆结构24的摆杆27将其余垃圾扫入传送带18一侧的存储结构20。未被第一视觉传感器21和第二视觉传感器23识别的就是塑料垃圾，塑料垃圾会随着传送带18向前运动，当可回收垃圾运动到传送带18最后时，掉入传送带18后方的打包装置5。
本实施例中，打包装置5为液压打包机。打包装置5靠近垃圾分类装置4的一侧设置有下压板29，打包装置5远离垃圾分类装置4的一侧设置有舱门，打包装置5内设置有推出板34。传送带18的尾部设置有铲斗28，铲斗28的一端与传送带18的支撑架铰接，铲斗28的另一端与打包装置5的下压板29通过绳索30连接，绳索30绕过打包装置5上的定滑轮31，当打包装置5内的可回收垃圾存满之后，下压板29向下运动带动铲斗28的另一端向上运动，实现垃圾的拦截，避免垃圾掉入打包装置5，当可回收垃圾进入打包装置5时，打包装置5上放的液压结构下压，对可回收垃圾进行打包，打包完成后，舱门开启，在推出板34的作用下将打包完成的可回收垃圾推出打包装置5，舱门关闭，下压板29上升，铲斗28放下，再次对准传送带18，使传送带18上的可回收垃圾进入打包装置5。
本实施例中，船体1上设置有存放区，存放区位于打包装置5后方，垃圾打包完成后均进入到存放区，存放区的存放空间满了之后，即返回岸边，将船上的垃圾卸下。
本实施例中，垃圾收集分类船100还包括卸料甲板，卸料甲板设置在船体1的尾部，当垃圾收集分类船100返回码头时，操作人员可通过控制室的开关控制卸料甲板伸出船体1，使卸料甲板放置在码头上，方便运输车、铲车等将垃圾运输出去。
本实施例的垃圾收集分类船100能够对垃圾进行收集，并且通过调节扩张网12能够实现垃圾收集范围的调节，滤水装置3对垃圾进行滤水沉淀，通过垃圾分类装置4对垃圾进行分类，对海里或河里的动物有益的垃圾，例如果皮蔬菜等，粉碎至一定颗粒大小，再次投放回海里，其余垃圾进行储存，可回收垃圾进行打包。本实施例解决了海上、水面漂浮垃圾处理难以及处理起来耗费人力物力的问题，能够在船上实现垃圾的初步分类。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。

Claims (10)

1.一种垃圾收集分类船，其特征在于：包括船体以及设置在所述船体上的收集输送装置、滤水装置、垃圾分类装置和打包装置，所述收集输送装置用于收集垃圾并将收集的垃圾输送至所述滤水装置，所述滤水装置用于过滤垃圾中的水分，滤水后的垃圾输送至所述垃圾分类装置进行分类，所述垃圾分类装置包括第一识别分类结构和第二识别分类结构，所述第一识别分类结构用于识别及分离回海垃圾，回海垃圾经过处理后排入水体，所述第二识别分类结构用于识别及分离其余垃圾，未被所述第一识别分类结构和所述第二识别分类结构识别及分离的垃圾为可回收垃圾，可回收垃圾通过所述打包装置进行打包。
2.根据权利要求1所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述收集输送装置包括支架、第一驱动结构、输送带、挡板、两个链条和两个链轮组，各所述链轮组的链轮均与所述支架转动连接，所述链轮组的链轮与所述第一驱动结构传动连接，各所述链条分别与一所述链轮组的所述链轮啮合，所述输送带包括若干依次排列的网链，所述网链的一端与一侧的所述链条连接，所述网链的另一端与另一侧的所述链条连接，所述挡板上设置有若干通孔，所述挡板的一侧与所述输送带的所述网链连接，所述挡板的另一侧设置有若干齿形结构，所述第一驱动结构驱动所述链轮转动，使得所述链条带动所述输送带运动。
3.根据权利要求2所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述收集输送装置还包括角度调节结构，所述角度调节结构的一端与所述支架连接，所述角度调节结构的另一端与所述船体连接，通过所述角度调节结构的伸缩实现所述支架角度的调节。
4.根据权利要求2所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述收集输送装置还包括两个扩张网和两个液压杆，两个所述扩张网分别位于所述收集输送装置的下端的两侧，各所述扩张网的一端分别与所述船体铰接，两个所述扩张网分别通过一所述液压杆调节开合角度。
5.根据权利要求1所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述滤水装置包括壳体、螺旋输送结构和第二驱动结构，所述壳体设置有进料口和出料口，所述壳体的底部设置有网眼，所述第二驱动结构位于所述壳体的外部，所述螺旋输送结构位于所述壳体的内部并与所述第二驱动结构传动连接，所述收集输送装置收集的垃圾通过所述进料口进入所述壳体，并在所述螺旋输送结构的作用下进行输送，垃圾中的水分通过所述网眼流出，过滤完水分的垃圾通过所述出料口进入所述垃圾分类装置。
6.根据权利要求1所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述垃圾分类装置还包括传送带、粉碎机和存储结构，所述第一识别分类结构和所述第二识别分类结构依次排列在所述传送带的上方，所述第一识别分类结构识别回海垃圾并将回海垃圾从所述传送带分离至所述粉碎机，所述粉碎机将回海垃圾粉碎后排入水体中，所述第二识别分类结构识别其余垃圾并将其余垃圾从所述传送带分离至所述存储结构，所述第一识别分类结构和所述第二识别分类结构均未识别的可回收垃圾通过所述传送带传送至所述打包装置进行打包。
7.根据权利要求6所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述第一识别分类结构包括第一视觉传感器和第一摆杆结构，所述第二识别分类结构包括第二视觉传感器和第二摆杆结构，所述第一视觉传感器用于识别回海垃圾，所述第一摆杆结构将所述第一视觉传感器识别的回海垃圾推入所述粉碎机，所述第二视觉传感器用于识别其余垃圾，所述第二摆杆结构将所述第二视觉传感器识别的其余垃圾推入所述存储结构。
8.根据权利要求7所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述第一摆杆结构和所述第二摆杆结构的结构相同，所述第一摆杆结构和所述第二摆杆结构均包括第三驱动结构、齿轮传动结构和摆杆，所述第三驱动结构通过所述齿轮传动结构驱动所述摆杆。
9.根据权利要求6所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述传送带的尾部设置有铲斗，所述铲斗的一端与所述传送带的支撑架铰接，所述铲斗的另一端与所述打包装置的下压板通过绳索连接，所述绳索绕过所述打包装置上的定滑轮，所述下压板向下运动带动所述铲斗的另一端向上运动，实现垃圾的拦截。
10.根据权利要求1所述的垃圾收集分类船，其特征在于：所述垃圾收集分类船还包括卸料甲板，所述卸料甲板设置在所述船体上，所述卸料甲板能够伸出所述船体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117230768A (zh) * 2023-11-10 2023-12-15 广东若贝特智能机器人科技有限公司 一种水面垃圾分拣机器人

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