CN205931993U - 全自动智能垃圾柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动智能垃圾柜，包括柜体、设于柜体上方的盖体以及设于柜体内部的内胆，柜体内装设有盖体开闭装置、垃圾压缩机构、垃圾袋封口装置、垃圾推送机构、换袋装置、气动控制系统和PLC控制器，盖体开闭装置、垃圾压缩机构、垃圾袋封口装置、垃圾推送机构和换袋装置均与气动控制系统连接，气动控制系统与PLC控制器连接，PLC控制器通过气动控制系统控制盖体开闭装置、垃圾压缩机构、垃圾袋封口装置、垃圾推送机构和换袋装置分别进行盖体开闭操作、垃圾压缩操作、垃圾袋封口操作、垃圾推送操作和换袋操作。该全自动智能垃圾柜可实现盖体开闭、垃圾压缩、垃圾袋封口、垃圾推送和换袋操作的全自动化作业。

Description

全自动智能垃圾柜

技术领域

本实用新型属于垃圾处理技术领域，尤其涉及一种全自动智能垃圾柜。

背景技术

中国约有三分之二的城市陷入“垃圾围城”的困境。在我国，仅“城市垃圾”的年产量就接近1.5亿吨。

目前，这些城市垃圾主要是通过传统的环卫垃圾柜来收集的。而传统的环卫垃圾柜虽然能够满足人们最基本的扔垃圾的需求，但是它仍旧存在着许多不可避免的缺陷：其一，无盖的垃圾柜虽然方便人们投送垃圾，但是存在卫生问题，垃圾的各种难闻的气味特别容易通过空气传播，而细菌的感染间接地给人们带来了种种疾病的隐患，影响人们的生活；其二，有盖的垃圾柜相对卫生但是很不方便，而且必须通过自己亲手开启垃圾柜的盖子才能扔垃圾，这样就容易造成接触感染，既不卫生又影响心情。同时，对于传统的环卫垃圾柜而言，换袋、打包、装车等动作必须由环卫工人来完成，既增加了工人的劳动强度又不卫生。

虽然市面上针对上述问题设计了不同形式的半自动或全自动垃圾柜，但是，现有的垃圾柜，无论是半自动的还是全自动的，均难以实现真正意义上的全自动智能化控制，并且普遍存在着结构过于复杂，成本过高，对垃圾的处理质量不理想，工作可靠性低等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种全自动智能垃圾柜，该全自动智能垃圾柜可实现盖体开闭、垃圾压缩、垃圾袋封口、垃圾推送和换袋操作的全自动化作业。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种全自动智能垃圾柜，包括柜体、设于柜体上方的盖体以及设于柜体内部的内胆，所述柜体内装设有盖体开闭装置、垃圾压缩机构、垃圾袋封口装置、垃圾推送机构、换袋装置、气动控制系统和PLC控制器，所述盖体开闭装置、垃圾压缩机构、垃圾袋封口装置、垃圾推送机构和换袋装置均与气动控制系统连接，所述气动控制系统与PLC控制器连接，所述PLC控制器通过气动控制系统控制盖体开闭装置、垃圾压缩机构、垃圾袋封口装置、垃圾推送机构和换袋装置分别进行盖体开闭操作、垃圾压缩操作、垃圾袋封口操作、垃圾推送操作和换袋操作。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述盖体开闭装置包括装设于所述盖体上方的红外传感器、安装于所述柜体内壁的橡胶座垫以及装设于所述橡胶座垫上的开盖气缸，所述开盖气缸的一端与橡胶座垫连接，另一端与盖体的内壁相连，开盖气缸连接所述气动控制系统，所述红外传感器与PLC控制器相连。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述垃圾压缩机构包括安装于盖体上的垃圾压缩气缸，所述垃圾压缩气缸的活塞杆伸入柜体内，所述活塞杆伸入柜体内的一端连接一压缩踏板，垃圾压缩气缸连接所述气动控制系统。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述垃圾袋封口装置包括两个分别设置于柜体的柜口处相对两侧的封口气缸，所述封口气缸与气动控制系统连接，其中一个封口气缸的活塞杆连接一加热元件，另一个封口气缸的活塞杆连接一绝缘木，所述绝缘木上包裹有绝热布，所述加热元件与绝缘木平行设置，所述内胆的上部内侧安装有位置传感器，所述位置传感器与PLC控制器连接。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述内胆包括两块侧板、一块背板和一块底板，内胆的两块侧板与柜体的正面内侧连接，柜体的正面开口，所述开口处滑设一垂直门，柜体内安装有驱动该垂直门升降的垂直门驱动气缸，所述垂直门驱动气缸与气动控制系统连接。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述垃圾推送机构包括安装于内胆下方的推送气缸，所述推送气缸与气动控制系统连接，推送气缸的活塞杆连接一L形的垃圾推送架，所述内胆的底板置于该垃圾推送架上。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述换袋装置包括装设于所述柜体一侧外壁上的气动马达，所述气动马达连接一驱动转轴，柜体的外壁上于柜壁与驱动转轴之间安装有颜色传感器，气动马达与所述气动控制系统连接，所述颜色传感器与PLC控制器相连，所述柜体与装有气动马达相对的一侧外壁上安装有从动转轴，所述从动转轴上卷设有垃圾袋卷。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述垃圾袋卷包括长条形的背景布，所述背景布上均匀开设有多个垃圾袋放置孔，所述垃圾袋放置孔内设有垃圾袋，所述垃圾袋的袋口与垃圾袋放置孔的外周粘贴，所述背景布上于相邻的垃圾袋放置孔之间设置有颜色识别带。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述柜体的柜口处设有上夹板和下夹板，所述上夹板的下沿和下夹板的上沿均设有橡胶垫，所述上夹板长于下夹板，所述垂直门的两侧设有上搭扣和下搭扣，该垂直门升起时所述下搭扣将上夹板和下夹板分开，该垂直门降下时所述上搭扣将上夹板和下夹板压合。

上述的全自动智能垃圾柜，优选的，所述气动控制系统包括安装于柜体内的空气压缩机、电磁换向阀、压力调节阀和流量调节阀，所述空气压缩机与压力调节阀连接，压力调节阀与流量调节阀相连，流量调节阀连接电磁换向阀，空气压缩机、电磁换向阀、压力调节阀和流量调节阀均与所述PLC控制器连接，所述空气压缩机为单泵无油静音空压机。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)通过采用多种传感器检测相应的控制信号，配合PLC控制器和气动控制系统，实现了盖体开闭、垃圾压缩、垃圾袋封口、垃圾推送和换袋操作的全自动化作业，实现了垃圾柜的真正的全自动智能化，与普通垃圾柜相比，避免了工作人员与垃圾的直接接触，更加卫生，工作人员只需隔一段时间安放垃圾袋卷并提走打包好的垃圾袋，省时省力。

(2)本实用新型所有操作均采用气动控制系统，相对于电动控制系统，成本更低、故障更少、可靠性更高、维修方便、能在恶劣环境下工作；同时，由于控制系统以空气为工作介质，可直接从周围环境中获取，该垃圾柜对环境友好，符合绿色设计、绿色制造的要求。

(3)本实用新型的垃圾柜采用垃圾袋上端固定状态下的热封口技术，相对于现有的皮筋封口及金属丝封口等技术，垃圾袋封口的成功率更高，封口质量更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型全自动智能垃圾柜的45°俯视示意图。

图2为本实用新型全自动智能垃圾柜的侧视结构示意图。

图3为本实用新型全自动智能垃圾柜的后视结构示意图。

图4为图3中A-A处的剖视结构示意图。

图5为图4中B处的局部放大图。

图6为本实用新型全自动智能垃圾柜的俯视结构示意图。

图7为本实用新型全自动智能垃圾柜中垃圾袋卷展开后的结构示意图。

图8为本实用新型全自动智能垃圾柜中垃圾袋卷换袋时的结构示意图。

图例说明：

1、柜体；2、盖体；3、内胆；4、红外传感器；5、橡胶坐垫；6、开盖气缸；7、垃圾压缩气缸；8、压缩踏板；9、封口气缸；10、位置传感器；11、侧板；12、背板；13、底板；14、垂直门；15、垂直门驱动气缸；16、推送气缸；17、垃圾推送架；18、气动马达；19、驱动转轴；20、颜色传感器；21、从动转轴；22、垃圾袋卷；23、背景布；24、垃圾袋放置孔；25、垃圾袋；26、颜色识别带；27、上夹板；28、下夹板；29、橡胶垫；30、上搭扣；31、下搭扣。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例

如图1至图6所示，本实用新型全自动智能垃圾柜的一种实施例，该全自动智能垃圾柜包括柜体1，该柜体1的上方安装有盖体2，该盖体2可绕柜体1的柜口一侧上下转动，当盖体2向上转动时可打开柜体1，柜体1的内部装设有垃圾柜内胆3，该内胆3由两块侧板11、一块背板12和一块底板13组成，侧板11、背板12和底板13共同围成一个上方和一侧开口的长方体形内胆3，底板13置于L形的垃圾推送架17上，该垃圾推送架17与推送气缸16的活塞杆连接，推送气缸16置于垃圾推送架17的下方。柜体1的正面设有开口，该开口处滑设一垂直门14，柜体1内安装有驱动该垂直门14升降的垂直门驱动气缸15，内胆3的两块侧板11与柜体1的正面内侧连接，内胆3的一侧开口朝向柜体1的正面开口，柜体1内安装有驱动该垂直门14升降的垂直门驱动气缸15。在进行垃圾推送操作时，垂直门驱动气缸15的活塞杆伸出，将垂直门14向上升起，打开柜体1的正面开口，然后，推送气缸16的活塞杆伸出将垃圾袋推送至柜体1外。

盖体2上装设有红外传感器4，用于检测垃圾柜周围是否有垃圾投放者，柜体1的内壁上安装有橡胶坐垫5，该橡胶坐垫5上装设有开盖气缸6，开盖气缸6的一端与橡胶坐垫5连接，另一端与盖体2的内壁相连，通过将该开盖气缸6的活塞杆伸出或缩回即可打开或关闭盖体2。盖体2的中部穿设有一个垃圾压缩气缸7，该垃圾压缩气缸7的活塞杆伸入柜体1内，该活塞杆伸入柜体1内的一端连接一个压缩踏板8，该垃圾压缩气缸7的活塞杆向下伸出即可驱动压缩踏板8向下运动将垃圾进行压缩。柜体1的柜口处于相对的两侧各设置有一个封口气缸9，其中一个封口气缸9的活塞杆连接一个长条形的聚四氟乙烯座，该聚四氟乙烯座上安装有加热元件；另一个封口气缸9的活塞杆也连接一个长条形的聚四氟乙烯座，该聚四氟乙烯座上安装有一块绝缘木，该绝缘木上包裹有绝热布，从而实现绝缘绝热，确保垃圾袋封口操作的安全性。两个聚四氟乙烯座平行设置(加热元件与绝缘木平行设置)，内胆3的两块侧板11上开有水平的导槽，聚四氟乙烯座滑设在该导槽内，在封口气缸9的驱动下沿导槽前后移动。内胆3的上部内侧安装有位置传感器10，用于检测垃圾袋25内的垃圾高度，当垃圾袋25内垃圾达到预定高度时即进行垃圾袋封口操作。在进行封口操作时，两个聚四氟乙烯座同时向中间移动，将垃圾袋袋口闭合，然后再给加热元件通电加热对垃圾袋进行热封。

柜体1的一侧外壁上安装有气动马达18，该气动马达18的轴端连接一根聚四氟乙烯材质的驱动转轴19，该驱动转轴19的轴端中心车有键槽，气动马达18的输出轴与驱动转轴19键连接，实现同步转动。柜体1的外壁于柜壁与驱动转轴19之间安装有颜色传感器20，柜体1与装有气动马达18相对的一侧的外壁上安装有从动转轴21，该从动转轴21上卷设有垃圾袋卷22。如图7和图8所示，该垃圾袋卷22为本垃圾柜特制的垃圾袋，其包括长条形的背景布23，该背景布23上均匀地开设有多个垃圾袋放置孔24，垃圾袋放置孔24内设有垃圾袋25，该垃圾袋25的袋口与垃圾袋放置孔24的外周粘贴，背景布23上于相邻的垃圾袋放置孔24之间设置有颜色识别带26。柜体1的柜口处设有上夹板27和下夹板28，上夹板27的下沿和下夹板28的上沿均设置有橡胶垫29，上夹板27长于下夹板28，垂直门14的两侧设有上搭扣30和下搭扣31，该垂直门14升起时，下搭扣31将上夹板27和下夹板28分开，垂直门14降下时，上搭扣30将上夹板27和下夹板28压合。

该柜体1内还设有空气压缩机、电磁换向阀、压力调节阀和流量调节阀，开盖气缸6、垃圾压缩气缸7、两个封口气缸9、垂直门驱动气缸15、推送气缸16和气动马达18分别连接一个电磁换向阀，所有电磁换向阀均通过气管与空气压缩机相连，该气管上设有压力调节阀和流量调节阀，其中空气压缩机与压力调节阀连接，压力调节阀与流量调节阀相连，流量调节阀连接各个电磁换向阀。空气压缩机产生压缩空气为各个气缸或气动马达提供气源，该空气压缩机优选采用单泵无油静音空压机，体积小、工作安静；电磁换向阀用于控制气缸的动作方向，实现盖体开闭、垃圾压缩、垃圾袋封口和垃圾推送等动作；压力调节阀用于调节气动系统压力，使其适应负载；流量调节阀用于调节气缸的动作速度。该空气压缩机、电磁换向阀、压力调节阀和流量调节阀均与PLC控制器连接，该PLC控制器还与红外传感器4、位置传感器10以及颜色传感器20连接，PLC控制器根据红外传感器4、位置传感器10和颜色传感器20传送的相应信号控制整个气动系统的动作，进而实现该垃圾柜的全自动化作业。

该全自动智能垃圾柜的工作原理如下：当垃圾投放者靠近该垃圾柜时，设于盖体2上的红外传感器4感应到垃圾投放者，产生信号并将该信号传送至PLC控制器，PLC控制器接收红外传感器4生成的信号后通过气动控制系统控制开盖气缸6伸出，将盖体2打开，垃圾投放者投放完垃圾离开后，红外传感器4停止发送信号，PLC控制器则控制开盖气缸6缩回，将盖体2关闭；PLC控制器控制垃圾压缩气缸7伸出，带动压缩踏板8向下运动将垃圾下压；当垃圾柜内的垃圾达到预定高度后，位置传感器10的光路被遮挡，发出相应信号，PLC控制器接收该信号后控制两个封口气缸9伸出，使两个聚四氟乙烯座同时向中间移动，并向加热元件通电加热，两个聚四氟乙烯座在中间位置停顿0.8s后断电停止热封，再停顿1s使垃圾袋经热封后冷却，然后由PLC控制器控制两个聚四氟乙烯座分开，完成垃圾袋热封操作；垃圾袋热封完毕后，由PLC控制器控制垂直门驱动气缸15伸出，将垂直门14向上升起，打开柜体1的正面开口，然后推送气缸16伸出将热封好的垃圾袋推送至垃圾柜外，推送气缸16缩回；垂直门14升起后设于垂直门14两侧的下搭扣31将上夹板27向上抬起，使上夹板27和下夹板28分开，PLC控制器控制气动马达18转动进行换袋操作，当背景布23上的颜色识别带26转动到颜色传感器20的上方时，颜色传感器20发出信号给PLC控制器，再由PLC控制器控制气动马达18停止转动，此时垃圾袋25正好位于内胆3的正上方，PLC控制器控制垃圾压缩气缸7伸出，带动压缩踏板8向下运动，将垃圾袋25展开(不使用时垃圾袋25被压平与背景布23平贴并绕成卷)，完成换袋；然后PLC控制器控制垂直门驱动气缸15缩回，将垂直门14降下，设于垂直门14两侧的上搭扣30将上夹板27向下压，使上夹板27和下夹板28夹紧压合，将垃圾袋25固定住，防止扔垃圾时垃圾袋25被扯走，该上夹板27的下沿和下夹板28的上沿均设有橡胶垫29，增大摩擦力，使垃圾袋25固定更为牢固，由此即完成垃圾柜的整个自动化操作过程。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动智能垃圾柜，包括柜体(1)、设于柜体(1)上方的盖体(2)以及设于柜体(1)内部的内胆(3)，其特征在于：所述柜体(1)内装设有盖体开闭装置、垃圾压缩机构、垃圾袋封口装置、垃圾推送机构、换袋装置、气动控制系统和PLC控制器，所述盖体开闭装置、垃圾压缩机构、垃圾袋封口装置、垃圾推送机构和换袋装置均与气动控制系统连接，所述气动控制系统与PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述盖体开闭装置包括装设于所述盖体(2)上的红外传感器(4)、安装于所述柜体(1)内壁的橡胶座垫(5)以及装设于所述橡胶座垫(5)上的开盖气缸(6)，所述开盖气缸(6)的一端与橡胶座垫(5)连接，另一端与盖体(2)的内壁相连，开盖气缸(6)连接所述气动控制系统，所述红外传感器(4)与PLC控制器相连。

3.根据权利要求1所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述垃圾压缩机构包括安装于盖体(2)上的垃圾压缩气缸(7)，所述垃圾压缩气缸(7)的活塞杆伸入柜体(1)内，所述活塞杆伸入柜体(1)内的一端连接一压缩踏板(8)，垃圾压缩气缸(7)连接所述气动控制系统。

4.根据权利要求1所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述垃圾袋封口装置包括两个分别设置于柜体(1)的柜口处相对两侧的封口气缸(9)，所述封口气缸(9)与气动控制系统连接，其中一个封口气缸(9)的活塞杆连接一加热元件，另一个封口气缸(9)的活塞杆连接一绝缘木，所述绝缘木上包裹有绝热布，所述加热元件与绝缘木平行设置，所述内胆(3)的上部内侧安装有位置传感器(10)，所述位置传感器(10)与PLC控制器连接。

5.根据权利要求1所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述内胆(3)包括两块侧板(11)、一块背板(12)和一块底板(13)，内胆(3)的两块侧板(11)与柜体(1)的正面内侧连接，柜体(1)的正面开口，所述开口处滑设一垂直门(14)，柜体(1)内安装有驱动该垂直门(14)升降的垂直门驱动气缸(15)，所述垂直门驱动气缸(15)与气动控制系统连接。

6.根据权利要求5所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述垃圾推送机构包括安装于内胆(3)下方的推送气缸(16)，所述推送气缸(16)与气动控制系统连接，推送气缸(16)的活塞杆连接一L形的垃圾推送架(17)，所述内胆(3)的底板(13)置于该垃圾推送架(17)上。

7.根据权利要求5所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述换袋装置包括装设于所述柜体(1)一侧外壁上的气动马达(18)，所述气动马达(18)连接一驱动转轴(19)，柜体(1)的外壁上于柜壁与驱动转轴(19)之间安装有颜色传感器(20)，气动马达(18)与所述气动控制系统连接，所述颜色传感器(20)与PLC控制器相连，所述柜体(1)与装有气动马达(18)相对的一侧外壁上安装有从动转轴(21)，所述从动转轴(21)上卷设有垃圾袋卷(22)。

8.根据权利要求7所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述垃圾袋卷(22)包括长条形的背景布(23)，所述背景布(23)上均匀开设有多个垃圾袋放置孔(24)，所述垃圾袋放置孔(24)内设有垃圾袋(25)，所述垃圾袋(25)的袋口与垃圾袋放置孔(24)的外周粘贴，所述背景布(23)上于相邻的垃圾袋放置孔(24)之间设置有颜色识别带(26)。

9.根据权利要求7所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述柜体(1)的柜口处设有上夹板(27)和下夹板(28)，所述上夹板(27)的下沿和下夹板(28)的上沿均设有橡胶垫(29)，所述上夹板(27)长于下夹板(28)，所述垂直门(14)的两侧设有上搭扣(30)和下搭扣(31)，该垂直门(14)升起时所述下搭扣(31)将上夹板(27)和下夹板(28)分开，该垂直门(14)降下时所述上搭扣(30)将上夹板(27)和下夹板(28)压合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的全自动智能垃圾柜，其特征在于：所述气动控制系统包括安装于柜体(1)内的空气压缩机、电磁换向阀、压力调节阀和流量调节阀，所述空气压缩机与压力调节阀连接，压力调节阀与流量调节阀相连，流量调节阀连接电磁换向阀，空气压缩机、电磁换向阀、压力调节阀和流量调节阀均与所述PLC控制器连接，所述空气压缩机为单泵无油静音空压机。