[發明專利]一種袋裝垃圾自動分類推桿投放和監測系統

在審

• 申請號: 202010189021.8
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111232473A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 張金木
• 申請（專利權）人: 福州準點信息科技有限公司
• 主分類號: B65F1/00
• 分類號: B65F1/00;B65F1/14;B65F1/16;B65F1/06;B65F1/12;B65F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種袋裝垃圾自動分類推桿投放和監測系統的實現方法，其特征在于，在一個社區中每戶住宅放置多個重復使用的帶有彩色標識的垃圾收集袋，每個垃圾收集袋投放一種類型的垃圾，社區中設置一個或多個集中投放屋，當垃圾收集袋中垃圾收集滿后，由住戶手提一個或多個垃圾收集袋放入所述集中投放屋的垃圾收集袋運載軌道入口處的引導框中任一空的框格中，由集中投放屋中的主控制器、電器裝置和連桿自動投放機構實現袋裝垃圾自動分類推桿投放和監測，且具有如下特征：

所述垃圾收集袋埋設無源RFID芯片，在家庭和社區垃圾集中投放屋中各設置讀寫器，構成無源RFID電子標簽系統；

每個垃圾收集袋具有放置于所述框格中的定位結構；

垃圾處理軌道分成兩段，即投放軌道和引導軌道，兩段軌道平面相互銜接，由步進電機或伺服電機驅動絲桿螺母付，實現垃圾收集袋在軌道上的移動；

投放軌道和引導軌道設置步進電機或伺服電機的運行定位基準裝置，確定引導框中各框格的移動位置；

所述連桿自動投放機構，包含一個翻轉投放的墻，該墻由一塊鐵板和連桿投放機構組成，所述墻與投放框是一種可結合翻轉也可分離運行的機構。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述袋裝垃圾自動分類推桿投放和監測具體為：

社區垃圾主要是廚余垃圾其次是其它垃圾，住戶一般一次僅提1～2個垃圾收集袋，可放入任一個框格中，因此4個框格即可滿足住戶同時間放置垃圾收集袋的要求，如果框格放滿可暫時放置其它處，再由管理人員定時代投，或者增加或減少引導框中分隔的框格數量以滿足各種不同需求；

約定集中投放屋涉及位置描述的設備和構件，包括垃圾收集袋都是以其放置于集中投放屋的設置狀態位置，其方向描述都是以集中投放屋的正前面看時的方向；

家庭垃圾收集裝置由塑料桶和垃圾收集袋組成，其中垃圾收集袋由塑料袋、標識牌、金屬框架組成，塑料桶用于放置垃圾收集袋，垃圾收集袋用于運裝垃圾到集中投放處；

所述標識牌的取長20mm寬20mm塑料制成熔接固定于所述矩形框的后側中部加固用的直角三角形上；

所述標識牌在無金屬件的位置埋設無源RFID芯片，在住宅和社區垃圾集中投放屋中各設置讀寫器，集中投放屋的讀寫器裝于軌道靠近RFID芯片一側，構成無源RFID電子標簽系統，RFID芯片用于保存垃圾類型、住處地址、人數及用餐數、本次讀寫日期的信息，其中垃圾類型永久保存不被擦除；

在讀寫器射頻信號覆蓋區由住宅讀寫器自動寫入除垃圾類型外的住宅讀寫器所保存的上述信息，社區垃圾集中投放屋的讀寫器讀取RFID芯片信息后和讀取日期一起保存在存儲器中，然后將該RFID芯片信息除垃圾類型外全部擦除，因此所述垃圾收集袋在社區垃圾集中投放屋自動投放后成為社區住戶可共享的通用裝置，不希望共享的住戶可將其貼寫標識后自用；

所述金屬框架由金屬鐵線焊接成，頂部為矩形框由金屬鐵線焊接圍成，不同垃圾類別其矩形框的長度相同寬度相同，所述金屬框架與所述框格大小相同并取間隙，使之容易放入；

在矩形框兩對邊中間的內側分別焊接一個U型框，U型框底部交叉處焊接，在U型框上端有標識牌一側的豎直邊，在該豎直邊離U型框底邊2/3和1/3處外側附近分別焊接一個球形焊點，與該球形焊點相對應，在所述引導框4個框格的后內側壁中部加工一條垂直半圓凹槽，同樣在家庭塑料桶中的相應內側壁設置一條垂直半圓凹槽，用于定位；

所述金屬框架的所有角均焊接加固條，使焊接后位置分別形成直角三角形，兩U型框底部交叉處下面焊接一個圓鐵片，該圓鐵片平面與矩形框平面平行，用于支撐，所述金屬框架高度與所述框格和塑料桶高度相一致；

所述塑料袋固定于所述金屬框架的矩形框的4條邊上形成4段支撐封條，另一端做成封口邊并留出一段熱合于所述U型框的任何一條底邊上；

在所述運載軌道上的引導框的4個框格長度均相等；投放框、引導框的每個框格位置的前側壁頂部邊和垃圾收集袋中矩形框前側頂部邊，離該邊右端點30mm處為中心，投放框和引導框均開一個寬5mm高5mm的口，矩形框相應位置設一個相應大小凹槽，與桶推拉式電磁鐵配合，用于防止垃圾收集袋脫落；

社區垃圾集中投放屋內投放位置放置4個不同類型的垃圾儲運桶，按垃圾儲運桶寬度方向成直線并排，在并排的垃圾儲運桶之上設置垃圾處理軌道，用于傳送垃圾收集袋，垃圾處理軌道分成兩段，即投放軌道和引導軌道，兩段軌道平面相互銜接；

所述引導軌道底部沿傳送方向中線安裝引導軌道絲桿螺母付，其中螺母固定于擋塊上，其中的絲桿右端與引導軌道步進電機及其驅動器相連，引導軌道步進電機驅動所述擋塊向左或向右移動，從而推動放置于引導軌道上的引導框移動，引導框上放置垃圾收集袋，所述步進電機也可以采用伺服電機；

集中投放屋內部的引導軌道的長度方向留有一個引導框位置，用于通過讀寫器檢測垃圾收集袋數據，垃圾處理軌道的左和右端各留有一個引導框位置，左端設在靠近投放的墻處，用于水噴洗和沿斜滑道卸去垃圾收集袋，水噴洗是由主控制器控制電動水槍加水噴頭完成，右端的集中投放屋外側用于住戶放置垃圾收集袋，并在支撐機架上安裝震動電機，在震動電機作用下完成卸桶；

引導軌道最右端的引導框放置垃圾收集袋后，相應入口引導框的框格中的框格微動開關閉合，LED指示燈亮，如果4個LED指示燈全亮，集中投放屋的主控制器即起動投放程序，否則只有1至3個LED指示燈亮時，需經手動按鈕起動投放程序或經延時后自動起動投放程序，這時，主控制器驅動引導軌道步進電機，使位于引導軌道最右端所述擋塊推動引導框行進，其擋塊移動到引導軌道最左端時，引導框即被推入投放軌道處于投放初始位置的投放框中，桶推拉式電磁鐵作推拉桿伸出動作鎖定垃圾收集袋，投放軌道最右端的投放框的位置為投放初始位置，從而運送垃圾收集袋進入投放軌道；

投放框接收引導框和引導框上的垃圾收集袋，投放軌道平面的高度比引導軌道平面的高度低投放框底板厚度，使引導框從引導軌道平滑進入投放軌道，沿投放軌道傳送方向的尺寸稱為長度，投放框長度比引導框長度長3mm至5mm，使引導框在投放框中不易脫離投放框，在投放框的三側面外壁各對角線位置焊接加強筋；

在投放軌道與引導軌道銜接處的引導軌道端部的邊上，安裝一個投放微動開關，投放框的相應位置安裝一個觸片，當投放框移動到所述投放軌道端部時所述觸片觸及投放微動開關，使投放微動開關動作，用于在主控制器控制下滑動軸步進電機驅動絲桿螺母付移動時的投放框移動定位基準，在住戶垃圾收集袋放置處的引導軌道端部安裝一個引導微動開關，當引導框移動到所述引導軌道的所述端部時，所述引導框觸及引導微動開關，使引導微動開關動作，用于在主控制器控制下引導軌道步進電機驅動絲桿螺母付移動時的引導框移動定位基準，所述定位基準還用于通過移動距離的計算識別引導框中各框格的運行位置和投放軌道下的各垃圾儲運桶的位置；

引導軌道左端為投放軌道，在投放框后側面底邊角的兩端各固定一個軸套，該軸套與投放軌道的最近處留有間隙，軸套的孔與滑動軸動配合，投放軌道絲桿螺母付移動時經撥叉和軸套帶動投放框在投放軌道上移動，滑動軸與軌道平行頭尾兩端各固定一個支座；

在滑動軸之下安裝投放軌道絲桿螺母付，滑動軸右端與投放軌道右端對齊，引導框被推到投放軌道上投放框時，所述投放軌道絲桿螺母上的螺母固定于滑塊上，所述滑塊上有兩個撥叉，撥叉呈半圓形套在滑動軸上，且位于投放框右端的軸套左側和右側，帶動投放框在投放軌道移動；

投放框的高度比引導框的高度高出4mm至6mm，該投放框由底板、前擋板、后擋板、右擋板和左擋板構成，右擋板和左擋板位于投放軌道傳送方向的兩端，所述右擋板是距離引導軌道較近的一側，其高度為4mm至6mm厚3mm設于投放框頂部，使引導框可以推入投放框，當投放框作旋轉投放動作時，引導框落入投放框右擋板之內，用于限位，在引導框右外側面中部離引導框頂端的邊10mm處焊接厚7mm長10mm擋塊，防止卸載時脫離投放框；

投放框中每個引導框框格的頂部均裝有與該框格相應大小的鋁合金制的框格蓋板，用于防止垃圾泄漏，當投放框在投放之前平放在投放軌道上時，其蓋板鉸鏈設在投放框邊的各框格的位置中線上，即滑動軸對角的邊上，蓋板鉸鏈孔中心在投放框邊之外，離投放框的邊20mm至26mm，在投放框的各個框格蓋板位置的蓋板鉸鏈兩側，即蓋板鉸鏈與投放框的左側面或右側面之間距離的中部附近，其一側裝蓋推拉式電磁鐵其滑桿伸出時在框格蓋板之上，用于鎖定框格蓋板，其另一側裝桶推拉式電磁鐵，其滑桿中心線離投放框內部右壁30mm處，滑桿直徑取4mm，其滑桿伸出時伸入垃圾收集袋所述凹槽之中，用于鎖定垃圾收集袋；

與蓋板鉸鏈相對的一邊，即投放框后側面上靠近頂部的兩端各裝一個滑輪，滑輪支架軸線與投放框后側面成45度夾角，滑輪軸中心線與所述后側面垂直，這樣，當投放框處于投放狀態時，投放框后側面與地面成45度夾角，這時滑輪支架軸線垂直于地面，所述滑輪在支撐導軌上移動，滑輪支架安裝位置應使投放狀態時投放框離支撐導軌最近的邊與支撐導軌距離3mm至5mm，便于打開框格蓋板；

投放框的翻轉：在投放軌道的左端安裝一個翻轉投放的墻，該墻由一塊鐵板和連桿投放機構組成，鐵板放置在投放軌道上與投放框寬度一樣，高度比投放框高3mm至5mm，鐵板后側下邊的角安裝一個墻軸套，該墻軸套與投放軌道的最近處留有間隙，墻軸套的孔與滑動軸動配合，在墻軸套兩端的滑動軸上分別裝有定位環，該定位環用鑼釘固定在滑動軸上防止墻軸套軸向移動，所述墻的左側面上安裝一個軸承座，該軸承座的銅套的孔中心線垂直于所述墻的左側面；

緊靠所述墻左側面的投放軌道邊有一個與機架相連的連桿投放支架，在連桿投放支架上安裝電動推桿，電動推桿軸中心線與所述墻左側面平行且靠近所述墻左側面，推桿端部與連桿的一端分別與軸動配合連接，連桿的另一端與所述軸承座通過軸動配合連接，連桿中心線與推桿中心線在一個平面上，構成連桿投放機構；

所述墻的中心部位鉆1至3個孔，在投放框左側面的相應位置安裝1至3個的軸，當投放框在投放導軌上移動至緊靠所述墻時，所述軸可伸出所述孔，所述墻與投放框是一種可結合翻轉也可分離運行的機構，電動推桿驅動受主控制器控制，主控制器啟動電動推桿時，電動推桿的推桿伸出，通過連桿推動所述墻和投放框沿滑動軸旋轉一個角度，使投放框旋轉至與地面成45度傾角的投放準備狀態；

在投放準備狀態，墻離地面最近的邊和投放框中離地面最近邊上的滑輪靠在機架的支撐導軌上，墻離地面最近的邊觸及墻在支撐導軌上微動開關動作使電動推桿斷電，支撐導軌裝于機架上平行于投放軌道與投放軌道同長；

在所述滑動軸步進電機驅動下，投放框沿著滑動軸和支撐導軌上移動時，投放框上所述軸可以伸入或脫離所述墻上的孔，在所述投放準備狀態，投放框保持與地面成45度傾角，移動至一個垃圾類型的投放位置；

垃圾投放過程：這時，需要卸下垃圾的框格的蓋推拉式電磁鐵動作，其推拉桿縮回，相應框格蓋板被打開，在蓋板重力作用下蓋板呈自由下垂狀態，蓋板打開后啟動所述震動電機，在所述支撐機架的震動電機作用下卸下框格中垃圾收集袋的垃圾；

當需要卸下投放框中另一框格的垃圾時，投放框保持與地面成45度傾角的投放準備狀態，在所述滑動軸步進電機驅動下投放框沿著滑動軸和支撐導軌上移動位置進入主控制器設置的該框格垃圾類型的投放位置，重復上述垃圾投放過程；

投放框在完成所有引導框的框格中垃圾收集袋垃圾投放后，所述蓋板保持充分打開狀態，然后驅動滑動軸步進電機使投放框移動至水噴洗和卸載位置，所述水噴洗和卸載位置有一個與軌道垂直的斜滑道平面，用于卸載，主控制器啟動電動水槍，電動水槍加裝水噴頭完成垃圾收集袋水噴洗后，桶推拉式電磁鐵動作，其推拉桿縮回，垃圾收集袋在所述支撐機架上的震動電機和水槍作用下沿斜滑道平面卸下垃圾收集袋，然后，驅動滑動軸步進電機使投放框移動至緊靠所述墻時，所述軸伸出所述墻上的孔，主控制器啟動電動推桿作縮回復位動作，所述墻和投放框沿著滑動軸作復位反轉，復位后所述蓋板在重力作用下自動關閉，投放框復位后平放在投放軌道上，蓋推拉式電磁鐵作推拉桿伸出動作鎖定蓋板，然后，在滑動軸步進電機驅動下，投放框沿著投放軌道移動返回到投放軌道和引導軌道交接處的投放初始位置，這時固定在引導框上的推拉式電磁鐵動作，推桿伸入所述引導軌道絲桿螺母擋塊上的金屬圓環中，投放框停止移動，這時引導軌道步進電機動作，拉動引導框在引導軌道行進至引導軌道端部，接收下一組垃圾收集袋。

3.一種袋裝垃圾自動分類推桿投放和監測系統，其特征在于，

社區垃圾集中投放屋內投放位置放置4個直線并排不同類型的垃圾儲運桶，在并排的垃圾儲運桶之上設置垃圾處理軌道；

垃圾收集袋的外壁埋設無源RFID芯片，家庭和社區垃圾集中投放屋中各設置讀寫器，構成無源RFID電子標簽系統；

垃圾處理軌道分成兩段，即投放軌道和引導軌道，兩段軌道平面相互銜接，在引導軌道底部之下安裝引導軌道絲桿螺母付，其中絲桿右端與引導軌道步進電機及其驅動器相連，其中螺母固定于擋塊上；

垃圾收集袋由塑料袋、金屬框架組成，所述金屬框架頂部為矩形框其兩對邊中間內側分別焊接一個U型框，U型框底部焊接一個圓鐵片；

引導框被隔板隔成4個相同長度的框格，每個框格可以放置不同垃圾類型的垃圾收集袋；

投放框的高度比引導框的高度高出4mm至6mm其右擋板高度為4mm至6mm厚3mm設于投放框頂部使引導框可以推入投放框，當投放框作旋轉投放動作時，引導框落入投放框右擋板之內，離引導框頂端的邊10mm處焊接厚7mm長10mm擋塊，防止卸載時脫離投放框；

投放軌道和引導軌道采用運行時觸動微動開關作為設置步進電機或伺服電機運行的定位基準裝置，確定引導框中各框格的運行位置；通過移動距離的計算識別引導框中各框格的運行位置；

投放框、引導框的每個框格側壁頂部邊處開一個口，用于桶推拉式電磁鐵的推桿深入其中鎖定垃圾收集袋防止脫落；

投放框中每個引導框框格的頂部均裝有該框格相應大小的鋁合金制的框格蓋板，用于防止垃圾泄漏，其蓋板鉸鏈設在投放框邊的各框格位置中線上蓋板鉸鏈孔中心在投放框邊之外，離投放框的邊20mm至26mm；

滑動軸之下安裝投放軌道絲桿螺母付，螺母固定于滑塊上，所述滑塊上有兩個撥叉，撥叉呈半圓形套在滑動軸上，且位于投放框右端的軸套左側和右側，帶動投放框在投放軌道移動；

驅動滑動軸步進電機使投放框在投放軌道上移動，滑動軸與軌道平行與軌道同長；

投放框的各個框格蓋板位置中心兩側，一側裝蓋推拉式電磁用于鎖定框格蓋板，另一側裝桶推拉式電磁鐵用于鎖定垃圾收集袋；

所述連桿自動投放機構，包含一個翻轉投放的墻，該墻由一塊鐵板和連桿投放機構組成，所述墻與投放框是一種可結合翻轉也可分離運行的機構墻投放框左側面軸軸可伸出所述孔；

投放時，連桿投放機構動作使墻和投放框中離地面最近的邊和投放框中離地面最近邊上的滑輪靠在機架的支撐導軌上，電動推桿斷電；

投放結束復位，引導框上的推拉式電磁鐵動作，推桿伸入所述引導軌道絲桿螺母擋塊上的金屬圓環中拉動引導框在引導軌道行進。