CN107444800B - 一种可回收饮料瓶的智能分类装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可回收饮料瓶的智能分类装置，包括机架，所述机架的上方设置投放口，所述机架内、与所述投放口对应设置分选机构，当饮料瓶投入后，分选机构可按照金属、塑料和玻璃对饮料瓶进行智能分类并分别分别放到机架下方的塑料瓶存放桶、玻璃瓶存放桶、金属瓶存放桶中。与现有技术相比，本发明可放置于大型公共场的饮料自动售卖机旁，实现对饮料瓶这类回收价值较高的垃圾进行自动分类回收，对于塑料瓶可以再生造粒或醇解，对于金属瓶可重新熔融再造，玻璃可发回饮料厂重新清洗罐装，可节省大量石油、煤炭和金属资源。

Description

一种可回收饮料瓶的智能分类装置

技术领域

本发明涉及垃圾分类计数领域，具体是一种可回收饮料瓶的智能分类装置。

背景技术

垃圾分类一直是亟待解决的难题，垃圾的回收利用可带来巨大价值，如在大型公共场所饮料自动售卖机一般会出售三种材质包装的饮料分别是金属、玻璃、塑料，而在这些自动售卖机周围的垃圾桶内三种材质的饮料瓶相互混杂，再进行分离分类将极为困难。即使在三个垃圾回收桶上标示不同材质，但人们垃圾分类的意识还不强，一般不会主动进行分类投放，仍然会造成各种材质的饮料瓶混杂的情况。

公开号为CN103318582B的发明专利公开了一种自动分类垃圾桶，包括桶盖和桶体，桶盖的一侧和桶体之间设有垃圾入口，垃圾桶的桶体内设有搅拌破拆区、大物提取区、过滤区、分拣区、垃圾分类存放区和控制系统。所述控制系统设置在动力源上方的桶壁上并分别与搅拌破拆区、大物提取区、过滤区和分拣区的主轴电机相连。采取本发明的自动分类垃圾桶，既节能又环保，把垃圾袋子装的不规则的金属、塑料、玻璃、纸、生活垃圾等混合垃圾，丢到本设备的垃圾投放口时，设备将自动启动运行进行分类回收，达到节能和环保的目的。该技术方案需要将垃圾进行破拆然后进行分类，因此不适合饮料品的分类。

公开号为CN105268654A的发明专利公开了一种基于单片机多传感器的智能垃圾分类装置，该装置由电源模块，传感器模块，单片机控制模块，机械传动模块和垃圾收集模块组成。将垃圾投入垃圾投放箱中，垃圾散落在传送带上，当垃圾被运送到传感器下时，传感器会自动识别垃圾的种类和数量，然后将信息传送给中央处理器，中央处理器进行判断并发送指令控制垃圾回收箱进行一定角度的转动，从而使垃圾自动投放到相应回收箱内，达到垃圾分类放置的效果。但该专利的技术方案体积相对较大，适合垃圾分类处理站，不适合放置于公共场所。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可回收饮料瓶的智能分类装置，所采取的技术方案是：

一种可回收饮料瓶的智能分类装置，包括机架，所述机架的上方设置投放口，所述机架内、与所述投放口对应设置分选机构，当饮料瓶投入后，分选机构可按照金属、塑料和玻璃对饮料瓶进行智能分类并分别放到机架下方的塑料瓶存放桶、玻璃瓶存放桶、金属瓶存放桶中。

与现有技术相比，本发明采用电感式、电容式、光电式三种传感器，体积适中，测量物理特性，实现对金属、塑料与玻璃进行识别分类，采用普通直流电机结合光电开关控制运动，比步进电机或伺服电机成本低、能耗低。本发明可放置于大型公共场的饮料自动售卖机旁，实现对饮料瓶这类回收价值较高的垃圾进行自动分类回收，对于塑料瓶可以再生造粒或醇解，对于金属瓶可重新熔融再造，玻璃可发回饮料厂重新清洗罐装，可节省大量石油、煤炭和金属资源。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中左虚框处的局部放大图。

图3是图1中右虚框处的局部放大图。

图4是本发明转筒的结构示意图。

图5是图4的正视图。

图6是本发明摆分器的结构示意图。

图7是图6的正视图。

图8是本发明部份部件的结构示意图。

图9是图8中虚框处的局部放大图。

图10是本发明未投入任何饮料瓶时的状态示意图。

图11是本发明投入塑料饮料瓶后的状态示意图。

图12是本发明投入金属饮料瓶后的状态示意图。

图13是本发明投入玻璃饮料瓶后的状态示意图。

具体实施方式

参见图1-9一种可回收饮料瓶的智能分类装置，包括机架1，所述机架1的上方设置投放口，所述机架1内、与所述投放口对应设置分选机构，所述分选机构下方分别设置塑料瓶存放桶2、玻璃瓶存放桶3、金属瓶存放桶4，所述分选机构包括：

转筒5，所述转筒5包括半圆槽状的筒体51，所述筒体51的两端面固设转筒转轴52，其中一个端面上开设扇形窗53，靠近所述扇形窗53的那个转筒转轴52上从外向内依次固设转筒从动齿轮54、防止饮料瓶接触所述转筒从动齿轮54的转筒挡板55，所述转筒挡板55上固设两个凸出于所述转筒挡板55的转筒挡片56，当所述转筒5槽口竖直向上时，所述两个转筒挡片56相对于穿过所述转筒转轴52轴心的竖直平面镜像对称，二者的夹角a为160°；

摆分器6，所述摆分器6包括斜板61，所述斜板61靠近左侧面的前后两侧面分别固接摆杆62，其中与所述转筒挡板55同侧的那个摆杆62延伸形成摆分挡板64，另一个所述摆杆62的上端及摆分挡板64上分别固设两个同心的摆分转轴63，固设在所述摆分挡板64上的那个摆分转轴63上固设摆分从动齿轮65，两个所述摆杆62侧面构成的平面的与所述斜板61平面的夹角c为45°-70°；所述摆分挡板64偏离所述摆杆62中心线的左侧固设一个凸出于所述摆分挡板64的摆分挡片66，所述摆杆62的中心线与所述摆分挡片66的中心线的夹角b为45°；

转筒驱动装置7，所述转筒驱动装置7包括固设在所述机架1上的转筒电机71，与所述转筒电机71的电机轴固接的转筒蜗杆72，与所述转筒蜗杆72啮合的转筒蜗轮73，与所述转筒蜗轮73固为一体的转筒主动齿轮74，所述转筒主动齿轮74与所述转筒从动齿轮54啮合；

摆分驱动装置8，所述摆分驱动装置8包括固设在所述机架1上的摆分电机81，与所述摆分电机81的电机轴固接的摆分蜗杆82，与所述摆分蜗杆82啮合的摆分蜗轮83，与所述摆分蜗轮83固为一体的摆分主动齿轮84，所述摆分主动齿轮84与所述摆分从动齿轮65啮合；

控制装置，所述控制装置包括单片机91，固设在所述机架1上、并与所述筒体51下方间隙布置的对玻璃敏感对其他材料不敏感的电容传感器92、对金属敏感对其他材料不敏感的电感传感器93，固设在所述机架1上、并与所述筒体51侧壁间隙布置的反射式光电开关94，所述反射式光电开关94的端部正对所述扇形窗53；在所述机架1上、对应于所述转筒挡板55的上方固设第一槽形对射式光电开关95、对应于所述摆分挡板64的上方固设第二槽形对射式光电开关96，所述电容传感器92、电感传感器93、反射式光电开关94、第一槽形对射式光电开关95和第二槽形对射式光电开关96均与所述单片机91相连；

隔板，所述隔板包括固设在所述机架1靠近所述转筒5一侧的第一隔板11、远离所述转筒5一侧的第二隔板12，固设在所述机架1内、位于所述电容传感器92和所述电感传感器93两侧的第三隔板13和第四隔板14，固设在所述机架1内、位于所述第四隔板14和所述第二隔板12之间的第五隔板15；这五个隔板的底端位于同一水平面上，所述第一隔板11和第二隔板12的顶端最高，所述第三隔板13和第四隔板14的顶端与所述转筒5存在不相干涉的间隙，所述第五隔板15的顶端与所述斜板61存在不相干涉的间隙；所述第一隔板11和所述第三隔板13之间插入所述塑料瓶存放桶2，所述第四隔板14和所述第五隔板15之间插入所述玻璃瓶存放桶3，所述第五隔板15和所述第二隔板12之间插入所述金属瓶存放桶4；

参见图10，当没有任何饮料瓶投入转筒51时，所述转筒5开口向上，所述斜板61位于靠近所述转筒51的位置且处于倾斜状态并覆盖住所述第四隔板14和所述第五隔板15之间的空间；所述反射式光电开关94、电感传感器93、电容传感器92、第一槽形对射式光电开关95、第二槽形对射式光电开关96均未被阻挡产生高电平，整个装置处于待机状态；

参见图11，当将塑料饮料瓶投入转筒51时，所述反射式光电开关94通过所述扇形窗53检测到有物体进入因而产生低电平，对塑料不敏感的所述电感传感器93保持高电平，对塑料不敏感的电容传感器也保持高电平，所述单片机91根据该信号组合控制所述转筒电机71带动所述转筒51逆时针旋转，所述塑料饮料瓶向所述第一隔板11一侧滚动并随着所述转筒51继续逆时针旋转落入所述第一隔板11和所述第三隔板13之间的空隙并最终落入所述塑料瓶存放桶2内；当所述转筒51逆时针转至80时，所述转筒挡板55上右侧的那个转筒挡片56进入所述第一槽形对射式光电开关95的凹槽内使所述第一槽形对射式光电开关95产生低电平，所述单片机91根据该信号控制所述转筒电机71带动所述转筒51顺时针旋转直至所述转筒51开口向上，整个装置恢复待机状态；

参见图12，当将金属饮料瓶投入转筒51时，所述反射式光电开关94通过所述扇形窗53检测到有物体进入因而产生低电平，对金属敏感的所述电感传感器93产生低电平，对金属不敏感的电容传感器保持高电平，所述单片机91根据该信号组合控制所述转筒电机71带动所述转筒51顺时针旋转，所述金属饮料瓶向所述第二隔板12一侧滚动并随着所述转筒51继续顺时针旋转滚到所述斜板61上，由于所述斜板61处于倾斜状态，所述金属饮料瓶在重力作用下继续滚动最终落入所述第五隔板15和所述第二隔板12之间的空隙并最终落入所述金属瓶存放桶4内；当所述转筒51顺时针转至80°时，所述转筒挡板55上左侧的那个转筒挡片56进入所述第一槽形对射式光电开关95的凹槽内使所述第一槽形对射式光电开关95产生低电平，所述单片机91根据该信号控制所述转筒电机71带动所述转筒51逆时针旋转直至所述转筒51开口向上，整个装置恢复待机状态；

参见图13，当将玻璃饮料瓶投入转筒51时，所述反射式光电开关94通过所述扇形窗53检测到有物体进入因而产生低电平，对玻璃不敏感的所述电感传感器93保持高电平，对玻璃敏感的电容传感器产生低电平，所述单片机91根据该信号组合首先控制所述摆分电机81带动所述摆杆62顺时针旋转，所述斜板61随之顺时针旋转并逐渐露出所述第四隔板14和所述第五隔板15之间的间隙，当所述摆杆62顺时针旋转至45°时，所述第四隔板14和所述第五隔板15之间的间隙完全露出，所述摆分挡片66所述第二槽形对射式光电开关96的凹槽内使所述第二槽形对射式光电开关96产生低电平，所述单片机91根据该信号控制所述摆分电机81延迟一段时间后带动所述摆杆62逆时针旋转；同时，所述单片机91根据所述信号组合控制所述转筒电机71带动所述转筒51顺时针旋转，所述金属饮料瓶向所述第二隔板12一侧滚动并随着所述转筒51继续顺时针旋转落入所述第四隔板14和所述第五隔板15之间的间隙并最终落入所述玻璃瓶存放桶3内；当所述转筒51顺时针转至80°-90°时，所述转筒挡板55上左侧的那个转筒挡片56进入所述第一槽形对射式光电开关95的凹槽内使所述第一槽形对射式光电开关95产生低电平，所述单片机91根据该信号控制所述转筒电机71带动所述转筒51逆时针旋转直至所述转筒51开口向上，此时所述摆杆62也停止逆时针旋转并使所述斜板61重新覆盖住所述第四隔板14和所述第五隔板15之间的空间，整个装置恢复待机状态。所述转筒电机71和所述摆分电机81为普通直流电机而非步进电机或伺服电机。所述单片机91的型号为STC89C52RC。

作为进一步的改进，还包括三组与所述单片机91连接的LED数码管以分别显示塑料瓶存放桶2、玻璃瓶存放桶3和金属瓶存放桶4内饮料瓶的数量。

Claims (4)

1.一种可回收饮料瓶的智能分类装置，包括机架（1），所述机架（1）的上方设置投放口，所述机架（1）内、与所述投放口对应设置分选机构，所述分选机构下方分别设置塑料瓶存放桶（2）、玻璃瓶存放桶（3）、金属瓶存放桶（4），其特征在于，所述分选机构包括：

转筒（5），所述转筒（5）包括半圆槽状的筒体（51），所述筒体（51）的两端面固设转筒转轴（52），其中一个端面上开设扇形窗（53），靠近所述扇形窗（53）的那个转筒转轴（52）上从外向内依次固设转筒从动齿轮（54）、防止饮料瓶接触所述转筒从动齿轮（54）的转筒挡板（55），所述转筒挡板（55）上固设两个凸出于所述转筒挡板（55）的转筒挡片（56），当所述转筒（5）槽口竖直向上时，所述两个转筒挡片（56）相对于穿过所述转筒转轴（52）轴心的竖直平面镜像对称，二者的夹角（a）为160°-180°；

摆分器（6），所述摆分器（6）包括斜板（61），所述斜板（61）靠近左侧面的前后两侧面分别固接摆杆（62），其中与所述转筒挡板（55）同侧的那个摆杆（62）延伸形成摆分挡板（64），另一个所述摆杆（62）的上端及摆分挡板（64）上分别固设两个同心的摆分转轴（63），固设在所述摆分挡板（64）上的那个摆分转轴（63）上固设摆分从动齿轮（65），两个所述摆杆（62）侧面构成的平面的与所述斜板（61）平面的夹角（c）为45°-70°；所述摆分挡板（64）偏离所述摆杆（62）中心线的左侧固设一个凸出于所述摆分挡板（64）的摆分挡片（66），所述摆杆（62）的中心线与所述摆分挡片（66）的中心线的夹角（b）为30°-45°；

转筒驱动装置（7），所述转筒驱动装置（7）包括固设在所述机架（1）上的转筒电机（71），与所述转筒电机（71）的电机轴固接的转筒蜗杆（72），与所述转筒蜗杆（72）啮合的转筒蜗轮（73），与所述转筒蜗轮（73）固为一体的转筒主动齿轮（74），所述转筒主动齿轮（74）与所述转筒从动齿轮（54）啮合；

摆分驱动装置（8），所述摆分驱动装置（8）包括固设在所述机架（1）上的摆分电机（81），与所述摆分电机（81）的电机轴固接的摆分蜗杆（82），与所述摆分蜗杆（82）啮合的摆分蜗轮（83），与所述摆分蜗轮（83）固为一体的摆分主动齿轮（84），所述摆分主动齿轮（84）与所述摆分从动齿轮（65）啮合；

控制装置，所述控制装置包括单片机（91），固设在所述机架（1）上、并与所述筒体（51）下方间隙布置的对玻璃敏感对其他材料不敏感的电容传感器（92）、对金属敏感对其他材料不敏感的电感传感器（93），固设在所述机架（1）上、并与所述筒体（51）侧壁间隙布置的反射式光电开关（94），所述反射式光电开关（94）的端部正对所述扇形窗（53）；在所述机架（1）上、对应于所述转筒挡板（55）的上方固设第一槽形对射式光电开关（95）、对应于所述摆分挡板（64）的上方固设第二槽形对射式光电开关（96），所述电容传感器（92）、电感传感器（93）、反射式光电开关（94）、第一槽形对射式光电开关（95）和第二槽形对射式光电开关（96）均与所述单片机（91）相连；

隔板，所述隔板包括固设在所述机架（1）靠近所述转筒（5）一侧的第一隔板（11）、远离所述转筒（5）一侧的第二隔板（12），固设在所述机架（1）内、位于所述电容传感器（92）和所述电感传感器（93）两侧的第三隔板（13）和第四隔板（14），固设在所述机架（1）内、位于所述第四隔板（14）和所述第二隔板（12）之间的第五隔板（15）；这五个隔板的底端位于同一水平面上，所述第一隔板（11）和第二隔板（12）的顶端最高，所述第三隔板（13）和第四隔板（14）的顶端与所述转筒（5）存在不相干涉的间隙，所述第五隔板（15）的顶端与所述斜板（61）存在不相干涉的间隙；所述第一隔板（11）和所述第三隔板（13）之间插入所述塑料瓶存放桶（2），所述第四隔板（14）和所述第五隔板（15）之间插入所述玻璃瓶存放桶（3），所述第五隔板（15）和所述第二隔板（12）之间插入所述金属瓶存放桶（4）；

当没有任何饮料瓶投入转筒（51）时，所述转筒（5）开口向上，所述斜板（61）位于靠近所述转筒（51）的位置且处于倾斜状态并覆盖住所述第四隔板（14）和所述第五隔板（15）之间的空间；所述反射式光电开关（94）、电感传感器（93）、电容传感器（92）、第一槽形对射式光电开关（95）、第二槽形对射式光电开关（96）均未被阻挡产生高电平，整个装置处于待机状态；

当将塑料饮料瓶投入转筒（51）时，所述反射式光电开关（94）通过所述扇形窗（53）检测到有物体进入因而产生低电平，对塑料不敏感的所述电感传感器（93）保持高电平，对塑料不敏感的电容传感器也保持高电平，所述单片机（91）根据该信号组合控制所述转筒电机（71）带动所述转筒（51）逆时针旋转，所述塑料饮料瓶向所述第一隔板（11）一侧滚动并随着所述转筒（51）继续逆时针旋转落入所述第一隔板（11）和所述第三隔板（13）之间的空隙并最终落入所述塑料瓶存放桶（2）内；当所述转筒（51）逆时针转至80°-90°时，所述转筒挡板（55）上右侧的那个转筒挡片（56）进入所述第一槽形对射式光电开关（95）的凹槽内使所述第一槽形对射式光电开关（95）产生低电平，所述单片机（91）根据该信号控制所述转筒电机（71）带动所述转筒（51）顺时针旋转直至所述转筒（51）开口向上，整个装置恢复待机状态；

当将金属饮料瓶投入转筒（51）时，所述反射式光电开关（94）通过所述扇形窗（53）检测到有物体进入因而产生低电平，对金属敏感的所述电感传感器（93）产生低电平，对金属不敏感的电容传感器保持高电平，所述单片机（91）根据该信号组合控制所述转筒电机（71）带动所述转筒（51）顺时针旋转，所述金属饮料瓶向所述第二隔板（12）一侧滚动并随着所述转筒（51）继续顺时针旋转滚到所述斜板（61）上，由于所述斜板（61）处于倾斜状态，所述金属饮料瓶在重力作用下继续滚动最终落入所述第五隔板（15）和所述第二隔板（12）之间的空隙并最终落入所述金属瓶存放桶（4）内；当所述转筒（51）顺时针转至80°-90°时，所述转筒挡板（55）上左侧的那个转筒挡片（56）进入所述第一槽形对射式光电开关（95）的凹槽内使所述第一槽形对射式光电开关（95）产生低电平，所述单片机（91）根据该信号控制所述转筒电机（71）带动所述转筒（51）逆时针旋转直至所述转筒（51）开口向上，整个装置恢复待机状态；

当将玻璃饮料瓶投入转筒（51）时，所述反射式光电开关（94）通过所述扇形窗（53）检测到有物体进入因而产生低电平，对玻璃不敏感的所述电感传感器（93）保持高电平，对玻璃敏感的电容传感器产生低电平，所述单片机（91）根据该信号组合首先控制所述摆分电机（81）带动所述摆杆（62）顺时针旋转，所述斜板（61）随之顺时针旋转并逐渐露出所述第四隔板（14）和所述第五隔板（15）之间的间隙，当所述摆杆（62）顺时针旋转至30°-45°时，所述第四隔板（14）和所述第五隔板（15）之间的间隙完全露出，所述摆分挡片（66）所述第二槽形对射式光电开关（96）的凹槽内使所述第二槽形对射式光电开关（96）产生低电平，所述单片机（91）根据该信号控制所述摆分电机（81）延迟一段时间后带动所述摆杆（62）逆时针旋转；同时，所述单片机（91）根据所述信号组合控制所述转筒电机（71）带动所述转筒（51）顺时针旋转，所述金属饮料瓶向所述第二隔板（12）一侧滚动并随着所述转筒（51）继续顺时针旋转落入所述第四隔板（14）和所述第五隔板（15）之间的间隙并最终落入所述玻璃瓶存放桶（3）内；当所述转筒（51）顺时针转至80°-90°时，所述转筒挡板（55）上左侧的那个转筒挡片（56）进入所述第一槽形对射式光电开关（95）的凹槽内使所述第一槽形对射式光电开关（95）产生低电平，所述单片机（91）根据该信号控制所述转筒电机（71）带动所述转筒（51）逆时针旋转直至所述转筒（51）开口向上，此时所述摆杆（62）也停止逆时针旋转并使所述斜板（61）重新覆盖住所述第四隔板（14）和所述第五隔板（15）之间的空间，整个装置恢复待机状态。

2.根据权利要求1所述的一种可回收饮料瓶的智能分类装置，其特征在于：所述单片机（91）的型号为STC89C52RC。

3.根据权利要求1所述的一种可回收饮料瓶的智能分类装置，其特征在于：所述转筒电机（71）和所述摆分电机（81）为普通直流电机而非步进电机或伺服电机。

4.根据权利要求1所述的一种可回收饮料瓶的智能分类装置，其特征在于：还包括三组与所述单片机（91）连接的LED数码管以分别显示塑料瓶存放桶（2）、玻璃瓶存放桶（3）和金属瓶存放桶（4）内饮料瓶的数量。