一种智能化湿垃圾破袋收集装置

技术领域

本发明涉及环保卫生技术领域，具体来说是一种智能化湿垃圾破袋收集装置。

背景技术

目前我国正推行居民生活垃圾干湿垃圾分类投弃，以便根据干、湿垃圾各自特点分别后续处理及利用。居民生活中湿垃圾往往是装在塑料垃圾袋中送到垃圾站的，交投时需要将湿垃圾从塑料垃圾袋中倒入到湿垃圾筒，垃圾袋本身不是湿垃圾，要作为可回收垃圾另外收集再回收利用。由于湿垃圾潮湿易脏手等原因，翻倒分离出垃圾袋不方便，往往采用破袋（剖开垃圾袋）的做法，将湿垃圾从中分离。目前居民小区要么采用人工翻袋分离，要么辅以挠钩等手动工具钩破，要么垃圾筒上放一个土制的破袋器，一根锯齿刀片就成了网传的“破袋神器”，由交投人将垃圾袋底部剐蹭刀片实现破袋分离。市场上虽然也有分类垃圾收集箱（装置），但大多是按照可回收分类的收集箱，有些虽然也具有各种不同程度的智能化功能，但不具备处理湿垃圾破袋收集功能。

现行的湿垃圾破袋分类的方法、装置和以往垃圾分类收集箱（装置）存在以下几点缺陷：1.不具备对湿垃圾袋自动破袋的功能；2.人工破袋、收集开放作业，存在气味、污水、散落垃圾等二次污染环境；3.使用不规范土制的“破袋神器”，匆忙交投垃圾者、环卫管理监督人员会经常碰到用来破袋的不洁刀片，容易误划伤人员手、臂甚至有感染危险；4.湿垃圾分类监督靠志愿者人工实施，标准不一，监督效果不佳，还容易引发纠纷，不利社会和谐；5.大量志愿者或受雇者监督管理，消耗人工成本和社会资源；6.不具备湿垃圾分类效果的智能识别和判断功能；7.不具备湿垃圾分类判断依据数据库的学习和更新功能；8.不具备用户管理、数据上传的网络大数据功能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种智能化湿垃圾破袋收集装置。

为了实现上述目的，设计一种智能化湿垃圾破袋收集装置，包括机箱壳、交投厢和垃圾筒，所述的机箱壳内部空腔上方为交投厢，交投厢下方设有至少两个垃圾筒，其特征在于：所述的交投厢内部分隔有交投区和夹紧区，交投区与夹紧区之间设有隔板；还包括：一夹紧机构，所述的夹紧机构由夹具活动头和夹具固定头组成，所述的夹具固定头固定连接于交投厢内，夹具活动头活动设置于夹具固定头一侧；一破袋机构，所述的破袋机构包括第二伸缩杆和破袋刀具，所述的第二伸缩杆一端连接破袋刀具，第二伸缩杆另一端连接交投厢和第一垃圾筒之间的机箱壳内的耳座上，所述的第二伸缩杆控制破袋刀具旋转，所述的破袋刀具为爪状刀具；一分离移动机构，所述的机箱壳内腔顶部设有移动平台，所述的交投厢顶部设有与移动平台配合的滑块，能沿着移动平台移动。。

优选的，交投厢内部分隔有交投区和夹紧区，交投区与机箱壳外部连通，夹紧区域机箱壳外部隔离，所述的夹紧机构设置于交投厢的夹紧区。

优选的，夹具活动头通过第一伸缩杆连接交投厢夹紧区，第一伸缩杆控制夹具活动头与夹具固定头之间的开启闭合。

优选的，破袋刀具为爪状刀具、齿状钉耙刀具，或横向大线性宽度的划割刀具。

优选的，机箱壳前端设有敞开的交投厢孔、垃圾筒孔和屏幕孔，所述的交投厢孔处设有交投柜门与外部隔离，所述的垃圾筒孔处设有换筒柜门与外部隔离，所述屏幕孔内设有读卡器，通过带屏电路板与外部隔离。

优选的，交投柜门通过第三伸缩杆连接交投厢孔位置，所述的交投厢孔处设有触点开关。

优选的，第一垃圾筒和第二垃圾筒底部均设有称重传感器。

优选的，机箱壳内设有第一摄像头，面对第一垃圾筒，所述机箱壳前端设有第二摄像头，面对用户。

优选的，包括处理器，所述的处理器用于建立ID账户，处理账户信息，记录交投信息及记录照片。

本发明同现有技术相比，其优点在于：

1.本发明可以接受装袋交投的湿垃圾，对其进行破袋，随后将湿垃圾和垃圾袋分离，并可自动检查监督交投的湿垃圾中是否混有不符合湿垃圾分类要求的其它垃圾成分，还可具有称重统计功能的智能化湿垃圾收集箱（装置）。

2.本发明的装置，除执行破袋、分类、收纳、称重等动作的功能机构外还具有多层级的身份管理系统、图像识别比对判断系统和数据通讯系统组成的等智能系统，能将破袋后湿垃圾是否符合分类标准的结果记录到本地和上传云端数据库，并及时通知管理监督人员的APP端，并可以将不合标记录数据通过云端纳入个人征信记录数据库。

3.本发明的装置具有地理位置、吞吐量、用户使用频次、各个体用量等数据的收集和统计功能，可以对湿垃圾交投者、区块地域内湿垃圾发生信息进行数据收集、统计功能，可供社区和城市综合管理提供数据跟踪、分析。并通过湿垃圾发生、消耗数据的收集分析，对再生环保肥料原料资源的来源有大数据业务支持的商业价值功能。

附图说明

图1是本发明整体结构爆炸图；

图2是本发明工作流程步骤一；

图3是本发明工作流程步骤二；

图4是本发明工作流程步骤三；

图5是本发明工作流程步骤四；

图6是本发明工作流程步骤五；

图中：1.机箱壳、2.移动平台、3.电机、4.交投厢、5.夹具活动头、6.第一伸缩杆、7.第二伸缩杆、8.紧定螺钉、9.螺钉与弹垫、10.第一销、11.第二销、12.第三销、13.破袋刀具、14.第一垃圾筒、15.第二垃圾筒、16.称重传感器、17.第一摄像头、18.第二摄像头、19.交投柜门、20.换筒柜门、21.带屏电路板、22.读卡器、23.插头电线、24.第三伸缩杆、25.触点开关、26.弹簧销。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。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。

参见图1，本发明提供一种智能化湿垃圾破袋收集装置，包括机箱壳、第一垃圾筒、第二垃圾筒、交投厢、夹紧机构、破袋机构和分离移动机构，所述的机箱壳内部空腔上方为交投厢，交投厢下方设有第一垃圾筒和第二垃圾桶，所述的夹紧机构由夹具活动头和夹具固定头组成，所述的夹具固定头固定连接于交投厢内，夹具活动头活动设置于夹具固定头一侧；所述的破袋机构连接于机箱壳内腔，设置于交投厢下方，第一垃圾筒上方；所述的机箱壳内腔顶部设有移动平台，所述的交投厢顶部设有与移动平台配合的滑块，能沿着移动平台移动。所述的交投厢内部分隔有交投区和夹紧区，交投区与机箱壳外部连通，夹紧区域机箱壳外部隔离，所述的夹紧机构设置于交投厢的夹紧区。所述的夹具活动头通过第一伸缩杆连接交投厢夹紧区，第一伸缩杆控制夹具活动头与夹具固定头之间的开启闭合。所述的破袋机构包括第二伸缩杆和破袋刀具，所述的第二伸缩杆一端连接破袋刀具，第二伸缩杆另一端连接交投厢和第一垃圾筒之间的机箱壳内的耳座上，所述的第二伸缩杆控制破袋刀具旋转。所述的机箱壳前端设有敞开的交投厢孔、垃圾筒孔和屏幕孔，所述的交投厢孔处设有交投柜门与外部隔离，所述的垃圾筒孔处设有换筒柜门与外部隔离，所述屏幕孔内设有读卡器，通过带屏电路板与外部隔离。所述的交投柜门通过第三伸缩杆连接交投厢孔位置，所述的交投厢孔处设有触点开关。所述的第一垃圾筒和第二垃圾筒底部均设有称重传感器。机箱壳内设有第一摄像头，面对第一垃圾筒，所述机箱壳前端设有第二摄像头，面对用户。还包括处理器，所述的处理器用于建立ID账户，处理账户信息，记录交投信息及记录照片。

本发明所述的一种智能化湿垃圾破袋收集装置的装配过程如下：

1.首先，将第一伸缩杆用螺钉与弹垫安装在交投厢的左中下侧，第一伸缩杆杆头插入夹具活动头的孔内，用紧定螺钉锁止紧定，使被插入的夹具活动头可随第一伸缩杆杆头伸缩，伸出到极限位置时与交投厢下的夹具固定头咬合，收缩时，夹具活动头和夹具固定头分开。

2.将移动平台和电机安装成一体后再安装在机箱壳顶部横向梁上，再将前述组装完第一伸缩杆和夹具活动头的交投厢的顶部与移动平台的滑块联结好。使交投厢可在通电时沿着移动平台来回移动。

3.用第一销将第二伸缩杆的尾部固定在机箱壳内左侧对应的耳座上；用第三销将破袋刀具固定在机箱壳内左侧对应的另一耳座上；再用第二销将第二伸缩杆杆头上和破袋刀具上的孔联结起来。从而使第二伸缩杆通电时的伸缩可以带动破袋刀具快速转过一段范围内的角度。

4.从机箱壳内侧将带显示屏的电路板安装到机箱壳面板对应显示屏的方孔位的背面，用螺钉、垫圈、弹簧垫圈联结固定到对应的螺柱的内螺孔上。同样从机箱壳内测安装读卡器到其面板的相应的方孔位。不同的是，读卡器卡扣式安装，只要从孔内测插入，涨紧过盈卡住固定。再将第二摄像头从机箱壳对应圆孔位外侧插入，从背面用自带的锁紧螺母锁紧。

5.将第一摄像头安装到机箱壳左上角位置，镜头朝下对着第一垃圾筒。

6.将交投柜门安装到机箱壳正面板上对应的门孔处，上方铰链安装联结，交投柜门可上掀方式向外打开到100°位置。将两件（左右对称各一）的换筒柜门，先后安装到机箱壳正面板下部的对应门孔位。两侧方用铰链安装联结，各换筒柜门可水平转动方式向打外开到100°位置。

7.打开交投柜门，将第三伸缩杆放入，伸缩杆座端用销联结到机箱壳内的耳座上，插上弹簧销，防止逃出，并可绕销摆动动自如，第三伸缩杆的杆端与交投柜门的内侧耳板座用销轴同样方式联结，并保证可摆动自如。保证第三伸缩杆在规定行程内伸缩，可推拉交投柜门从关闭处绕其铰链轴转动到100°位置间打开、关闭自如。

8.再次打开交投柜门，将触点开关件号安装到其门框左边近下位置对应的开孔处的座板上，用两套螺钉、平垫圈、弹簧垫圈联结固定。触点开关簧片，在门关闭时触发“通位”，门打开时，簧片弹出呈“断位”。

9.将插头电线插入机箱壳后方下部的进线孔，接到带屏电路板的进线端子接口上。带屏电路板板载电源。联结输出电压线、信号线接插件方式到滑动平台电机、各电动推杆、摄像头、称重传感器、触点开关等各类设备。完成电器线路连接。

10.导入程序，调试，完成上述工作后，关闭所有柜门，至此完成整机的所有安装、调试。

本发明还具有如下优选的技术效果：

1.湿垃圾破袋分离收集的功能 ：专门收集湿垃圾，并破袋分离，将湿垃圾统一收集，垃圾袋清空作为废塑料垃圾单独收集回收。

2.封闭环保作业的功能：湿垃圾袋交投进入交投厢后，交投柜门关闭后才执行破袋、分离、收集等机械作业动作，避免此过程中的腐臭气味散逸、污水飞溅、垃圾碎屑的飞扬、散落到设备外部，达到不污染环境的功能效果，能够有效维持周边小区良好的环境卫生状况。

3.安全防护的功能：（1）交投厢分为上下分别隔离的两个区域，上部区域为“交投区”，下部为“夹紧区”，两区中间有横隔板分开，夹紧垃圾袋的夹袋机构在隔板下方。交投时，人手持垃圾袋提头只进入交投区，夹紧机构保证不会有误夹到持袋人的手的可能。（2）破袋机构是旋转切削划破垃圾袋的工作机构。破袋后，湿垃圾落下到湿垃圾筒后，交投厢在滑动平台的作用下，移动到右侧湿垃圾袋收集筒的上方，再松开夹袋机构。这两种动作都是有划伤、碰挤伤人的危险，在与交投柜门下方侧边接缝的机箱壳的门框边安装有内嵌布置的触点开关。只有交投柜门关上到位，触点开关才能接通上述破袋、滑台移动执行机构的电路，才能执行工作。保证在有人手未撤出的情况下不会误动作伤人。（3）相应的IP防护要求，以及良好的接地，防止雨天漏水带来触电事故。

4.无人监管功能：本发明装置系统具有图像识别判断功能，通过内部安装的第一摄像头能够对破袋后进入垃圾袋的湿垃圾进行拍照并识别和比对内存的图片数据库，并作出垃圾分类是否合规的判断。

5.数据库学习和更新功能：作为判断比对识别判断依据的垃圾图片数据库可以通过硬件存储器或云端数据通讯方式来更新。同时可以将本机自己采集的图片作为基础数据上传补充，具有学习和双向更新功能。

6.用户管理系统功能：本设备的软件具有用户管理系统功能，可以通过APP注册登录、用户专用授权磁卡读卡方式或对交投者通过第二摄像头进行人脸识别、建立用户ID账户信息，对每人每次交投垃圾作业实行工单管理。借以形成每人每次的交投垃圾记录，并可实现可追溯的责任和信用数据信息，供其他设备系统访问和采用。同时建有不同层级的管理员账户，用以维护，介入、干预和排除不正常的用户使用情况和设备故障的处理。

7.数据上传和统计分析功能：能够定期分析所在区块湿垃圾的生成量，对后台系统提供大数据统计分析，更新数据，生成报表，以便提供城镇建设中垃圾箱合理性设置数量规模的决策规划。

8.远程管控功能：本装置具有的通讯模块通过网络，能够向管理员APP端预警、示警。箱满系统可以自动暂停开放使用。管理员在需要时，可以远程APP端控制暂停或恢复使用本装置。

9.多媒体广告、广播功能：本设备采用的显示屏，闲置时可以作为影音广告投放载体。可以承接不同社会需求的公益和商业广告。同时也可以作为国防战备通讯的信息释放点位。

本发明还具有如下优选的技术改进：

一.夹紧机构：

1.持袋口提头的人手和湿垃圾袋主体在交投时分别进入两个隔离开的区域。交投厢可以采用上下两个区域厢壳布置的结构，也可以采用水平左右或前后或内外圈方式布置的两个隔离开的独立厢壳结构。

2.夹紧机构可以采用电动推杆加活动夹具头伸缩啮合交投厢壳上的固定夹具头，起到夹紧袋口提头的功能。也可以采用其他机构形式的夹紧机构，只要是夹具头与垃圾袋提头呈垂直位置关系夹紧即可。

3.夹紧机构的夹具头可以是平动齿啮合夹紧，也可以是主被动夹具头是齿形板或齿形轮的转动啮合夹紧。

4.夹紧机构的夹具头可以采用齿形边缘啮合咬住塑料袋提头方式，也可以是有足够的摩擦系数的配合精密的平面夹紧。

二.破袋机构：

1.破袋机构可以采用电动推杆推动破袋到刀具，也可以采用气缸、油缸或其他伸缩机构、回转机构来驱动切割刀具来破袋的，只要是在垃圾袋侧下方部位来机械破袋方式的机构即可。

2.破袋刀具可以是爪状刀具，或者是齿状钉耙类刀具，横向大线性宽度的破袋划割刀具。

3.破袋机构可以采用旋转切割的方式破袋。只要是从下侧方来破袋的。不论是摆动进给旋转切割动作或是水平伸缩进击旋转刀具切割破袋的，也应视为本发明的设计思想范畴应该予以保护。旋转切割刀具可以是狼牙棒式，也可以是滚筒刀片方式等。不论刀具的结构细节如何设计都是本发明设计思想范畴应该予以保护。

三.分离移动机构：

1.破袋后，湿垃圾和湿垃圾袋分别装到两个垃圾桶里，需要移动夹持着垃圾袋的机构到指定的位置。可以采用滑动平台结构，也可以采用钢丝绳卷扬机构牵引的滑块或小车变幅机构，或其他的类似平动机构。只要是将夹持机构从一个筒位移到另一个筒位即可。

2.分离移动可以是平动也可以是转动，一种是水平面内的转动，另一种是竖直平面内的翻转转动。

四.保护措施：

1.交投柜门关门后方可破袋和分离移动的动作通过触点开关接触和分离的通断位控制来实现关门后方可操作的保护，也可以采用霍尔开关、干簧管或光电控制、图像控制方式实现的关门后方可操作的保护。

2.交投柜门可以是转动门，也可以是平面移动的门。

五.整体布置方案：

1.本发明一种智能化湿垃圾破袋收集装置，不论是用于安放在固定场所的位置，还是安装在车、船甚至飞行器平台上均可。