專利名稱：一種基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，屬于機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
日常生活中的垃圾桶結(jié)構(gòu)簡單，完全依靠人們的自覺性，才能實(shí)現(xiàn)垃圾分類，而且垃圾的回收量很小，達(dá)不到預(yù)期的垃圾回收效率。雖然可再利用垃圾也在回收，但是要依靠人們的反復(fù)操作，效率低，而且很不方便?，F(xiàn)有技術(shù)中已有幾種自動(dòng)分類垃圾裝置的設(shè)計(jì)，例如國內(nèi)清華大學(xué)的相關(guān)設(shè)計(jì)，大體工作程序是投入垃圾；金屬探測器檢測是否為金屬，分類執(zhí)行模塊工作，第一步分類完成；壓緊模塊工作，行程開關(guān)檢測是否為可壓縮垃圾，分類執(zhí)行模塊工作，第二步分類完成；敲擊模塊工作，分類判斷模塊進(jìn)行聲音信號判斷，分類執(zhí)行模塊工作，第三步分類完成。再例如申請?zhí)枮?01020661576. X的實(shí)用新型專利，公開 了ー種自動(dòng)分類的垃圾桶，如圖I所示，包括有桶體，所述的桶體分為上下兩層，上層桶體的側(cè)壁設(shè)置有吸鉄石，可將鐵質(zhì)垃圾吸附，下層桶體的上方設(shè)置有活性炭過濾網(wǎng)，下方設(shè)置有活性炭層，用于過濾污水。于此可以看出清華大學(xué)的這種設(shè)計(jì)的分類過程十分的復(fù)雜，而且裝置的體積較大，在家庭及校園不太可能設(shè)置體積如此龐大的垃圾桶，也無需如此繁雜的分類裝置，同時(shí)，上述垃圾分類方法會(huì)造成噪音，形成二次污染，因此不利于推廣應(yīng)用在日常生活中。申請?zhí)枮?01020661576. X的實(shí)用新型專利公開的垃圾桶只能對鐵質(zhì)垃圾進(jìn)行分類，功能太単一，不能很好的完成垃圾分類工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，包括檢測裝置，分類裝置，回收裝置，支撐裝置，其中所述檢測裝置包括起始端承接垃圾的滑道，所述滑道末端不封閉，起始端固定ー檔板，所述擋板上安裝ー個(gè)將滑道上物體向前推動(dòng)的推動(dòng)裝置，所述滑道下邊緣自靠近擋板ー側(cè)起，沿滑道滑動(dòng)方向依次設(shè)置N個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器，所述N個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器距離滑道下邊緣的距離依次増大，所述推動(dòng)裝置上設(shè)置ー啟動(dòng)紅外感應(yīng)器，所述滑道末端設(shè)置ー復(fù)位紅外感應(yīng)器，所述啟動(dòng)紅外感應(yīng)器與復(fù)位紅外感應(yīng)器分別經(jīng)控制電路與所述推動(dòng)裝置相連，當(dāng)有垃圾進(jìn)入所述滑道時(shí)，所述啟動(dòng)紅外感應(yīng)器發(fā)送信號給控制電路，驅(qū)動(dòng)所述推動(dòng)裝置將垃圾沿滑道向前推動(dòng)，當(dāng)垃圾從滑道落下，所述復(fù)位紅外感應(yīng)器將信號發(fā)送控制電路，驅(qū)動(dòng)所述推動(dòng)裝置向后復(fù)位；所述分類裝置位于所述檢測裝置下方，包括兩端開ロ弧形導(dǎo)向槽，所述弧形導(dǎo)向槽上端正對所述滑道末端的出口，所述導(dǎo)向槽下方連接ー步進(jìn)電機(jī)，并由該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述步進(jìn)電機(jī)經(jīng)控制電路與所述電容式接近開關(guān)傳感器連接，井根據(jù)所述傳感器的感應(yīng)信號進(jìn)行一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述回收裝置位于所述分類裝置下方，為圓柱體、橢圓柱體或多面體結(jié)構(gòu)，被軸面平均分隔為N+1個(gè)回收桶，所述導(dǎo)向槽由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)后，下端對準(zhǔn)所述回收裝置分隔后的相應(yīng)回收桶；所述支撐裝置是所述基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶的骨架，所述檢測裝置，分類裝置，回收裝置均固定在該骨架上。還包括外殼，所述外殼整體嵌套并固定在所述支撐裝置的外側(cè)。所述支撐裝置包括一圓形、橢圓形或多邊形底盤，若干根豎桿均布固定在底盤邊緣上，若干根橫桿兩端分別與所述豎桿固定連接，對所述豎桿起支撐作用。所述滑道末端向下彎曲，正對所述分類裝置的導(dǎo)向槽。所述推動(dòng)裝置包括一根沿所述滑道設(shè)置的絲桿，絲桿一端通過軸承和聯(lián)軸器固定在所述擋板ー側(cè)，另一端與電機(jī)連接，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，所述絲桿與一推板螺紋連接，絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)推板沿滑道移動(dòng)，將垃圾推向所述滑道末端。所述絲桿位于擋板ー側(cè)，所述推動(dòng)裝置還包括一根沿滑道方向的滑桿，所述滑桿與所述絲桿平行，一端固定在所述擋板另ー側(cè)上，并通過推板上的通孔穿過所述推板，且與 所述通孔中的滾珠配合，實(shí)現(xiàn)微小摩擦的滑動(dòng)。所述分類裝置還包括漏斗形導(dǎo)向板，所述漏斗形導(dǎo)向板安裝在所述弧形導(dǎo)向槽的上端，對準(zhǔn)所述滑道末端。所述分類垃圾桶的工作方法，包括以下步驟I)電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),絲桿帶動(dòng)推板沿滑道方向推動(dòng)垃圾；2)垃圾經(jīng)過第一個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器時(shí)，如所述傳感器能夠感應(yīng)到垃圾，則所述步進(jìn)電機(jī)得到轉(zhuǎn)動(dòng)信號，帶動(dòng)導(dǎo)向槽轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度，垃圾繼續(xù)被推板帶動(dòng)前迸；3)當(dāng)垃圾經(jīng)過第二個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器吋，如所述傳感器仍然能感應(yīng)到垃圾，則所述步進(jìn)電機(jī)再次得到轉(zhuǎn)動(dòng)信號，帶動(dòng)導(dǎo)向槽再次轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度，垃圾繼續(xù)被推板帶動(dòng)前迸，直到經(jīng)過第N個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器，所述傳感器感應(yīng)不到垃圾，則步進(jìn)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，垃圾在推板的推動(dòng)下落入所述導(dǎo)向槽，再落入所述回收裝置；4)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)絲桿反向轉(zhuǎn)動(dòng),絲桿帶動(dòng)推板回復(fù)到起始位置。本發(fā)明的有益效果在干提供了一種分類方式簡便，分類種類多，結(jié)構(gòu)簡單，無噪音，節(jié)能的垃圾分類方案，并解決裝置體積過大的問題。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)專利號為201020661576. X實(shí)用新型的垃圾桶截面示意圖。圖2是本發(fā)明的基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶檢測裝置上的推動(dòng)裝置的示意圖。圖5是本發(fā)明基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶分類裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶分類裝置下部步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I擋板，2推板，3滑桿，4聯(lián)軸器，5電機(jī)，6滑道，7電容式接近傳感器，8絲桿，9傳感器支架，10控制箱，11導(dǎo)向槽，12漏斗形導(dǎo)向板，13步進(jìn)電機(jī)，14復(fù)位紅外感應(yīng)器，15啟動(dòng)紅外感應(yīng)器
具體實(shí)施例方式如圖2-7所示，一種基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，包括檢測裝置，分類裝置，回收裝置，支撐裝置，外殼，其中所述檢測裝置包括滑道6，所述滑道6末端不封閉，井向下彎曲，起始端固定ー檔板1，所述擋板I上安裝一個(gè)將滑道上物體向前推動(dòng)的推動(dòng)裝置，所述推動(dòng)裝置包括一根沿所述滑道設(shè)置的絲桿8，絲桿8 一端通過軸承和聯(lián)軸器固定在所述擋板ー側(cè)，另一端與電機(jī)5連接，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)絲桿8旋轉(zhuǎn),所述絲桿與一推板2螺紋連接，絲桿8轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)推板2沿滑道6移動(dòng)，將垃圾推向所述滑道6末端，所述推動(dòng)裝置還包括一根沿滑道方向的滑桿3，所述滑桿3與所述絲桿8平行，一端固定在所述擋板I上，并通過推板2上的通孔穿過所述推板2，且與所述通孔中的滾珠配合，實(shí)現(xiàn)微小摩擦的滑動(dòng)。所述滑道6下邊緣自靠近擋板I ー側(cè)起，沿滑道方向依次設(shè)置三個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器7，所述接近時(shí)開關(guān)傳感器安裝在傳感器支架9上，所述三個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器距離滑道下邊緣的距離依次増大，所述傳感器支架9固定在一控制箱10上，所述控制箱10內(nèi)含有單片機(jī)、控制電路等；所述推動(dòng)裝置上設(shè)置ー啟動(dòng)紅外感應(yīng)器15，所述滑道末端設(shè)置一復(fù)位紅外感應(yīng)器14，所述啟動(dòng)紅外感應(yīng)器15與復(fù)位紅外感應(yīng)器14分別經(jīng)控制電路與 所述推動(dòng)裝置相連，當(dāng)有垃圾進(jìn)入所述滑道時(shí)，所述啟動(dòng)紅外感應(yīng)器發(fā)送信號給控制電路，驅(qū)動(dòng)所述推動(dòng)裝置將垃圾沿滑道6向前推動(dòng)，當(dāng)垃圾從滑道6落下，所述復(fù)位紅外感應(yīng)器14將信號發(fā)送控制電路，驅(qū)動(dòng)所述推動(dòng)裝置向后復(fù)位；所述分類裝置位于所述檢測裝置下方，包括兩端開ロ弧形導(dǎo)向槽11，所述弧形導(dǎo)向槽11上端正對所述滑道6末端向下彎曲的出口，還包括漏斗形導(dǎo)向板12，所述漏斗形導(dǎo)向板12安裝在所述弧形導(dǎo)向槽11的上端，對準(zhǔn)所述滑道6末端。所述導(dǎo)向槽11下方連接ー步進(jìn)電機(jī)13，并由該步進(jìn)電機(jī)13驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述步進(jìn)電機(jī)13經(jīng)控制電路與所述電容式接近開關(guān)傳感器7連接，并根據(jù)所述傳感器的感應(yīng)信號進(jìn)行90°的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述回收裝置位于所述分類裝置下方，為圓柱體結(jié)構(gòu)，被軸面平均分隔為四個(gè)部位，所述導(dǎo)向槽11由步進(jìn)電機(jī)13驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)后，下端對準(zhǔn)所述回收裝置分隔后的相應(yīng)部位；所述支撐裝置是所述基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶的骨架，包括一圓形底盤，四根豎桿均布固定在底盤邊緣上，兩根橫桿交叉且兩端分別與所述豎桿中部固定連接，所述檢測裝置，分類裝置，回收裝置均固定在該骨架上。所述外殼整體嵌套并固定在所述支撐裝置的外側(cè)。當(dāng)垃圾進(jìn)入滑道內(nèi)，紅外感應(yīng)器檢測有垃圾進(jìn)入，會(huì)向電路發(fā)送ー個(gè)低電平傳進(jìn)單片機(jī)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5帶動(dòng)絲桿8轉(zhuǎn)動(dòng)，因絲桿8與推板2螺紋配合，推板2帶動(dòng)垃圾沿滑道直線前進(jìn)，根據(jù)電容器原理，介電常數(shù)不同，電容式接近傳感器感應(yīng)距離不同，金屬(電池)、玻璃、塑料、紙張等生活垃圾的檢測距離依次減小，下面以玻璃垃圾為例，當(dāng)玻璃通過第一個(gè)傳感器吋，啟動(dòng)紅外感應(yīng)器15能夠檢測到物體，傳出信號經(jīng)電路轉(zhuǎn)換為低電平，再傳入單片機(jī)，單片機(jī)控制帶驅(qū)動(dòng)器的步進(jìn)電機(jī)13帶動(dòng)導(dǎo)向槽11旋轉(zhuǎn)90°，導(dǎo)向槽11正對塑料回收桶，通過第二個(gè)傳感器時(shí)，仍然可以檢測到物體，步進(jìn)電機(jī)13再旋轉(zhuǎn)90°，導(dǎo)向槽11正對玻璃垃圾的回收桶，當(dāng)玻璃經(jīng)過第三個(gè)傳感器吋，因該傳 感器距離滑道距離最大，玻璃無法被檢測到，步進(jìn)電機(jī)13不轉(zhuǎn)動(dòng)此時(shí)導(dǎo)向槽11正對玻璃回收桶，推板繼續(xù)向前推動(dòng)，直到垃圾從滑道6落下，經(jīng)導(dǎo)向槽11落入玻璃回收桶，復(fù)位紅外感應(yīng)器14檢測到物體落下，電機(jī)帶動(dòng)絲桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，推板后退，并回到起始位置。從而實(shí)現(xiàn)垃圾分類的自動(dòng)化。
本實(shí)施例僅僅設(shè)置了四個(gè)垃圾回收桶，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向槽進(jìn)行毎次90°的轉(zhuǎn) 動(dòng)，本發(fā)明不僅限于這種方式，還可以設(shè)置兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)、六個(gè)等多個(gè)的回收桶，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向槽進(jìn)行毎次60°、72°、120°、180°等多種角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到根據(jù)不同分類精度的需求，對垃圾進(jìn)行分類回收。
權(quán)利要求
1.一種基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，其特征在于包括檢測裝置，分類裝置，回收裝置，支撐裝置，其中 所述檢測裝置包括起始端承接垃圾的滑道，所述滑道末端不封閉，起始端固定ー檔板，所述擋板上安裝一個(gè)將滑道上物體向前推動(dòng)的推動(dòng)裝置，所述滑道下邊緣自靠近擋板ー側(cè)起，沿滑道滑動(dòng)方向依次設(shè)置N個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器，所述N個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器距離滑道下邊緣的距離依次増大，所述推動(dòng)裝置上設(shè)置ー啟動(dòng)紅外感應(yīng)器，所述滑道末端設(shè)置ー復(fù)位紅外感應(yīng)器，所述啟動(dòng)紅外感應(yīng)器與復(fù)位紅外感應(yīng)器分別經(jīng)控制電路與所述推動(dòng)裝置相連，當(dāng)有垃圾進(jìn)入所述滑道時(shí)，所述啟動(dòng)紅外感應(yīng)器發(fā)送信號給控制電路，驅(qū)動(dòng)所述推動(dòng)裝置將垃圾沿滑道向前推動(dòng)，當(dāng)垃圾從滑道落下，所述復(fù)位紅外感應(yīng)器將信號發(fā)送控制電路，驅(qū)動(dòng)所述推動(dòng)裝置向后復(fù)位； 所述分類裝置位于所述檢測裝置下方，包括兩端開ロ弧形導(dǎo)向槽，所述弧形導(dǎo)向槽上端正對所述滑道末端的出口，所述導(dǎo)向槽下方連接ー步進(jìn)電機(jī)，并由該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述步進(jìn)電機(jī)經(jīng)控制電路與所述電容式接近開關(guān)傳感器連接，并根據(jù)所述傳感器的感應(yīng)信號進(jìn)行一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述回收裝置位于所述分類裝置下方，為圓柱體、橢圓柱體或多面體結(jié)構(gòu)，被軸面平均分隔為N+1個(gè)回收桶，所述導(dǎo)向槽由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)后，下端對準(zhǔn)所述回收裝置分隔后的相應(yīng)回收桶； 所述支撐裝置是所述基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶的骨架，所述檢測裝置，分類裝置，回收裝置均固定在該骨架上。
2.如權(quán)利要求I所述的基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，其特征在于還包括外殼，所述外殼整體嵌套并固定在所述支撐裝置的外側(cè)。
3.如權(quán)利要求I所述的基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，其特征在于所述支撐裝置包括一圓形、橢圓形或多邊形底盤，若干根豎桿均布固定在底盤邊緣上，若干根橫桿兩端分別與所述豎桿固定連接，對所述豎桿起支撐作用。
4.如權(quán)利要求I所述的基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，其特征在于所述滑道末端向下彎曲，正對所述分類裝置的導(dǎo)向槽。
5.如權(quán)利要求I所述的基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，其特征在于所述推動(dòng)裝置包括一根沿所述滑道設(shè)置的絲桿，絲桿一端通過軸承和聯(lián)軸器固定在所述擋板一偵牝另一端與電機(jī)連接，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，所述絲桿與一推板螺紋連接，絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)推板沿滑道移動(dòng)，將垃圾推向所述滑道末端。
6.如權(quán)利要求5所述的基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，其特征在于所述絲桿位于擋板ー側(cè)，所述推動(dòng)裝置還包括一根沿滑道方向的滑桿，所述滑桿與所述絲桿平行，一端固定在所述擋板另ー側(cè)上，并通過推板上的通孔穿過所述推板，且與所述通孔中的滾珠配合，實(shí)現(xiàn)微小摩擦的滑動(dòng)。
7.如權(quán)利要求I所述的基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，其特征在于所述分類裝置還包括漏斗形導(dǎo)向板，所述漏斗形導(dǎo)向板安裝在所述弧形導(dǎo)向槽的上端，對準(zhǔn)所述滑道末端。
8.如權(quán)利要求5所述的基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶的工作方法，其特征在于包括以下步驟1)啟動(dòng)紅外感應(yīng)器感應(yīng)到垃圾進(jìn)入滑道，將信號發(fā)送控制電路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿帶動(dòng)推板沿滑道方向推動(dòng)垃圾； 2)垃圾經(jīng)過第一個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器時(shí)，如所述傳感器能夠感應(yīng)到垃圾，則所述步進(jìn)電機(jī)得到轉(zhuǎn)動(dòng)信號，帶動(dòng)導(dǎo)向槽轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度，垃圾繼續(xù)被推板帶動(dòng)前迸； 3)當(dāng)垃圾經(jīng)過第二個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器時(shí)，如所述傳感器仍然能感應(yīng)到垃圾，則所述步進(jìn)電機(jī)再次得到轉(zhuǎn)動(dòng)信號，帶動(dòng)導(dǎo)向 槽再次轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度，垃圾繼續(xù)被推板帶動(dòng)前迸，直到經(jīng)過第N個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器，所述傳感器感應(yīng)不到垃圾，則步進(jìn)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，垃圾在推板的推動(dòng)下落入所述導(dǎo)向槽，再落入所述回收裝置； 4)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)絲桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿帶動(dòng)推板回復(fù)到起始位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于電容式傳感器原理的自動(dòng)分類垃圾桶，包括檢測裝置，所述檢測裝置包括滑道，所述滑道末端不封閉，起始端固定一檔板，所述擋板上安裝一個(gè)將滑道上物體向前推動(dòng)的推動(dòng)裝置，所述滑道下邊緣自靠近擋板一側(cè)起，沿滑道方向依次設(shè)置N個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器，所述N個(gè)電容式接近開關(guān)傳感器距離滑道下邊緣的距離依次增大，根據(jù)電容器原理，介電常數(shù)不同，電容式接近傳感器感應(yīng)距離不同，金屬、電池、玻璃、塑料、紙張等生活垃圾的檢測距離依次減小，通過步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)分類裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成垃圾分類。本發(fā)明提供了一種分類方式簡便，分類種類多，結(jié)構(gòu)簡單，無噪音，節(jié)能的垃圾分類方案，并解決裝置體積過大的問題。
文檔編號B65F1/14GK102718007SQ201210141139
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者丁世林, 唐宇欣, 張春燕, 潘春林, 趙振鋒, 龍剛 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)