全自动物料分类回收装置的制作方法

本发明涉及物品回收技术领域，尤其涉及一种全自动物料分类回收装置。

背景技术：

环境污染一直是困扰人们生活的一大问题，而垃圾回收对环境保护起到关键性的作用。生活中人们随手将垃圾扔向垃圾桶，而有些垃圾是有价值的，人们可以通过捡卖垃圾换取与垃圾价值相当的钱，同时还能调动人们回收垃圾的积极性，将垃圾扔向垃圾桶，养成良好的环保意识和习惯，从而对环境保护起到积极的推动作用。

现有的垃圾桶大多采用单一的筒状结构，使用时直接将垃圾投放进垃圾桶中即可。随着社会的发展，垃圾分类的重要性被越来越多的人们所认同，由于垃圾分为可回收类和不可回收类两类，于是，人们将垃圾桶设计成可回收和不可回收的垃圾桶，这样有利于垃圾的再利用，同时有助于减少环境污染。但是，在实际生活中，人们对垃圾的分类并没有那么明确，往往错误的将不可回收的垃圾投放进可回收的垃圾桶内，将可回收的垃圾投放进不可回收的垃圾桶，这样不仅造成极大的污染，使得可被回收再利用的垃圾变为不能再利用，浪费了资源，而且给后期垃圾分拣工作造成不必要的麻烦，增加了分拣工作量。

另外，目前的垃圾分拣方法主要依靠人工进行分拣，分拣速度较慢，劳动强度大，工作环境卫生条件差。

综上所述，急需一种全自动物料分类回收装置。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种对物料高精度、快速分类的全自动物料分类回收装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种全自动物料分类回收装置，包括控制器以及分别与控制器连接的传动机构、检测机构、识别机构和推拉机构，所述传动机构将符合回收要求的物料由物料入口输送至第一物料出口，将不符合回收要求的物料返回至物料入口；

所述传动机构包括固定侧传动机构和活动侧传动机构，固定侧传动机构与活动侧传动机构共同配合，用于放置并输送物料；

所述推拉机构与活动侧传动机构相连，控制器驱动推拉机构运动，并带动活动侧传动机构运动，当活动侧传动机构运动至与固定侧传动机构分离时，形成第一物料出口；

所述识别机构用于识别识别区域处物料的种类；

所述检测机构包括第一检测机构和第二检测机构所述第一检测机构安装在物料入口处，用于检测物料入口处是否有物料，所述第二检测机构安装在识别机构的后方，用于检测第二检测区域处是否有物料。

优选的，当所述第一检测机构检测到物料入口处有物料时，所述控制器控制传动机构沿前进方向传送物料；当所述第二检测机构检测到第二检测区域处有物料，且识别机构识别出物料为符合回收要求的物料时，所述传动机构停止运转，所述控制器控制推拉机构运动，并带动活动侧传动机构运动至与固定侧传动机构分离，物料由第一物料出口输送出；当所述第二检测机构检测到第二检测区域处有物料，且识别机构识别出物料为不符合回收要求的物料时，所述控制器控制传动机构停止运转后沿反方向传送物料至物料入口。

优选的，包括框架，所述固定侧传动机构包括主动电机、固定前转轮组和固定后转轮组，所述主动电机安装在框架的第一纵支架上，所述固定后转轮组安装在框架的第一纵支架上，所述固定前转轮组安装在框架的第二纵支架上，所述固定前转轮组通过传输带与固定后转轮组连接；

所述活动侧传动机构包括分别安装在框架的两平行纵支架上的活动前转轮组和活动后转轮组，所述活动前转轮组通过传输带与活动后转轮组连接；所述主动电机通过主动轴驱动固定后转轮组和活动后转轮组的转轮转动；

所述固定侧传动机构的传输带与活动侧传动机构的传输带呈v形，且传输带的下方均设置有支撑托板。

优选的，所述固定前转轮组的转轮安装在第一转轴上，所述活动前转轮组的转轮安装在第二转轴上，所述固定后转轮组的转轮固定安装在主动轴上，所述活动后转轮组的转轮活动安装在主动轴上，且活动后转轮组的转轮与主动轴之间为间隙配合，所述主动轴的横截面为方形；

所述固定前转轮组通过第一辅轮支撑座固定连接在第二纵支架上，所述活动前转轮组通过第二辅轮支撑座滑动连接在第二纵支架上，所述固定后转轮组通过轴承座支架固定连接在第一纵支架上，所述活动后转轮组通过轴承支架滑动连接在第一纵支架上。

优选的，所述第二纵支架上设置有与第二辅轮支撑座滑动配合的第一导轨，安装活动后转轮组的轴承支架固定在滑座上，所述第一纵支架上设置有与滑座相配合的第二导轨。

优选的，所述框架上安装有固定护罩和移动护罩，固定护罩安装在固定侧传动机构的外侧，移动护罩安装在活动侧传动机构的外侧，所述固定护罩和移动护罩围成两端具有开口的保护罩，所述保护罩的前端开口形成物料入口，其后端开口形成第二物料出口，所述移动护罩分别与支撑托板和推拉机构连接。

优选的，所述推拉机构包括安装在框架上的推拉电机和连杆机构，所述推拉电机通过连杆机构与移动护罩连接。

优选的，所述固定护罩上设置有与控制器相连的接近开关，用于限定活动侧传动机构与固定侧传动机构之间的位置；

当活动侧传动机构接近固定侧传动机构时，所述接近开关导通并把信号发送给控制器，控制器控制推拉电机停止运转。

优选的，所述第一检测机构包括设置在物料入口处的第一光电传感器和第一反光板，所述第一反光板、第一光电传感器相对于物料入口的中心轴呈中心对称排布；

所述第二检测机构包括第二光电传感器和第二反光板，第二光电传感器设置在固定护罩的外侧，第二反光板设置在移动护罩的外侧。

优选的，所述识别机构设置在固定护罩的上方，所述固定护罩的顶部设置供识别机构的光线穿过的扫描孔；

所述识别机构为条形码扫描器、二维码扫描器或摄像头中的一种或几种。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明通过全自动物料分类回收装置中检测机构的检测和识别机构的识别，控制器控制传动机构停止运转后，可控制传动机构沿反方向传送不符合回收要求的物料至物料入口，还可控制推拉机构运动，并带动活动侧传动机构运动至与固定侧传动机构分离，由第一物料出口输送出符合回收要求的物料。与现有采用人工对物料进行分类回收的技术相比，本发明能够对物料实现全自动分类和回收，分类快速、精度高，环保又卫生。

附图说明

图1是本发明优选实施例提供的全自动物料分类回收装置的前视图；

图2是本发明优选实施例提供的固定前转轮组和活动前转轮组的结构示意图；

图3是本发明优选实施例提供的固定后转轮组和活动后转轮组的结构示意图；

图4是本发明优选实施例提供的全自动物料分类回收装置的后侧视图；

图5是本发明优选实施例提供的推拉机构处于关闭状态的状态图；

图6是图5中a处的局部放大图；

图7是图5中b出的局部放大图；

图8是本发明优选实施例提供的推拉机构处于打开状态的状态图；

图9是图8中c出的局部放大图；

图10是利用优选实施例的全自动物料分类回收装置进行分类回收液体包装瓶/罐的流程图。

图中：

1、主动电机；2、第一纵支架；3、联轴器；4、菱形轴承座；5、轴承座支架；6、主动轴；7、移动护罩；8、接近开关；9、固定护罩；10、条形码扫描器；11、扫描器支架；12、第一光电传感器；13、物料入口；14、第二光电传感器；15、第二纵支架；16、长传输带；17、短传输带；18、短传输带；19、长传输带；20、第一反光板；21、第二反光板；22、转轮；23、第一辅轮支撑座；24、第一转轴；25、转轮；26、第二辅轮支撑座；27、第一导轨；28、第二转轴；29、移动底板；30、支撑托板；31、第二导轨；32、轴承支架；33、转轮；34、滑座；35、轴承支架；36、转轮；37、菱形轴承座；38、轴承座支架；39、固定底板；40、第一支架连板；41、第二支架连板；42、推拉电机；43、电机支架；44、关节连板；45、关节连轴a；46、关节轴承；47、连杆；48、关节轴承；49、关节连轴b；50、第一物料出口；51、第二物料出口。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

为了解决现有采用人工对物料进行分类回收存在的分类速度缓慢，劳动强度大，工作环境卫生条件差的问题，本申请提出一种全自动物料分类回收装置，该全自动物料分类回收装置的具体结构详见以下优选实施例。

本实施例提出一种优选的全自动物料分类回收装置，如图1至图9所示，该全自动物料分类回收装置包括框架以及固定安装在框架上且与控制器连接的传动机构、检测机构、识别机构和推拉机构。其中，框架是由第一纵支架2、第二纵支架15两个平行纵支架以及第一支架连板40、第二支架连板41两个平行横支架组成。为了整个传动机构更加稳定，第一支架连板40的两端分别连接主动支架2和从动支架15，第二支架连板41的两端分别连接菱形轴承座4和从动支架15，使整个框架成为一个整体。

传动机构可将符合回收要求的物料(如液体包装瓶/罐)由物料入口13输送至第一物料出口50，将不符合回收要求的物料返回至物料入口13。传动机构的最前方设置有物料入口13，物料可由其进入传动机构，不符合回收要求的物料还可由此退出。本实施例的传动机构包括固定侧传动机构和活动侧传动机构，固定侧传动机构与活动侧传动机构共同配合可用来放置并输送物料。推拉机构与活动侧传动机构相连，控制器驱动推拉机构运动，并带动活动侧传动机构运动，当活动侧传动机构运动至与固定侧传动机构分离时，形成第一物料出口50，此时，物料在自身重量作用下由第一物料出口50掉落。

优选的，固定侧传动机构包括主动电机1、固定前转轮组和固定后转轮组，活动侧传动机构包括活动前转轮组和活动后转轮组。固定前转轮组和活动前转轮组均安装在框架的第二纵支架15上，固定后转轮组和活动后转轮组均安装在框架的第一纵支架2上，主动电机1安装在框架的第一纵支架2上，主动电机1通过联轴器3和主动轴6驱动固定后转轮组和活动后转轮组的转轮转动。固定前转轮组通过传动带与固定后转轮组连接，活动前转轮组通过传动带与活动后转轮组连接。

具体的，主动轴6的两端分别穿过菱形轴承座4(图1)和菱形轴承座37(图3)，两个菱形轴承座又分别固定在轴承座支架5(图1)、轴承座支架38(图3)上，两个轴承座支架固定在第一纵支架2上。固定后转轮组的转轮36固定安装在主动轴6上，活动后转轮组的转轮33活动安装在主动轴6上，两个转轮均可随主动轴6一起转动。主动电机1旋转时，通过联轴器3带动主动轴6、固定后转轮组和活动后转轮组转动，而通过长、短传输带组合再带动固定前转轮组和活动前转轮组(图2)转动，从而实现整个传动机构的运转。根据主动电机1的转向，可实现传动机构向前或向后运动。

进一步的，固定前转轮组和固定后转轮组中的转轮，以及活动前转轮组和活动后转轮组中的转轮均镜像对称排布。固定前转轮组的转轮22通过长传输带16和短传输带17与固定后转轮组的转轮36连接，活动前转轮组的转轮25通过长传输带19和短传输带18与活动后转轮组的转轮33连接，当固定后转轮组和活动后转轮组转动时，通过四根传输带连接可实现固定前转轮组和活动前转轮组同时转动。所有的长传输带和短传输带均呈环形，连接前后方的成对转轮。从物料入口13方向看，长传输带和短传输带形成一个倾斜面，连接固定前转轮组和固定后转轮组的传输带与连接活动前转轮组和活动后转轮组的传输带呈v形，物料可放置在传输带上传动。

上述的所有传输带优选采用聚氨酯材料制作的pu输送带，不仅具有普通输送带抗拉强度高、曲绕性好、轻、薄、韧等特点，而且耐油，无毒卫生，容易清洗，尤其适用于物料回收再利用的食品领域中。

由于pu输送带较轻、薄，单独使用无法稳固地支撑回收的物料，因此，在上述所有pu输送带的下方均设置有支撑托板30，用来支撑放置在pu输送带上的物料，位于活动侧传动机构一侧的支撑托板30固定在推拉机构的移动底板29的斜面上，位于固定侧传动机构一侧的支撑托板30固定在推拉机构的固定底板39的斜面上，可有效防止pu输送带上的物料掉落。

如图2所示，固定前转轮组和活动前转轮组为分体式结构，固定前转轮组的转轮22安装在第一转轴24上，活动前转轮组的转轮25安装在第二转轴28上。具体的，固定前转轮组通过第一辅轮支撑座23固定连接在第二纵支架15上，固定前转轮组的转轮22只能绕第一转轴24转动。活动前转轮组通过第二辅轮支撑座26滑动安装在第一导轨27上，第一导轨27固定在第二纵支架15上，第二辅轮支撑座26可沿第一导轨27滑动，从而带动整个活动前转轮组直线运动，活动前转轮组的转轮25也可以绕转第二轮轴28转动。

如图3所示，固定后转轮组和活动后转轮组为合体式结构，固定后转轮组通过轴承座支架38固定连接在第一纵支架2上，固定后转轮组的转轮36固定安装在主动轴6上，固定后转轮组的转轮36只能随主动轴6一起转动，不能直线运动。活动后转轮组的转轮33活动安装在主动轴6上，且活动后转轮组的转轮33与主动轴6之间为间隙配合，主动轴6的横截面为方形。活动后转轮组通过轴承支架32、轴承支架35与滑座34固定连接，第二导轨31固定在第一纵支架2上，与第二导轨31滑动配合，滑座34可沿第二导轨31滑动，从而带动活动后转轮组直线运动。活动后转轮组通过移动底板29与活动前转轮组连接成一个整体，在推拉机构工作时，两者可同时沿导轨滑动，实现推拉机构的拉开和闭合功能。

如图4所示，为了整个传动机构的稳定，支架连板40两端分别连接第一纵支架2和第二纵支架15，支架连板41两端分别连接菱形轴承座4和第二纵支架15，使整个框架成为一个整体。

在本实施例中，框架上安装有固定护罩9和移动护罩7，固定护罩9安装在固定侧传动机构的外侧，固定护罩9与固定底板39连接。移动护罩7安装在活动侧传动机构的外侧，移动护罩7与移动底板29连接，固定护罩9和移动护罩7围成两端具有开口的保护罩，可防止物料脱离传动机构。保护罩的前端开口形成上述的物料入口13，其后端开口形成第二物料出口51，由该第二物料出口51输送出的物料可去做其他后期处理(如压缩处理)。

固定护罩9上设置有与控制器相连的接近开关8，用于限定活动侧传动机构与固定侧传动机构之间的位置；当活动侧传动机构接近固定侧传动机构时，接近开关8导通信号并发送给控制器控制推拉电机42停止运转。

优选的，本实施例的识别机构为条形码扫描器10，条形码扫描器10通过扫描器支架11安装在固定护罩9的上方，固定护罩9的顶部设置有圆形的扫描孔。条形码扫描器10的光线穿过扫描孔，形成一个扫描区。当物料达到扫描区时，可识别物料上方的条形码，然后根据扫描的结果进行分类。当然，识别机构还可以为二维码扫描器或摄像头中的一种或几种，用来识别物料的种类，可根据物料上的条码选择识别机构。

检测机构包括第一检测机构和第二检测机构，其中，第一检测机构包括第一光电传感器12和第一反光板20，第一光电传感器12安装在物料入口13的斜上方，第一反光板20安装在物料入口13的斜下方，第一反光板20、第一光电传感器12相对于物料入口13的中心轴呈中心对称排布。当第一检测机构检测到物料入口13处有物料时，控制器控制传动机构的传动带沿前进方向传送物料。第二检测机构装置在条形码扫描器10之后，其包括第二光电传感器14和第二反光板21，第二光电传感器设置在固定护罩9的外侧，第二反光板21设置在移动护罩7的外侧。

当物料前端到达第二检测区域时，根据之前条形码扫描器10的判定，传动机构有不同的动作，或者一直向前传送，将物料输送至第二物料出口51；或者向后传送，将物料退出物料入口13；或者停止转动，待推拉机构工作，将物料输送出第一物料出口50。本发明可根据物料的种类将物料由不同的物料出口分类输送出去。

推拉机构包括安装在框架上的推拉电机42和连杆机构，推拉电机42通过连杆机构与移动底板29连接。具体的，在推拉机构中，连杆47的两端均与关节轴承固定连接，一端的关节轴承46通过推拉电机42驱动的关节连板44绕电机轴旋转，从而实现关节轴承46绕关节连板44上的关节连轴a45旋转。连杆47随关节连板44的旋转而带动另一端的关节轴承48，该关节轴承48通过关节连轴b49拉动移动底板29，从而使活动侧传动机构沿导轨滑动，实现拉开功能，形成上述的第一物料出口50。

如图5至图7所示，推拉机构的推拉电机42固定在电机支架43上，推拉电机42的电机轴与关节连板44的一端的轴套连接，推拉电机42转动时，可同时带动关节连板44绕电机轴旋转。关节连板44的另一端通过关节连轴a45与关节轴承46固定，关节轴承46可绕关节连轴a45转动。连杆47的两端分别与关节轴承46和关节轴承48固定在一起，形成一个整体，关节轴承48的另一端通过关节连轴b49与移动底板29连接在一起，关节轴承48可绕关节连轴ba49转动。

当推拉电机42驱动关节连板44绕电机轴旋转时，从而带动关节轴承46和连杆47一起随关节连板44旋转，从而慢慢拉动移动底板29以及与其连接的活动侧传动机构沿导轨27和导轨31滑动。如图8和图9所示，当关节连板44转动至与连杆47平行时，拉开距离最大。当关节连板44反转至另一端，被拉开的活动侧传动机构沿导轨27和导轨31往回运动，当移动护罩7的上端靠近接近开关8时，传动机构回到零位，此时，连杆47与关节轴承46共线。

下面以分类回收液体包装瓶/罐为例，采用上述全自动物料分类回收装置对液体包装瓶/罐进行分类回收的具体过程如下：

如图10所示，首先，将液体包装瓶/罐投入物料入口13，当第一光电传感器12检测到物料时，控制器接收到检测信号，控制主动电机1开始运转，主动电机1通过主动轴6带动固定后转轮组的转轮36和活动后转轮组的转轮33转动，通过四根传输带带动固定前转轮组的转轮22和活动前转轮组的转轮25转动，液体包装瓶/罐通过四根传输带向前运输，当液体包装瓶/罐到达固定护罩9上扫描孔的下方时，四根传输带停止传动，条形码扫描器10对液体包装瓶/罐进行扫描识别，判定是否需要进行压缩后期处理，同时将扫描判定结果发送给控制器；扫描识别后，四根传输带继续传动并带动液体包装瓶/罐继续向前运输，直至液体包装瓶/罐的前端到达第二检测区域，第二光电传感器14检测到液体包装瓶/罐的信号并发送给控制器，此时，控制器根据扫描判定结果驱动传动机构进行不同动作：

当液体包装瓶/罐需要进行压缩后期处理时，控制器驱动四根传输带运转，将液体包装瓶/罐由与物料入口13相对的第二物料出口51输出，后期可通过压缩机构进行压缩处理，或者，控制器驱动四根传输带反转，将液体包装瓶/罐由物料入口13退出；当液体包装瓶/罐不需要进行压缩后期处理时，四根传输带停止运转，之后控制器驱动推拉电机42运转，在推拉机构的带动下，移动底板29、移动护罩7、活动前转轮组、活动后转轮组、连接活动前转轮组和活动后转轮组的两根传输带等组件沿第一导轨27和第二导轨31滑动，与固定底板39、固定护罩9、固定前转轮组、固定后转轮组、连接固定前转轮组和固定后转轮组的两根传输带等组件分开，液体包装瓶/罐最终由第一物料出口50落入回收箱中。

如此，通过本发明的全自动物料分类回收装置可以将人们使用过的液体包装瓶/罐等废物进行快速、高精度的分类回收和再利用，不仅提高了分拣工作效率，而且可以避免随意丢弃废物造成的环境污染和高成本付出，环保卫生，从中还得到应有的价值和回报，多益而无害。

以上结合具体实施方式描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。