一种废旧电池有偿回收装置制造方法
【专利摘要】申请的发明专利为一种废旧电池有偿回收装置，能够对投入物品进行自动识别、分类收集存放，并能按照电池的型号和数量送出相应的硬币。整个装置包括：电池检测机构、分类回收放置机构、硬币反馈机构三个机构。装置接收到物品，电池检测机构区分是电池或与其它杂物并检测电池型号；如果是电池则通过分类回收放置机构将它送入对应的电池收集箱中，并且由硬币反馈机构送出相应数量硬币；如果是其它杂物，装置将通过分类回收放置机构把它送入杂物收集箱中，硬币反馈机构不工作。
【专利说明】—种废旧电池有偿回收装置
(-)所属【技术领域】
[0001]本发明属于环保【技术领域】，涉及一款对5、7号普通干电池进行有偿回收的装置。
(二)技术背景
[0002]电池迄今为止已经有200多年的历史，它自诞生以来就给人们的日常生活带来了巨大的便捷。随着科学技术的飞跃发展，电池伴随着各类电子产品进入到了人们的日常生活。例如，手机、随身听、袖珍收音机、各种遥控器、小孩的玩具、等都需要大量的电池作电源。
[0003]但由于电池里面含有重金属锰、铅、锌、镉、镍等和其他酸、碱等化学物质，这些物质在使用过程中，被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响。但如果经过长期的磨损和外界腐蚀，内部的重金属和化学物质泄漏出来，进入土壤或水源，并通过各种途径进入人的食物链，则会给环境和人体带来巨大的危害。日本的水俣病事件，以及国内电池对茶叶、蔬菜的污染事件，开始让人们看到的废旧电池的危害，有关废旧电池污染问题成为了国内外媒体的焦点。
[0004]我国每年消费的电池数量高达100亿节，但是对废旧电池的回收情况与欧美发达国家相比较，我国对废旧电池的回收情况不容乐观。当前国内，废旧电池主要是随同生活垃圾被丢弃。而对生活垃圾处理主要方法是卫生填埋、堆肥和焚烧三种方式，混入生活垃圾的废旧电池将按照不同的途径释放出它们的危害。填埋:废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。焚烧:废旧电池在高温下，腐蚀设备，部分重金属在焚烧炉中挥发在大气中，造成空气污染；除此外，焚烧炉底重金属堆积，给生产的灰渣造成污染。堆肥:废旧电池的重金属含量较高，造成堆肥的质量下降。
[0005]到目前为止，尚无完善的行之有效的回收体系，尚无一家具有较大影响力的回收企业或是公益组织。少数的有识之士看到了废旧电池的危害，自发地组织实施对废旧电池进行回收。如:河南新乡市一个体户自费收集废旧电池20多吨，但是尴尬的是她却无法给这些电池找到合理的归宿；少数地方政府本着对环境负责的态度开始着手开展对废旧电池的回收事业，例如:北京市在2000年后指定了专门进行回收的定点单位，同时在学校、商场、社区等一些高密度人群社区设立了回收点，但收效甚微。2000年以来，北京市垃圾回收中心共回收废旧电池400余吨，回收率仅为1.7%。上海市从1998年5月开始启动废电池回收工作，废电池回收点也是逐年递增，迄今为止全市已设置了四五千个废电池回收点，共回收废电池100余吨，但这与全市每年产生的大约3000多吨废电池相比相去甚远。
[0006]国内公共场所虽然有不少的电池回收装置，但基本雷同于普通的垃圾桶，由于公众缺乏长久的电池回收意识，最终也难逃沦为垃圾桶的厄运；少数装置虽能够反馈礼物，但是反馈之物量少质差而缺乏吸引力。我国每年消费近100亿只普通干电池，回收率却仅有1%?2%，其中一个重要的原因就是缺乏行之有效的回收装置。因此，市场及社会急需一款具有吸引力的、操作方便的废旧电池回收装置。(三)
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一款可以对5、7号普通废旧干电池自动进行有偿回收的装置，本装置所反馈的物品为中国人民银行发行的最新版壹角面值的硬币。
[0008]本发明的结构包含:电池检测机构、分类回收放置机构、硬币反馈机构三个机构。电池检测机构用于判断电池的型号，以及区分出电池和其它非电池的杂物；分类回收放置机构用于将不同型号的电池和杂物分别送入不同的回收箱内；硬币反馈机构用于根据每次送入电池的型号送出相应数量的硬币。整个装置采用12V的直流电源，具体工作过程为:装置接收到物品，电池检测机构检测电池型号，区分是电池与其它杂物；如果是电池则通过分类回收放置机构将它送入对应的电池收集箱中，并且由硬币反馈机构送出硬币；如果是其它杂物，装置将通过分类回收放置机构把它送入杂物收集箱中，硬币反馈机构不工作。
[0009]1.电池检测机构
[0010]结构包括:5#推杆(9 )、7#推杆(10 )、5#检测腔体(11)、7#检测腔体(12 )、5#连杆(13),7# 连杆(14)、5# 电机(15)、7# 电机(16)、5# 槽轮(17)、7# 槽轮(18)、5# 连接轴(19)、7#连接轴(20)、5#送入通道(21)、7#送入通道(22)、支撑体(23)、开槽盘头螺钉M3 (24)、驱动轮(25)、橡皮筋(26)、行程开关(4)，见图1?3。
[0011]利用两种电池的外径尺寸的差异，设计两个对应大小的送入通道:5#送入通道
(21),7#送入通道(22)，内径分别比7#、5#电池的外径大4mm，用于区分出两款不同型号的电池。由于5#、7#电池的检测机构类似，所以这里以5#电池检测机构为例做具体说明:
[0012]区分电池与杂物的任务由光耦合器完成，光耦合器的正常工作需要接入电池中残留的电流。在5#检测腔体(11)内部设计了类似双摇杆机构的结构(图5A、图5B )，图5A中的阳极接触金属片(40)类似于图5B中的连杆1，它在弹簧(39)的拉力作用下，始终保持着向上旋转的趋势，可到达的上下极限位置分别与水平面成45°和60°。阴极接触片类(38)似于图5B中的连杆2。从高处落下的废旧电池本身具有重力势能，当与连杆2接触后，其部分重力势能将转换为四杆机构的机械能，以驱动双摇杆机构运动。连杆2顺时针方向摆动，同时带动连杆I顺时针同步转动；转到一个角度后，连杆I上的触点与废旧电池的正极接触，如果该物品是电池，那么就会同电池的正负极接通，从而引出电流，驱动光耦合器正常工作。经过检测后的物品由5#推杆(9)推出检测腔体，推杆的动力由5#电机(15)带动的曲柄滑块机构提供。
[0013]2.分类回收放置机构
[0014]分类回收放置机构由收集箱(I)、分流通道(2)、收集一支撑体(3)、行程开关
(4)、收集一电机(5)、凸轮(6)、收集一连接轴(7)、收集一槽轮(8)组成。
[0015]收集箱(I)中的电池格、杂物格箱分别位于分流通道(2)(图4中的1、2)的左右两侧(见图4 )。通过电机(5 )带动的凸轮(6 )，改变分流通道(2 )的角度，从而实现分流通道与电池收集箱、杂物收集箱的连通(见图6 )。经检测的电池分别由分流通道1、2进入5、7号电池格；如没有电流通过，投入物品判断为杂物将被推入杂物格。
[0016]3.硬币反馈机构
[0017]硬币反馈机构由连接销(27)、硬币储存筒(28)、平面涡卷弹簧(29)、中心轴(30)、硬币储存盘(31)、反馈一连杆(32)、反馈一推杆(33)、反馈一主体(34)、反馈一槽轮(35)、反馈一连接轴(36)、反馈-电机(37)、驱动轮(25)组成。[0018]推出硬币的动力由推杆(33)和槽轮(35)组成的曲柄滑块机构完成，将电机轴的周向运动转化为反馈一推杆(33)的直线往复运动，硬币储存筒(28)内部的硬币靠着自身重力实现补给。4个硬币储存筒安装在硬币储存盘(31)上面，储存盘在平面涡卷弹簧(29)的带动下可以绕着中心轴(30)旋转，并在自锁机构的作用下每次只能转动90°而实现硬币储存筒的更换。反馈一主体(34)中硬币存放腔体B的深度为硬币厚度的7.3倍；硬币储存盘(31)的下表面与反馈一主体(34)的上表面间的间隙不超过硬币厚度的1/3。这样就使得第8枚硬币的1/3在腔体B中，1/3在硬币储存盘(31)的下表面与反馈一主体(34)的上表面间的间隙中，其余的部分在硬币储存盘(31)中，从而实现储存盘的自锁功能。
[0019]本发明具有以下优点:
[0020]1.本设计中采用中国人民银行发行的最新版壹角面值的硬币作为反馈的礼物；对公众具有较大的吸引力，能够激发大家的电池回收积极性；
[0021]2.本设计中的机械结构主要是四杆机构和凸轮机构，检测系统利用光耦合器，硬币返回机构中硬币储存部分的驱动和自锁利用巧妙的机械结构来实现，结构简单、制造和使用成本低廉；
[0022]3.本设计能够实现半自动化工作，操作简便；只要投入电池后，就可以自动实现检测判断、收集、硬币反馈。
(四)【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1:立体图；图2:俯视图；图3:主视图，均为废旧电池有偿回收装置的装配图。图中:1.收集箱，2.分流通道，3.收集一支撑体，4.行程开关，5.收集一电机，6.凸轮，
7.收集一连接轴，8.收集一槽轮，9.5#推杆，10.7#推杆，11.5#检测腔体，12.7#检测腔体，
13.5#连杆，14.7#连杆，15.5#电机，16.7#电机，17.5#槽轮，18.7#槽轮，19.5#连接轴，20.7#连接轴，21.5#送入通道，22.7#送入通道，23.支撑体，24.开槽盘头螺钉M3，25.驱动轮，26.橡皮筋，27.连接销，28.硬币储存筒，29.平面涡卷弹簧，30.中心轴，31.硬币储存盘,32.反馈一连杆,33.反馈一推杆,34.反馈一主体,35.反馈一槽轮,36.反馈一连接轴，37.反馈一电机。
[0024]图4:收集箱结构图。5号、7号、杂物分别表示5号电池格、7号电池格、杂物格；1、2表示分流通道。
[0025]图5:电池检测机构工作原理图。A图为电池检测机构示意图，B图为电池检测机构原理图。图中:38.阴极接触金属片，39.弹簧，40.阳极接触金属片，41.电池入口，42.电池出口。
[0026]图6:分类回收放置机构中凸轮工作示意图。左图(I)为回收电池的状态，右图(2)为回收杂物的状态;A为电池格，B为杂物格。
[0027]图7:实物图。
[0028]图8:废旧电池有偿回收装置工作流程图。
(五)【具体实施方式】
[0029]操作者投入废旧电池之前，先按下整个装置的电源开关，装置进行自检并清理送入与输出通道，此时提示灯为红色，表示禁止投放物品；待指示灯变为绿色，操作者根据电池的外径大小，选择不同的送入通道(5号电池投入5#送入通道，7号电池投入7#送入通道)。投入物品后，指示灯变为白色，装置中的电池检测机构工作。如果投入的物品为电池，分类回收放置装置中的分流通道将与收集箱中电池格连通，把物品送入电池回收格中，并且硬币反馈机构的推杆推出一个硬币；如果投入的物品不是电池，分流通道将与收集箱杂物格连通，把物品送入杂物格中。物品进入收集箱IOs后，指示灯熄灭。如果有多只电池，按上述步骤重复操作。最后，操作者取出硬币离开。
【权利要求】
1.一种废旧电池有偿回收装置，其特征在于:由电池检测机构、分类回收放置机构、硬币反馈机构组成；将电池放入电池检测机构腔体，检测出电池型号和数量后推出电池，并通过分类回收机构中的凸轮机构改变分流通道的角度使电池分别收集在5、7号电池收集箱中，同时硬币反馈机构中的推杆推出相应数量硬币实现补偿。
2.如权利要求1所述的电池检测机构，其特征在于:由5#推杆(9)、7#推杆(10)、5#检测腔体(11)、7#检测腔体(12)、5#连杆(13)、7#连杆(14)、5#电机(15)、7#电机(16)、5#槽轮(17)、7#槽轮(18)、5#连接轴(19)、7#连接轴(20)、5#送入通道(21)、7#送入通道(22)、支撑体(23)、开槽盘头螺钉M3 (24)、驱动轮(25)、橡皮筋(26)、行程开关(4)组成，检测部分的电子兀件为光稱合器。
3.如权利要求1所述的分类回收放置机构，其特征在于:由收集箱(I)、分流通道(2)、收集一支撑体(3)、行程开关(4)、收集一电机(5)、凸轮(6)、收集一连接轴(7)、收集一槽轮(8 )组成。
4.如权利要求1所述的硬币反馈机构，其特征在于:由连接销(27)、硬币储存筒(28)、平面涡卷弹簧(29)、中心轴(30)、硬币储存盘(31)、反馈一连杆(32)、反馈一推杆(33)、反馈一主体(34)、反馈一槽轮(35)、反馈一连接轴(36)、反馈-电机(37)、驱动轮(25)组成。
5.如权利要求1、3所述的收集箱,其特征在于:包括5号、7号电池格、杂物格及两条分流通道。
6.如权利要求1、2所述的检测腔体，其特征在于:由阴极接触片(38)、弹簧(39)、阳极接触金属片(40)、电池入口(41)、电池出口(42)组成。
【文档编号】G07F7/06GK103985193SQ201410135580
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】胡波, 侯向超, 杨悦 申请人:成都理工大学, 胡波, 罗兆飞, 李娇旭, 杨悦