CN108217026B - 一种垃圾自动收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垃圾自动收集装置，包括抓取机构、翻转机构和垃圾桶，该垃圾自动收集装置能够通过抓取机构将垃圾桶从固定位置移动到垃圾运输车的旁边，再通过翻转机构将垃圾桶内的垃圾倒入垃圾运输车，垃圾运输车司机不用下车即可完成垃圾由垃圾桶到垃圾运输车的收集，大幅提高垃圾收集效率，降低环卫工人接触垃圾的机会，提高工作的舒适性，垃圾桶下方的锥形盲孔与定位底座上方的锥形定位柱配合，定位柱设成锥形，能够便于垃圾桶的定位，增大误差容错率，即使锥形盲孔与锥形定位柱存在误差范围内的偏差也能够顺利进行定位。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾的储存和搬运的技术领域，特别涉及一种垃圾自动收集装置。
背景技术
随着我国城镇化步伐的加快，城市人口越来越多，人口的增加导致了城市垃圾的增加。目前在城市道路两侧和小区内广泛使用的垃圾收集装置是垃圾桶，垃圾满了环卫工人将桶内垃圾通过汽车运走。由于垃圾自身的污染性，很多人不愿从事垃圾储运的工作，虽然目前已经存在垃圾桶自动上车倾倒装置，但仍需要人工将垃圾桶搬运到垃圾车旁，工人仍然会接触到垃圾桶，对人身体有一定的伤害。因此，设计一种自动的、不需要人干预的垃圾收集装置势在必行。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种垃圾自动收集装置。
本发明的技术方案是：一种垃圾自动收集装置，包括抓取机构、翻转机构和垃圾桶；
所述抓取机构包括两个立柱以及位于两个立柱之间的升降液压缸，所述立柱的一侧安装有抓取滑动座以及在抓取滑动座上滑动的升降板，所述升降板的背面通过连接座与所述升降液压缸的活塞杆连接，所述活塞杆的正面连接有至少一个伸缩架，所述升降板的上方铰接有伸缩液压缸，所述伸缩液压缸的活塞杆与所述伸缩架连接，所述伸缩架的另一端连接有搬运垃圾桶的拾取板；
所述翻转机构包括两个翻转滑动座以及位于两个翻转滑动座之间的多级液压缸，所述翻转滑动座的一侧设有在翻转滑动座上滑动的滑动支撑杆，所述滑动支撑杆的前方设有与滑动支撑杆上方铰接的翻转支撑板，两个所述滑动支撑杆之间连接有与所述多级液压缸的活塞杆铰接的支撑横梁，所述支撑横梁的两端铰接有翻转液压缸，所述翻转液压缸的活塞杆与所述翻转支撑板的中部铰接，所述翻转支撑板的上端固定有位于两侧面的压紧液压缸，所述翻转支撑板的上方还设有开口向上的板钩；
所述垃圾桶的下方设有定位底座，所述垃圾桶包括桶体，所述桶体的上方设有外翻的翻折边沿，所述垃圾桶的底部设有至少两个锥形盲孔，所述定位底座包括固定在地面的底板，所述底板的中部设有伸入所述锥形盲孔的锥形定位柱，所述桶体朝向外侧的侧面设有位于中间的楔形补偿块。
优选的，所述伸缩架包括多个通过内部连接销铰接在一起的内部伸缩单元，所述内部伸缩单元包括两个中心铰接的内部连板，所述内部连接销位于所述连板的两端，所述伸缩架的两端设有与所述内部伸缩单元通过内部连接销铰接的外部伸缩单元，所述外部伸缩单元包括两个中心铰接的外部连板，所述外部连板的一端为与内部连板铰接的内部连接销、另一端为外部连接销。
优选的，所述升降板的上方设有与所述伸缩液压缸铰接的凸板，所述伸缩液压缸的活塞杆与靠近所述升降板的内部连接销铰接，所述升降板的正面设有与上方的外部连接销铰接的立板以及与下方的外部连接销滑动连接的固定长孔板，所述拾取板的背面设有与上方的外部连接销铰接的立板以及与下方的外部连接销滑动连接的移动长孔板。
优选的，所述压紧液压缸的活塞杆的端部设有圆形的压板，所述板钩为两个且位于所述翻转支撑板的正面的两侧。
优选的，所述翻转支撑板的底部设有U形结构的定位杆。
优选的，所述滑动支撑杆的上端伸出有向上倾斜的翻转连接板，所述翻转连接板与所述翻转支撑板的上方铰接。
优选的，所述抓取滑动座和所述翻转滑动座的正面均设有圆形滑轨，所述升降板和所述滑动支撑杆的背面均设有与圆形滑轨配合的滑块。
优选的，所述抓取滑动座和所述翻转滑动座的侧面均设有位于上方的上限位行程开关和位于下方的下限位行程开关，所述上限位行程开关的下方设有靠近所述上限位行程开关的定位行程开关，所述下限位行程开关的上方设有靠近所述下限位行程开关的原位行程开关。
优选的，所述拾取板的正面设有位于中心的水平位置传感器，所述拾取板的底面设有位于中心的竖直位置传感器，所述拾取板的正面设有靠近下方的垫块，所述楔形补偿块的表面设有与所述水平位置传感器配合使用的水平反光板，所述底板的一侧向外伸出有位于所述楔形补偿块正下方且与所述竖直位置传感器配合使用的竖直反光板。
优选的，所述水平位置传感器和所述竖直位置传感器均为光电传感器。
本发明的有益效果是：
本发明的垃圾自动收集装置能够通过抓取机构将垃圾桶从固定位置移动到垃圾运输车的旁边，再通过翻转机构将垃圾桶内的垃圾倒入垃圾运输车，垃圾运输车司机不用下车即可完成垃圾由垃圾桶到垃圾运输车的收集，大幅提高垃圾收集效率，降低环卫工人接触垃圾的机会，提高工作的舒适性；
拾取板的上端能够插入垃圾桶的翻折边沿内侧，楔形补偿块的表面为竖直的平面，拾取板紧贴楔形补偿块后插入翻折边沿的内侧，能够使垃圾桶保持竖直；
抓取机构的伸缩液压缸能够推动伸缩架伸出和缩回，伸缩架带动拾取板到达垃圾桶的侧面，拾取板位于翻折边沿内侧的下方，升降液压缸带动升降板、伸缩架及拾取板向上升起，从而将垃圾桶抬起脱离定位底座，之后伸缩架缩回能够将垃圾桶到达垃圾运输车的旁边等待翻转机构将垃圾桶倾倒；
翻转机构的翻转支撑板紧贴垃圾桶的侧面，板钩向上伸入翻折边沿的内侧，压紧液压缸的活塞杆退回，压板压出翻折边沿的上方与板钩配合将垃圾桶的翻折边沿压紧使垃圾桶固定在翻转支撑板上，多级液压缸的活塞杆伸出使翻转支撑板上升到垃圾运输车的上方，翻转液压缸的活塞杆伸出，使翻转支撑板逆时针转动，进而带动垃圾桶翻转并将垃圾倾倒进垃圾运输车的车厢内。
本发明适用于城市道路、小区、工厂、企业内的垃圾自动收集，具有结构简单、可靠性高的特点，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图之一；
图2为本发明的立体结构示意图之二；
图3为抓取机构的立体结构示意图；
图4为抓取机构的主视结构示意图；
图5为伸缩机构的主视结构示意图；
图6为内部伸缩单元的主视结构示意图；
图7为抓取机构的左视结构示意图；
图8为翻转机构的立体结构示意图；
图9为翻转机构的主视结构示意图；
图10为图9的局部放大示意图；
图11为垃圾桶的主视结构示意图；
图12为垃圾桶的立体结构示意图；
图13为定位底座的主视结构示意图；
图14为定位底座的俯视结构示意图；
图中：1.抓取机构、101.立柱、1011.抓取滑动座、102.升降板、1021.凸板、1022.固定长孔板、1023.连接座、103.升降液压缸、104.伸缩液压缸、105.拾取板、1051.垫块、1052.竖直位置传感器、1053.水平位置传感器、1054.移动长孔板、106.伸缩架、1061.内部连板、1062.内部连接销、1063.外部连板、1064.外部连接销、2.翻转机构、201.翻转滑动座、202.多级液压缸、203.滑动支撑杆、2031.翻转连接板、204.支撑横梁、205.翻转支撑板、2051.定位杆、2052.板钩、206.翻转液压缸、207.压紧液压缸、2071.压板、3.垃圾桶、301.桶体、302.翻折边沿、303.楔形补偿块、3031.水平反光板、304.锥形盲孔、4.定位底座、401.底板、402.锥形定位柱、403.竖直反光板。
具体实施方式
本发明的具体实施方式参见图1-14：
本发明主要揭露一种垃圾自动收集装置，其中液压缸、位置传感器及行程开关的结构和原理已为本领域技术人员所熟知，故不再详述，同时以下文中所对照的图式，主要表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，在先说明。
一种垃圾自动收集装置，如图1-2，包括抓取机构1、翻转机构2和垃圾桶3；
如图3、4和7，所述抓取机构1包括两个立柱101以及位于两个立柱101之间的升降液压缸103，所述立柱101的一侧安装有抓取滑动座1011以及在抓取滑动座1011上滑动的升降板102，所述升降板102的背面通过连接座1023与所述升降液压缸103的活塞杆连接，所述活塞杆的正面连接有至少一个伸缩架106，所述升降板102的上方铰接有伸缩液压缸104，所述伸缩液压缸104的活塞杆与所述伸缩架106连接，所述伸缩架106的另一端连接有搬运垃圾桶3的拾取板105，升降板102的上方设有与所述伸缩液压缸104铰接的凸板1021，所述伸缩液压缸104的活塞杆与靠近所述升降板102的内部连接销1062铰接，所述升降板102的正面设有与上方的外部连接销1064铰接的立板以及与下方的外部连接销1064滑动连接的固定长孔板1022，所述拾取板105的背面设有与上方的外部连接销1064铰接的立板以及与下方的外部连接销1064滑动连接的移动长孔板1054；
如图8-10，所述翻转机构2包括两个翻转滑动座201以及位于两个翻转滑动座201之间的多级液压缸202，所述翻转滑动座201的一侧设有在翻转滑动座201上滑动的滑动支撑杆203，所述滑动支撑杆203的前方设有与滑动支撑杆203上方铰接的翻转支撑板205，两个所述滑动支撑杆203之间连接有与所述多级液压缸202的活塞杆铰接的支撑横梁204，所述支撑横梁204的两端铰接有翻转液压缸206，所述翻转液压缸206的活塞杆与所述翻转支撑板205的中部铰接，所述翻转支撑板205的上端固定有位于两侧面的压紧液压缸207，所述翻转支撑板205的上方还设有开口向上的板钩2052，所述压紧液压缸207的活塞杆的端部设有圆形的压板2071，所述板钩2052为两个且位于所述翻转支撑板205的正面的两侧，所述翻转支撑板205的底部设有U形结构的定位杆2051；
如图11-14，所述垃圾桶3的下方设有定位底座4，所述垃圾桶3包括桶体301，所述桶体301的上方设有外翻的翻折边沿302，所述垃圾桶3的底部设有至少两个锥形盲孔304，所述定位底座4包括固定在地面的底板401，所述底板401的中部设有伸入所述锥形盲孔304的锥形定位柱402，所述桶体301朝向外侧的侧面设有位于中间的楔形补偿块303。
如图5和6，其中伸缩架106包括多个通过内部连接销1062铰接在一起的内部伸缩单元，所述内部伸缩单元包括两个中心铰接的内部连板1061，所述内部连接销1062位于所述连板的两端，所述伸缩架106的两端设有与所述内部伸缩单元通过内部连接销1062铰接的外部伸缩单元，所述外部伸缩单元包括两个中心铰接的外部连板1063，所述外部连板1063的一端为与内部连板1061铰接的内部连接销1062、另一端为外部连接销1064，。
为了保证滑动支撑板能够顺利的旋转，滑动支撑杆203的上端伸出有向上倾斜的翻转连接板2031，所述翻转连接板2031与所述翻转支撑板205的上方铰接，翻转液压缸206的活塞杆铰接在翻转支撑板205的中部，翻转液压缸206的活塞杆伸出能够带动翻转支撑板205逆时针转动，翻转液压缸206的活塞杆退回能够带动翻转支撑板205顺时针转动，同时翻转液压缸206随着翻转支撑板205绕着支撑横梁204转动，翻转连接板2031与滑动支撑杆203的夹角为55°-65°，翻转液压缸206逆时针转动的极限位置为与翻转连接板2031平行、顺时针转动的极限位置为与滑动支撑杆203平行。
如图3、4、8、9、11、13和14，抓取滑动座1011和所述翻转滑动座201的正面均设有圆形滑轨，所述升降板102和所述滑动支撑杆203的背面均设有与圆形滑轨配合的滑块，所述抓取滑动座1011和所述翻转滑动座201的侧面均设有位于上方的上限位行程开关和位于下方的下限位行程开关，上限位行程开关和下限位行程开关能够防止滑块脱离圆形滑轨，所述上限位行程开关的下方设有靠近所述上限位行程开关的定位行程开关，所述下限位行程开关的上方设有靠近所述下限位行程开关的原位行程开关，所述拾取板105的正面设有位于中心的水平位置传感器1053，所述拾取板105的底面设有位于中心的竖直位置传感器1052，所述拾取板105的正面设有靠近下方的垫块1051，所述楔形补偿块303的表面设有与所述水平位置传感器1053配合使用的水平反光板3031，所述底板401的一侧向外伸出有位于所述楔形补偿块303正下方且与所述竖直位置传感器1052配合使用的竖直反光板403，所述水平位置传感器1053和所述竖直位置传感器1052均为光电传感器，伸缩液压缸104的尾部设有磁性定位开关。
收集垃圾的过程：当安装有抓取机构1和翻转机构2的垃圾运输车运行到安装在定位底座4上的垃圾桶3时，拾取板105上的水平位置传感器1053发射的红外信号照射到水平反光板3031上，水平反光板3031再将信号反射到水平位置传感器1053中，水平位置传感器1053给垃圾运输车发出信号，司机看到信号后停车，垃圾运输车停车后，伸缩液压缸104的活塞杆带动伸缩架106伸出，拾取板105向垃圾桶3靠近，当拾取板105底部的竖直位置传感器1052对准竖直反光板403时，拾取板105上的竖直位置传感器1052发射的红外信号照射到竖直反光板403上，竖直反光板403再将信号反射到竖直位置传感器1052中，伸缩液压缸104的活塞杆停止，升降液压缸103的活塞杆伸出，拾取板105的上端插入翻转边沿的内侧，并将垃圾桶3向上提升，当升降板102上的滑块到达定位行程开关位置时升降液压缸103的活塞杆停止，伸缩液压缸104的活塞杆退回；当伸缩液压缸104的活塞杆退回到磁性定位开关时停止，多级液压缸202的活塞杆伸出，带动翻转支撑板205上升，当翻转支撑板205上的板钩2052插入翻折边沿302的内侧，垃圾桶3随着翻转支撑板205上升，垃圾桶3脱离拾取板105后继续上升，伸缩液压缸104的活塞杆继续退回到极限位置，滑动支撑杆203上的滑块到达定位行程开关位置时，多级液压缸202的活塞杆停止，压紧液压缸207的活塞杆退回且压板2071将垃圾桶3紧压在板钩2052上，翻转液压缸206的活塞杆伸出，翻转支撑板205带动垃圾桶3逆时针旋转，当翻转一定角度后，垃圾桶3内的垃圾倒入垃圾运输车的车厢内，完成垃圾的收集工作；随后翻转液压缸206的活塞杆退回，翻转支撑板205带动垃圾桶3顺时针旋转，垃圾桶3到达竖直位置后，压紧液压缸207的活塞杆伸出，多级液压缸202的活塞杆退回，垃圾桶3下降，伸缩液压缸104的活塞杆伸出，伸缩液压缸104的活塞杆伸出到磁性定位开关的位置时停止，滑动支撑杆203上的滑块到达原位行程开关的位置时多级液压缸202的活塞杆停止，此时拾取板105的上端刚好能插入翻折边沿302的内侧，随后伸缩液压缸104的活塞杆继续伸出，当竖直位置传感器1052发射的红外信号照射到竖直反光板403上，竖直反光板403再将信号反射到竖直位置传感器1052中，伸缩液压缸104的活塞杆停止，升降液压缸103的活塞杆退回，垃圾桶3下降，落到定位底座4上，锥形定位柱402插入锥形盲孔304，拾取板105的上端脱离翻转边沿，当升降板102上的滑块到达原位定位开关时，升降液压缸103的活塞杆停止，伸缩液压缸104的活塞杆退回，到达极限位置时停止，整个垃圾收集过程结束。
本发明的垃圾自动收集装置能够通过抓取机构1将垃圾桶3从固定位置移动到垃圾运输车的旁边，再通过翻转机构2将垃圾桶3内的垃圾倒入垃圾运输车，垃圾运输车司机不用下车即可完成垃圾由垃圾桶3到垃圾运输车的收集，大幅提高垃圾收集效率，降低环卫工人接触垃圾的机会，提高工作的舒适性；拾取板105的上端能够插入垃圾桶3的翻折边沿302内侧，楔形补偿块303的表面为竖直的平面，拾取板105紧贴楔形补偿块303后插入翻折边沿302的内侧，能够使垃圾桶3保持竖直；抓取机构1的伸缩液压缸104能够推动伸缩架106伸出和缩回，伸缩架106带动拾取板105到达垃圾桶3的侧面，拾取板105位于翻折边沿302内侧的下方，升降液压缸103带动升降板102、伸缩架106及拾取板105向上升起，从而将垃圾桶3抬起脱离定位底座4，之后伸缩架106缩回能够将垃圾桶3到达垃圾运输车的旁边等待翻转机构2将垃圾桶3倾倒；翻转机构2的翻转支撑板205紧贴垃圾桶3的侧面，板钩2052向上伸入翻折边沿302的内侧，压紧液压缸207的活塞杆退回，压板2071压出翻折边沿302的上方与板钩2052配合将垃圾桶3的翻折边沿302压紧使垃圾桶3固定在翻转支撑板205上，滑动支撑板上的定位杆2051能够使板钩2052竖直插入翻折边沿302的内侧，增加稳定性，多级液压缸202的活塞杆伸出使翻转支撑板205上升到垃圾运输车的上方，翻转液压缸206的活塞杆伸出，使翻转支撑板205逆时针转动，进而带动垃圾桶3翻转并将垃圾倾倒进垃圾运输车的车厢内；垃圾桶3下方的锥形盲孔304与定位底座4上方的锥形定位柱402配合，定位柱设成锥形，能够便于垃圾桶3的定位，增大误差容错率，即使锥形盲孔304与锥形定位柱402存在误差范围内的偏差也能够顺利进行定位。
Claims (8)
1.一种垃圾自动收集装置，其特征在于，包括抓取机构、翻转机构和垃圾桶；
所述抓取机构包括两个立柱以及位于两个立柱之间的升降液压缸，所述立柱的一侧安装有抓取滑动座以及在抓取滑动座上滑动的升降板，所述升降板的背面通过连接座与所述升降液压缸的活塞杆连接，所述活塞杆的正面连接有至少一个伸缩架，所述升降板的上方铰接有伸缩液压缸，所述伸缩液压缸的活塞杆与所述伸缩架连接，所述伸缩架的另一端连接有搬运垃圾桶的拾取板；
所述翻转机构包括两个翻转滑动座以及位于两个翻转滑动座之间的多级液压缸，所述翻转滑动座的一侧设有在翻转滑动座上滑动的滑动支撑杆，所述滑动支撑杆的前方设有与滑动支撑杆上方铰接的翻转支撑板，两个所述滑动支撑杆之间连接有与所述多级液压缸的活塞杆铰接的支撑横梁，所述支撑横梁的两端铰接有翻转液压缸，所述翻转液压缸的活塞杆与所述翻转支撑板的中部铰接，所述翻转支撑板的上端固定有位于两侧面的压紧液压缸，所述翻转支撑板的上方还设有开口向上的板钩；
所述垃圾桶的下方设有定位底座，所述垃圾桶包括桶体，所述桶体的上方设有外翻的翻折边沿，所述垃圾桶的底部设有至少两个锥形盲孔，所述定位底座包括固定在地面的底板，所述底板的中部设有伸入所述锥形盲孔的锥形定位柱，所述桶体朝向外侧的侧面设有位于中间的楔形补偿块；
所述抓取滑动座和所述翻转滑动座的正面均设有圆形滑轨，所述升降板和所述滑动支撑杆的背面均设有与圆形滑轨配合的滑块；
所述抓取滑动座和所述翻转滑动座的侧面均设有位于上方的上限位行程开关和位于下方的下限位行程开关，所述上限位行程开关的下方设有靠近所述上限位行程开关的定位行程开关，所述下限位行程开关的上方设有靠近所述下限位行程开关的原位行程开关。
2.根据权利要求1所述的垃圾自动收集装置，其特征在于，所述伸缩架包括多个通过内部连接销铰接在一起的内部伸缩单元，所述内部伸缩单元包括两个中心铰接的内部连板，所述内部连接销位于所述连板的两端，所述伸缩架的两端设有与所述内部伸缩单元通过内部连接销铰接的外部伸缩单元，所述外部伸缩单元包括两个中心铰接的外部连板，所述外部连板的一端为与内部连板铰接的内部连接销、另一端为外部连接销。
3.根据权利要求2所述的垃圾自动收集装置，其特征在于，所述升降板的上方设有与所述伸缩液压缸铰接的凸板，所述伸缩液压缸的活塞杆与靠近所述升降板的内部连接销铰接，所述升降板的正面设有与上方的外部连接销铰接的立板以及与下方的外部连接销滑动连接的固定长孔板，所述拾取板的背面设有与上方的外部连接销铰接的立板以及与下方的外部连接销滑动连接的移动长孔板。
4.根据权利要求1所述的垃圾自动收集装置，其特征在于，所述压紧液压缸的活塞杆的端部设有圆形的压板，所述板钩为两个且位于所述翻转支撑板的正面的两侧。
5.根据权利要求4所述的垃圾自动收集装置，其特征在于，所述翻转支撑板的底部设有U形结构的定位杆。
6.根据权利要求5所述的垃圾自动收集装置，其特征在于，所述滑动支撑杆的上端伸出有向上倾斜的翻转连接板，所述翻转连接板与所述翻转支撑板的上方铰接。
7.根据权利要求1所述的垃圾自动收集装置，其特征在于，所述拾取板的正面设有位于中心的水平位置传感器，所述拾取板的底面设有位于中心的竖直位置传感器，所述拾取板的正面设有靠近下方的垫块，所述楔形补偿块的表面设有与所述水平位置传感器配合使用的水平反光板，所述底板的一侧向外伸出有位于所述楔形补偿块正下方且与所述竖直位置传感器配合使用的竖直反光板。
8.根据权利要求7所述的垃圾自动收集装置，其特征在于，所述水平位置传感器和所述竖直位置传感器均为光电传感器。
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