勺筷自动分离机的制作方法

本实用新型涉及一种勺筷分离机，尤其是一种自动分离勺筷的装置。

背景技术：

食堂是各大学校、企业内部必不可少的场所，食堂就餐往往存在餐具回收步骤繁杂，人工分类耗时大等问题。据相关部门调查，目前食堂内餐具分类主要依靠人工进行，劳动强度大、效率低，特别是就餐高峰期，需回收的餐具量大，难以及时处理回收导致餐具的大量堆积，对食堂内就餐秩序带来一定影响。高效智能的餐具回收器可提高食堂就餐收餐秩序，更符合当下食堂的管理需求。因此，需要设计一款能够自动分离勺筷的装置，可用于食堂内对餐具回收处理时对勺筷的有效分类并收集，相比于人工分类，该装置可有效提高食堂餐具管理的速度与效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一款高效率、低成本、结构简单、自动化的勺筷自动分离机，为食堂提供一套智能分类方案。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种勺筷自动分离机，包括整理装置、收集装置、传送装置、漏斗送料装置、控制系统，所述漏斗送料装置与整理装置之间通过传送装置连接，且漏斗送料装置和整理装置分别置于传送装置的两端，所述整理装置的勺筷出口下面连接收集装置，所述控制系统连接传送装置，用于控制传送装置中的传送带的移动速度；所述整理装置包括盒式外壳以及五块横板，所述盒式外壳内从投料区域到出料区域设置五块横板；所述收集装置包括收集箱体、筷子收集盒、勺子收集盒、收集挡板，所述收集箱体内前后分别设有勺子收集盒和筷子收集盒，筷子收集盒内设有收集挡板，将筷子收集盒分成小头筷子收集区、大头筷子收集区，勺子收集盒内设有勺子收集区。

进一步，所述五块横板按金字塔形状排列构成金字塔整理装置。

进一步，所述金字塔整理装置中的中间长横板的长度为350mm，中间横板两侧的两块短横板的长度为150mm、最外的两块最短横板的长度为50mm，使筷子可以先经过中间长横板分离到两侧再经过短横板和最短横板进行分离，且横板之间的距离为勺子的1.5倍，使勺子可以顺利通过。

进一步，所述五块横板为长度相同的挡板。

进一步，所述筷子收集盒底部设有压力传感器，由压力传感器测量进入筷子收集区的筷子重量，并将测量数据实时导入到食堂系统中，以此对食堂内用餐人数进行监控。

进一步，所述筷子收集盒按筷子大头朝前时，筷子的掉落半径为9cm，小头朝前时，筷子的掉落半径为15cm的两个数据，划分小头筷子收集区和大头筷子收集区。

进一步，所述控制系统为一套基于物联网的设备控制系统，控制部分由树莓派作为主核心控制，配合蓝牙模块进行无线通讯，方便操作者可通过移动终端对勺筷分离机进行相应的控制。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型可高效分离勺筷，在保证分类准确性的情况下，提高了食堂餐具回收的工作效率，更加高效节能。

(2)本本实用新型在勺筷收纳盒处设有重力传感器，通过重量传感器对筷子的数量进行统计，估算大致的用餐人数，将数据实时更新至食堂管理网络内，易于管理者查看数据并作出相应供餐计划。

附图说明

图1为本实用新型的勺筷自动分离机整体结构示意图；

图2为整理机构示意图；

图3为收集装置立体示意图；

图4为收集装置收集区示意图；

图5为收集箱体尺寸图；

图6为挡板示意图；

图7为中断控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的勺筷自动分离机，包括漏斗送料装置1、整理装置2、传送装置3、收集装置4、控制系统。

漏斗送料装置1与整理装置2之间通过传送装置3连接，且漏斗送料装置1和整理装置2分别置于传送装置3的两端，整理装置2的勺筷出口下面连接收集装置4，控制系统连接传送装置3，用于控制传送装置3中的传送带的移动速度。

如图2所示，整理装置2包括盒式外壳2-1以及五块横板2-2，盒式外壳2-1内从投料区域到出料区域设置五块横板2-2，五块横板2-2按金字塔形状排列构成金字塔整理装置。五块横板2-2是按照350(1块)、150(2块)、50(2块)mm进行布置的，这样筷子可以先经过第一块长横板分离到两侧，然后再经过150长度以及50长度的横板，进行分离，最终达到梳理筷子的目的，同时横板之间的距离根据勺子的宽度而设计，宽度为勺子的1.5倍，可以容纳勺子顺利通过。右侧横板与盒式外壳右侧留的空白目的是勺子和筷子混合物在输送到整理装置时，避免勺子存在侧立的情况，在右侧可以使勺子恢复躺的状态，右侧空白的长度为一个筷子的长度。整个装置的高度与投料口外壳的高度一致。

该整理装置将从投料区域初步整理后的筷子和勺子进行二次整理。对从传送装置输送过来的筷子进行整理经过并层层的隔离导向，筷子从左侧的投料区域导入，从右侧的出料区域导出时，其方向均为横向方向，不存在竖直方向的筷子。该整理装置可将筷子整理成横向方向方便收集机构进行收集。

五块横板2-2可以将金字塔形结构改成相同长度的挡板，并减少挡板个数，来进行筷子的整理(见图6)。

如图3，4所示，收集装置4包括收集箱体4-1、筷子收集盒4-2、勺子收集盒4+3、收集挡板，收集箱体4-1内前后分别设有勺子收集盒4-3和筷子收集盒4-2，筷子收集盒4-2内设有收集挡板，将筷子收集盒分成小头筷子收集区4-4、大头筷子收集区4-5，勺子收集盒内设有勺子收集区4-6。

此收集装置为整个机构的收纳装置，也是整个机构的核心，利用勺子与筷子掉落重心的不同、筷子大头与筷子小头掉落重心不同，实现将筷子与勺子的分离、筷子大头与筷子小头的分离，并进行分区域收集。筷子收集区底部设有压力传感器，由压力传感器测量进入筷子收集区的筷子重量，并通过计算，大致估算出用餐人数，并将数据实时导入到食堂系统中，以此对食堂内用餐人数进行监控。

收集箱体具体尺寸，如图5所示，通过对食堂的筷子进行测量(长度为24cm)，然后通过重心掉落测试，重心分布在9：15的位置，因此大头朝前时，筷子的掉落半径为9cm，当小头朝前时，筷子的掉落半径为15cm，由这两个数据，划分不同筷子的收集区域。

如图7所示，控制系统为一套基于物联网的设备控制系统，控制部分由树莓派作为主核心控制，配合蓝牙模块进行无线通讯，方便操作者可通过移动终端对勺筷分离机进行相应的控制。操作者通过移动终端可对传送带的移动速度进行控制。驱动传送带的直流电机的驱动模块与树莓派gpio口直接相连，系统启动后，将自动运行由python语言编写的电机控制程序，通过wifi模块与云服务器的连接实现移动终端对电机的操控。主程序每隔100ms对云服务器进行访问，当用户下达控制指令后，系统分析各个参数对应的电机状态后，给出相应的pwm信号，从控制系统转速，具体流程图如图7所示。

树莓派：raspberrypi(中文名为"树莓派",简写为rpi，(或者raspi/rpi)是为学习计算机编程教育而设计，只有信用卡大小的微型电脑，其系统基于linux。随着windows10iot的发布，也可以用上运行windows的树莓派。

本实用新型的整体工作原理：

(1)首先，筷子通过漏斗送料口，将筷子和勺子混合物放入送料口中，勺筷通过横杠被分开成两侧进入传送带装置。

(2)传送带装置带动筷子和勺子移动，从送料口移出，进入金字塔整理装置，使杂乱无章的筷子，通过金字塔形状的挡板一步步被整理成大致横向方向。

(3)筷子与勺子在移动到传送带装置边界时，根据筷子与勺子的掉落半径不同，勺子最先落下，掉入勺子收集区域，筷子继续前进，根据筷子的重心分布，粗头在前方时，最先掉落，细头在前方时后掉落，因此根据中心分布，将筷子分开进行收集。

(4)筷子掉入到筷子收集区后，底部有压力传感器，测量出此时筷子的重量，并通过计算，大致估算出用餐人数，并将数据实时导入到食堂系统中，以此对食堂内用餐人数进行监控。