垃圾自动分类装置的制作方法

本发明涉及垃圾分类设备技术领域，尤其涉及一种垃圾自动分类装置。

背景技术：

生活以及生产中会产生大量的垃圾，为了对垃圾进行合理的回收、处理及再利用，常常需要对垃圾进行分类。现有的垃圾分类主要是设置不同的垃圾桶来装盛不同类型（主要是可回收垃圾和不可回收垃圾）的垃圾以实现分类。然而这种方式具有很大的局限性，一是分类主要靠自觉，现实中还是很多人无法做到自觉分类；二是分类不够详细，仅能实现两三种类别（如可回收垃圾和不可回收垃圾）的分类，在后期处理上还是要进行进一步的分类。

现有技术中已经存在一些垃圾自动分类装置，可对混合垃圾进行多类别分类。中国专利cn101422779b公开了一种填埋垃圾自动分类装置，该装置结构复杂，局限性强，仅适用于填埋垃圾分类且主要功能也仅是将可燃性垃圾分离出来。中国专利cn106824498b公开了一种浮力垃圾自动分类装置，属于垃圾分类设备领域，该装置通过垃圾的密度不同，在水中的状态不同，实现了对塑料垃圾和生活垃圾的分类。该浮力垃圾自动分类装置用以实现不同密度（浮力）的垃圾的分类，但是需要用到较多的水，因此存在一定的耗水问题，成本以及能耗问题突出。

技术实现要素：

针对以上不足，本发明提供一种垃圾自动分类装置。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

垃圾自动分类装置，包括有：离心垃圾分离器，其由第一电机带动转动以实现所述离心垃圾分离器内的垃圾做离心运动；旋转分料圆盘，其设于所述离心垃圾分离器的下方，所述旋转分料圆盘由第二电机带动转动；所述旋转分料圆盘在周向上分成多个区域，且每个区域均设有旋转盘阀门，所述旋转盘阀门配套有闭门器，所述闭门器由液压站控制以实现所述旋转盘阀门的开合；红外线探测分析仪，其位于所述旋转分料圆盘上方；所述红外线探测分析仪连接有微机；plc控制系统，其与所述第一电机、第二电机、液压站和红外线探测分析仪相连，并实现对所述第一电机、第二电机、液压站和红外线探测分析仪的控制；所述plc控制系统与所述微机相连并接收所述微机的信息以进行相应的操作。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，所述旋转分料圆盘由弹性支撑杆支撑，所述弹性支撑杆旁设有第三电机，所述第三电机的输出轴上设有凸轮，所述凸轮与所述弹性支撑杆相接触，并在所述凸轮转动下带动所述弹性支撑杆摆动；所述第三电机与所述plc控制系统相连并受所述plc控制系统控制。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，垃圾自动分类装置还包括有光谱探测分析仪，所述光谱探测分析仪设于所述旋转分料圆盘的上方用以检测所述旋转分料圆盘上的垃圾的信息并将检测到的信息传送到所述微机中；所述光谱探测分析仪与所述plc控制系统相连并受所述plc控制系统控制。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，垃圾自动分类装置还包括有超声波探测分析仪，所述超声波探测分析仪设于所述旋转分料圆盘的上方用以检测所述旋转分料圆盘上的垃圾的信息并将检测到的信息传送到所述微机中；所述超声波探测分析仪与所述plc控制系统相连并受所述plc控制系统控制。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，垃圾自动分类装置还包括有微波探测分析仪，所述微波探测分析仪设于所述旋转分料圆盘的上方用以检测所述旋转分料圆盘上的垃圾的信息并将检测到的信息传送到所述微机中；所述微波探测分析仪与所述plc控制系统相连并受所述plc控制系统控制。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，垃圾自动分类装置还包括有激光色谱探测分析仪，所述激光色谱探测分析仪设于所述旋转分料圆盘的上方用以检测所述旋转分料圆盘上的垃圾的信息并将检测到的信息传送到所述微机中；所述激光色谱探测分析仪与所述plc控制系统相连并受所述plc控制系统控制。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，所述离心垃圾分离器上方设有垃圾储存罐，所述垃圾储存罐的下端设有垃圾储存罐开启盖，所述垃圾储存罐开启盖与所述plc控制系统相连并由所述plc控制系统控制开合。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，所述旋转分料圆盘下方设有通往垃圾储罐的回收垃圾管道，所述回收垃圾管道的一端设置在旋转分料圆盘的下方，另一端设置在用以回收垃圾的回收罐的侧上方，回收垃圾管道的端部与回收罐的外侧壁相切。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，所述闭门器通过旋转轴与旋转盘阀门相连接；所述旋转轴为多根，与多个所述旋转盘阀门一一对应。

作为上述垃圾自动分类装置的一种优化，所述回收罐，包括可回收垃圾罐和不可回收垃圾罐，所述可回收垃圾罐为多个，所述可回收垃圾罐和不可回收垃圾罐设置在可升降托架上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中垃圾在离心垃圾分离器中离心后按重至轻、比重由大至自小依次周向排列在旋转分料圆盘上，完成粗分，通过红外线探测分析仪测出旋转分料圆盘上各类垃圾的形状、体积及垃圾在旋转分料圆盘上的位置，大致粗分，并可由其他优化分析方法细分，通过plc控制系统控制旋转分料圆盘及其上的旋转盘阀门，从而可以让相应的垃圾通过管道掉入相应的回收罐中以实现垃圾分类。本垃圾自动分类装置结构简单，实现简便，具有多种垃圾识别方式，能够实现更为细化的垃圾分类，也可以用作物品分类。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的结构示意图；

图2为弹性支撑杆与凸轮的位置示意图；

图3为旋转分料圆盘和弹性支撑杆的偏摆示意图（主视视图）；

图4为旋转分料圆盘和弹性支撑杆的偏摆示意图（俯视视图）；

图5为弹性支撑杆与凸轮的作用示意图；

图6为旋转分料圆盘与旋转盘阀门、配套有闭门器的装配示意图；

图7为旋转分料圆盘闭合时的结构示意图；

图8为旋转分料圆盘开启时的结构示意图；

图9为回收垃圾管道示意图。

其中，图中所示标记为：2：垃圾输送管；3：垃圾储存罐；4：垃圾储存罐开启盖；5：离心垃圾分离器；6：第一电机；7：红外线探测分析仪；8：光谱探测分析仪；9：第二电机；10：减速器；11：旋转分料圆盘；12：微波探测分析仪；13：回收垃圾管道；14：可回收垃圾罐；15：可升降托架；16：plc控制系统；17：液压站；18：不可回收垃圾罐；19：超声波探测分析仪；20：激光色谱探测分析仪；21：离心垃圾分离器出口；25：破袋刀；26：旋转轴；27：闭门器；28：旋转盘阀门；29-1：弹性支撑杆；29-2：凸轮；29-3：第三电机；30：分料圆盘皮带；31：微机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“设于”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本发明优选的实施例提供一种垃圾自动分类装置，主要包括有：离心垃圾分离器5、旋转分料圆盘11、回收罐、红外线探测分析仪7、光谱探测分析仪8、超声波探测分析仪19、微波探测分析仪12、激光色谱探测分析仪20、微机31和plc控制系统等。

请继续参照图1，离心垃圾分离器5由第一电机6带动转动以实现离心垃圾分离器5内的垃圾做离心运动，具体为，离心垃圾分离器5分为固定的上部以及转动连接于上部的下部，第一电机6通过皮带连接离心垃圾分离器5的下部并通过皮带或齿轮传动方式实现离心垃圾分离器5的转动以实现离心垃圾分离器5内的垃圾做离心运动。离心垃圾分离器5的下部为倒锥状结构，下端设有离心垃圾分离器出口21。离心垃圾分离器5上方固定设有垃圾储存罐3，垃圾储存罐3的下端设有垃圾储存罐开启盖4，垃圾储存罐开启盖4与plc控制系统16相连并由plc控制系统16控制开合。垃圾储存罐3上面设有垃圾输送管2，垃圾输送管2内设有破袋刀25，破袋刀25能够划破垃圾袋，使得垃圾袋内的垃圾散落出来以实现更好的离心分离。

如图1和图2所示，旋转分料圆盘11设于离心垃圾分离器5的下方，旋转分料圆盘11由第二电机9带动转动，第二电机9配备有减速器10，并通过皮带轮或齿轮与旋转分料圆盘11相连以实现旋转分料圆盘11的转动。旋转分料圆盘11由弹性支撑杆29-1支撑，弹性支撑杆29-1的下端转动设置在旋转支撑架上，第二电机9及减速器10通过分料圆盘皮带30连接弹性支撑杆29-1底端的皮带轮或由齿轮传动从而实现旋转分料圆盘11的转动。请参照图2，弹性支撑杆29-1旁设有第三电机29-3，第三电机29-3的输出轴上设有凸轮29-2，凸轮29-2与弹性支撑杆29-1相接触，并在凸轮29-2转动下带动弹性支撑杆29-1摆动（参照图3至图5，其中，图3和图4中虚线为旋转分料圆盘11和弹性支撑杆29-1偏摆时的示意位置）。第三电机29-3与plc控制系统16相连并受plc控制系统16控制。当第三电机29-3带动凸轮29-2旋转时，弹簧支撑杆29-1与凸轮29-2之间的接触面有足够的摩擦力。弹簧支撑杆29-1沿着凸轮29-2的侧面旋转至凸轮29-2的b点（请参照图5），然后滑落到凸轮29-2的a点，这样使弹性支撑杆29-1上端的旋转分料圆盘11产生振动。当弹性支撑杆29-1的上端旋转至凸轮29-2上的b点时，第三电机29-3停止转动，使装置摆动振动一次，找好机构受力方向，使旋转分料圆盘11产生呈水平的振动使在旋转分料圆盘11上的垃圾由于惯性作用产生水平方向产生位移。根据红外线探测分析仪7测出各垃圾的体积、移动距离，从而得出各垃圾的比重。得出垃圾信息后将垃圾信息及其所在旋转分料圆盘11上的位置存入微机31并与各类垃圾的原始对照信息来进行对照，从而分析确定各类垃圾（各类垃圾的原始对照信息已预存在微机31中），并确定各类垃圾在旋转分料圆盘11上的位置。

请参照图6至图8，旋转分料圆盘11在周向上分成多个区域，且每个区域均设有旋转盘阀门28，旋转盘阀门28配套有闭门器27，闭门器27由液压站17控制以实现旋转盘阀门28的开合。闭门器27通过旋转轴26与旋转盘阀门28相连接；所述旋转轴26为多根，与多个所述旋转盘阀门28一一对应。液压站17受plc控制系统16控制，液压站17控制各个闭门器27，从而实现各个闭门器27对应的旋转盘阀门28的开合。当旋转分料圆盘11上的垃圾转到对应的回收罐所连接的管道口上方时，旋转盘阀门28开启时，对应位置上的垃圾就会从旋转盘阀门28处掉落，然后通过回收垃圾管道13再落到相应的回收罐中。

请参照图1，回收罐位于旋转分料圆盘11的侧面，用以承接从旋转盘阀门28处掉落的垃圾。本优选的实施例中，回收罐包括有可回收垃圾罐14和不可回收垃圾罐18，可回收垃圾罐14为多个，用来收集不同类型的可回收垃圾，不可回收垃圾罐18为一个，用来收集不可回收垃圾。请参照图1和图9，旋转分料圆盘11下面设有多根回收垃圾管道13，回收垃圾管道13上端敞口，回收垃圾管道13的出口端对准可回收垃圾罐14和不可回收垃圾罐18的上端敞口，从而旋转分料圆盘11上的各区域的旋转盘阀门28上掉落的垃圾则通过回收垃圾管道13进入不同的可回收垃圾罐14和不可回收垃圾罐18中，从而实现垃圾分类。回收垃圾管道13的一端设置在旋转分料圆盘11的下方，另一端设置在用以回收垃圾的回收罐的侧上方，回收垃圾管道13的端部与回收罐的外侧壁相切。本优选的实施例中，各可回收垃圾罐14按金属，玻璃，骨，纸，塑料，橡胶，木材等分类顺序排列。可回收垃圾罐14和不可回收垃圾罐18放置在可升降托架15上，在可升降托架15上的可回收垃圾罐14和不可回收垃圾罐18可以由液压站17推动提升后，并反转卸料（现有技术）。回收垃圾管道13的端部与回收罐的外侧壁相切，保证了可回收垃圾罐14和不可回收垃圾罐18提升过程中，可回收垃圾罐14和不可回收垃圾罐18不与回收垃圾管道13的端部相接触而造成无法提升的问题，且相切的结构能够保证垃圾完全掉入可回收垃圾罐14和不可回收垃圾罐18。

红外线探测分析仪7设于旋转分料圆盘11上方，结合离心分离，旋转分料圆盘11振动，用以测出旋转分料圆盘11上各类垃圾的形状、体积、比重及垃圾在旋转分料圆盘11上的位置。红外线探测分析仪7与微机31相连接，得出垃圾信息后将垃圾信息及其所在旋转分料圆盘11上的位置存入微机31，确定各类垃圾在旋转分料圆盘11上的位置。

请继续参照图1，垃圾自动分类装置还包括有光谱探测分析仪8，光谱探测分析仪8设于旋转分料圆盘11的上方用以检测旋转分料圆盘11上的垃圾的信息并将检测到的信息传送到微机31中。其原理为根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组合，来确定是否是所属设定的可回收物质。具体实施是：光谱探测分析仪8发出的电磁辐射，按照相同波长、强度等条件对旋转分料圆盘11上由离心分离、旋转振动、红外分析后的各物体（垃圾）进行辐射，得出旋转分料圆盘11上各物体所反射回来的波长、强度等数据，将这些数据存入微机31，与预先存入微机31中的、在相同状况下经辐射所得的各类物质的数据进行比较，得出各物体是否所属可回收物质以及属于哪类可回收物质，并确定其在旋转分料圆盘11上的所在位置。

请继续参照图1，垃圾自动分类装置还包括有超声波探测分析仪19，超声波探测分析仪19设于旋转分料圆盘11的上方用以检测旋转分料圆盘11上的垃圾的信息并将检测到的信息传送到微机31中。超声波探测分析仪19产生电振荡，并加于换能器（探头）上，激励换能器（探头）发射连续的频率、周期性能变化的超声波。利用超声波具有直线传播的特性，同时遇到传播介质中密度发生变化时产生反射波折射波等特性。根据发射波与反射波的差频变化及反射波的幅度，应用超声波的传播速度和回弹值，声波通过不同物质时，能量会损失衰减，在遇到声阻抗不同的介质界面时，会发生反射、折射等现象。上述过程由发射电路控制探头对各物体发射超声波，探头接收发射到各物体反射回来的声波，经接收放大电路将得到的信息存入微机31，与预先存入微机31中的、同等条件下经超声波扫描的物品信息进行信息对比。这个过程是在同步电路控制发射电路及扫描电路的情况下进行的，根据以上方法来分析，得出各物体是否所属可回收物质以及属于哪类可回收物质，并确定其在旋转分料圆盘11上的所在位置。

请继续参照图1，垃圾自动分类装置还包括有微波探测分析仪12，微波探测分析仪12设于旋转分料圆盘11的上方用以检测旋转分料圆盘11上的垃圾的信息并将检测到的信息传送到所述微机31。实施时，微波探测分析仪12将一定频率的微波调制在载波上，发射到旋转分料圆盘11上由离心分离、旋转振动、红外分析后的各物体上，然后接收反馈回来探测调制波的相位等数据，自动输入微机31中，与微机31中预先存储的、在相同条件下测所得的微波探测的各种物质的数据相比较分析，确定其在旋转分料圆盘11上的所在位置。

请继续参照图1，垃圾自动分类装置还包括有激光色谱探测分析仪20，激光色谱探测分析仪20设于旋转分料圆盘11的上方用以检测旋转分料圆盘11上的垃圾的信息并将检测到的信息传送到微机31中。通过光学系统将特定波长的激光聚焦于旋转分料圆盘11上由离心分离、旋转振动、红外分析后的各物体上。物体在激光的辐射压力下被聚焦，在激光作用一定时间内得出色谱，不同物体具有不同的色谱，将得到的信息自动存入微机31，与预先存入微机31中的、在相同情况下经激光作用所得色谱的各类物质的数据相对比对比、分析，得出各物体是否所属可回收物质以及属于哪类可回收物质，并确定其在旋转分料圆盘11上的所在位置。

上述的光谱探测分析仪8、超声波探测分析仪19、微波探测分析仪12、激光色谱探测分析仪20可以同时使用，也可以仅使用一种或其中几种，其主要作用是得出各物体是否所属可回收物质以及属于哪类可回收物质，并确定其在旋转分料圆盘11上的所在位置。

plc控制系统16与第一电机6、第二电机9、第三电机29-3、液压站17和红外线探测分析仪7、光谱探测分析仪8、超声波探测分析仪19、微波探测分析仪12、激光色谱探测分析仪20相连，并实现对第一电机6、第二电机9、第三电机29-3、液压站17和红外线探测分析仪7、光谱探测分析仪8、超声波探测分析仪19、微波探测分析仪12、激光色谱探测分析仪20的控制。plc控制系统16与微机31相连并接收微机31的信息以进行相应的操作。

实施时，垃圾（物品）从垃圾输送管2进入暂时存储在垃圾储存罐3中，待垃圾储存罐3存储到一定垃圾后，plc控制系统16控制垃圾储存罐开启盖4开启以将垃圾送入离心垃圾分离器5中进行离心处理，离心处理后垃圾从离心垃圾分离器出口21出口出去，掉落转动中的旋转分料圆盘11上，并依次按重至轻，比重由大至自小排列在旋转分料圆盘11上（周向分布）；此时停止第二电机9，旋转分料圆盘11停止转动，这时旋转分料圆盘11上方的红外线探测分析仪7开启，测出旋转分料圆盘11上各类垃圾的形状、体积及垃圾在旋转分料圆盘11上的位置，并传入微机31中；第三电机29-3及凸轮29-2作用使得旋转分料圆盘11产生振动，使在旋转分料圆盘11上的垃圾由于惯性作用产生水平方向位移，根据红外线探测分析仪7测出各垃圾的体积、移动距离，从而得出各垃圾的比重，得出垃圾信息后将垃圾信息及其所在旋转分料圆盘11上的位置存入微机31并与各类垃圾的原始对照信息来进行对照，从而可以更好地确定各类垃圾在旋转分料圆盘11上的位置，完成垃圾的粗分（初步分离、分析）；plc控制系统16通过以上的粗分选择光谱探测分析仪8、超声波探测分析仪19、微波探测分析仪12、激光色谱探测分析仪20中的一种或其中几种在以上基础上进行细分，来辅助得出各物体是否所属可回收物质以及属于哪类可回收物质，并精确其在旋转分料圆盘11上的所在位置，微机31得到这些信息，plc控制系统16根据这些信息，控制第一电机6使旋转分料圆盘11转动以使得旋转分料圆盘11上的某种类型垃圾所在的区域转动到对应于相对应的可回收垃圾罐14或不可回收垃圾罐18的位置，此时plc控制系统16控制液压站17来控制闭门器27来开启旋转盘阀门28，此时对应位置的某种特定垃圾则从旋转盘阀门28上掉落通过回收垃圾管道13掉落到对应的回收罐中，其他类型的垃圾也经过这种方式回收，则经过多次操作后即可实现不同垃圾的分类。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。