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专利号: 2020115356902
申请人: 滨州学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 输送;包装;贮存;搬运薄的或细丝状材料
更新日期:2024-04-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高层楼宇垃圾清理机器人,其特征在于,包括机架、垃圾暂存清理机构、升降式中转运输机构、可回收垃圾分拣机构以及不可回收垃圾收容机构;

其中,机架包括竖向安装架以及连接于该竖向安装架底部的横向安装架;

在竖向安装架上由上向下依次设置多个垃圾暂存清理机构安装支架;

垃圾暂存清理机构有多个,其中,各个所述垃圾暂存清理机构按照由上向下的顺序一一对应安装于竖向安装架的各个垃圾暂存清理机构安装支架上;

所述垃圾暂存清理机构包括清理机构安装箱体、垃圾暂存箱、暂存箱箱门、箱门开合机构、清扫滚刷、清扫滚刷驱动机构以及光电检测开关;

其中,清理机构安装箱体为一侧开口的方形形体;

垃圾暂存箱有两个,且分别为可回收垃圾暂存箱以及不可回收垃圾暂存箱;其中,两个垃圾暂存箱的结构相同,且均安装于清理机构安装箱体的内侧;

在两个所述垃圾暂存箱之间设有安装区域;

其中,箱门开合机构以及清扫滚刷驱动机构均位于该安装区域内;

在清理机构安装箱体的开口侧相对的另一侧,对应每个垃圾暂存箱处分别设置一个暂存箱投入口,每个暂存箱投入口处安装一个暂存箱投入口挡板;

垃圾暂存箱的一侧开口,该垃圾暂存箱的开口侧与清理机构安装箱体的开口侧为同侧;

垃圾暂存箱包括一对暂存箱侧板以及一个暂存箱底板;

其中,暂存箱底板为一倾斜布置的弧形板;该暂存箱底板的倾斜方向为由该垃圾暂存箱上的暂存箱投入口向清理机构安装箱体的开口侧底部倾斜;

每个暂存箱侧板上设置一条由第一竖向条孔和一条弧形条孔组成的运动轨道;

其中,第一竖向条孔位于暂存箱侧板靠近暂存箱投入口的一侧,弧形条孔也为倾斜布置,且该弧形条孔的倾斜方向与暂存箱底板的倾斜方向一致;

每个垃圾暂存箱靠近安装区域的一个暂存箱侧板上均设置有链条,且同一暂存箱侧板上的链条位于该暂存箱侧板的运动轨道的上方,且链条平行于所述运动轨道;

清扫滚刷有两个,且每个清扫滚刷位于一个垃圾暂存箱内;清扫滚刷的每个端轴分别伸入该清扫滚刷所在垃圾暂存箱的一个对应的运动轨道内;

清扫滚刷驱动机构包括一个双轴电机、两个行走链轮以及一个拉紧弹簧;

其中,双轴电机的每个输出轴分别与一个清扫滚刷的端轴相连,每个行走链轮分别安装于双轴电机的一个输出轴侧,且与相应侧的链条啮合;

拉紧弹簧的上端连接在清理机构安装箱体的顶板上,下端连接在双轴电机上;

暂存箱箱门有两个,且每个暂存箱箱门分别对应位于一个垃圾暂存箱的开口侧;

每个垃圾暂存箱的暂存箱侧板上均设有第二竖向条孔,其中,各个所述第二竖向条孔相对,且每个第二竖向条孔均位于相应暂存箱侧板靠近清理机构安装箱体开口的一侧;

两个暂存箱箱门的上部通过一根箱门连杆连接;

其中,箱门连杆由清理机构安装箱体的一侧依次穿过各个第二竖向条孔;

箱门开合机构与箱门连杆相连,且用于带动两个所述暂存箱箱门同步实现开合运动;

光电检测开关有两组,且在每个垃圾暂存箱内分别安装一组光电检测开关;

升降式中转运输机构与竖向安装架相连,且能沿所述竖向安装架上下运动;

所述升降式中转运输机构包括中转箱体、中转箱体升降机构、导向部件、方形清理刷、方形清理刷连接件、方形清理刷连接件升降机构以及激光测距传感器;

中转箱体升降机构设置于竖向安装架上,该中转箱体升降机构与中转箱体相连;导向部件设置于竖向安装架与中转箱体之间,且用于实现中转箱体的运动导向;

中转箱体包括两个垃圾中转箱,分别为可回收垃圾中转箱和不可回收垃圾中转箱;可回收垃圾中转箱与可回收垃圾暂存箱对应,不可回收垃圾中转箱与不可回收垃圾暂存箱对应;

每个垃圾中转箱的上部和底部均开口;其中,在每个垃圾中转箱的底部开口处设置一个可开合的底部开口挡板,底部开口挡板的一侧边沿与所在垃圾中转箱的底部铰接;

方形清理刷有两个,且每个方形清理刷分别位于一个垃圾中转箱内,方形清理刷与所在垃圾中转箱的内侧壁贴合;两个方形清理刷之间通过方形清理刷连接件相连;

在方形清理刷连接件对应每个底部开口挡板处分别安装一个连杆,每个所述连杆的底部分别与相应的底部开口挡板相连;

在两个垃圾中转箱的中间处设置一个隔板;

方形清理刷连接件升降机构安装于该隔板上,且采用丝杠驱动机构;其中,方形清理刷连接件安装于该丝杠驱动机构的丝杠螺母上,该丝杠驱动机构的丝杠沿上下方向布置;

在隔板的中部设有方便方形清理刷连接件上下运动的竖向条孔;

激光测距传感器安装于竖向安装架的顶部,且向下对准所述中转箱体;

其中,可回收垃圾分拣机构和不可回收垃圾收容机构均安装于横向安装架上;

可回收垃圾分拣机构位于可回收垃圾中转箱的下方;

所述可回收垃圾分拣机构包括第一输送带、颜色识别传感器、推杆机构以及分拣箱;

其中,颜色识别传感器以及推杆机构均位于第一输送带的侧部,且沿着第一输送带的输送方向看去,颜色识别传感器位于推杆机构的上游;

推杆机构有多组,且每组推杆机构的推动方向均垂直于第一输送带的输送方向;

沿着第一输送带的输送方向看去,各组推杆机构由上游向下游顺序布置;

分拣箱与推杆机构处于第一传送带的相对侧部;

分拣箱有多个,且各个所述分拣箱与各个所述推杆机构为一一对应设置;

不可回收垃圾收容机构位于不可回收垃圾中转箱的下方;

所述不可回收垃圾收容机构包括方形框架、第二输送带、耐热封口板以及丝杠驱动单元;

其中,方形框架设置于横向安装架上;

第二输送带和丝杠驱动单元均安装于方形框架上,其中,丝杠驱动单元位于所述方形框架的上部,第二输送带位于所述方形框架的底部;

耐热封口板包括第一耐热封口板和第二耐热封口板;其中,第一耐热封口板固定于丝杠驱动单元的一端,第二耐热封口板连接于丝杠驱动单元的丝杠螺母上;

第一耐热封口板与第二耐热封口板相互平行;

在第二耐热封口板上设有两根封口电热片以及一根熔断电热丝,其中,两根封口电热片与一根熔断电热丝为平行布置,且熔断电热丝位于两根封口电热片之间;

所述高层楼宇垃圾清理机器人还包括主控制器;其中,垃圾暂存清理机构、升降式中转运输机构、可回收垃圾分拣机构以及不可回收垃圾收容机构分别与主控制器相连。

2.根据权利要求1所述的高层楼宇垃圾清理机器人,其特征在于,所述箱门开合机构采用拉绳机构;

所述拉绳机构包括拉绳、拉绳机构减速电机、拉绳卷线轮以及定滑轮;

其中,拉绳机构减速电机通过电机支架安装于所述清理机构安装箱体的顶板上,定滑轮通过滑轮支架安装于所述清理机构安装箱体的顶板上;

所述拉绳卷线轮安装于拉绳机构减速电机的输出轴上;

拉绳的一端连接在拉绳卷线轮上,另一端绕经定滑轮并连接在所述箱门连杆上。

3.根据权利要求1所述的高层楼宇垃圾清理机器人,其特征在于,所述中转箱体升降机构采用钢索牵引机构;

钢索牵引机构包括钢索、钢索牵引机构减速电机以及钢索卷线轮;

其中,钢索牵引机构减速电机通过电机安装架连接于竖向安装架的顶部,钢索卷线轮安装于所述钢索牵引机构减速电机的输出轴上;

钢索的一端连接于钢索卷线轮上,另一端连接在中转箱体的中部。

4.根据权利要求1所述的高层楼宇垃圾清理机器人,其特征在于,所述导向部件包括导向杆以及导向套;

其中,导向杆的顶部与底部分别通过导向杆支座安装于竖向安装架的顶部和底部;

导向套安装于所述导向杆上,且与中转箱体的侧部相连。

5.根据权利要求1所述的高层楼宇垃圾清理机器人,其特征在于,所述推杆机构包括L型支架、推杆机构减速电机、曲柄连杆以及推杆;

其中,L型支架的底部连接于横向安装架上;

推杆机构减速电机通过电机支架安装于L型支架的顶部,且与曲柄连杆的一端相连;

在L型支架的水平段设有沿该水平段长度方向伸展的推杆滑槽;

推杆包括上部水平滑块以及与上部水平滑块相连的竖向推杆;上部水平滑块位于推杆滑槽内,且与所述曲柄连杆的另一端相连;

竖向推杆位于第一输送带的上方,竖向推杆的推动方向朝向所述分拣箱。

6.根据权利要求1所述的高层楼宇垃圾清理机器人,其特征在于,所述高层楼宇垃圾清理机器人还包括喷雾消毒机构;其中,喷雾消毒机构包括消毒液存储箱以及两组箱体消毒管路;消毒液存储箱的输出口有两个;

其中,消毒液存储箱安装于横向安装架上;

每组箱体消毒管路均包括高压水泵、水管以及雾化喷杆;其中,消毒液存储箱的输出口依次与水管以及雾化喷杆相连,高压水泵设置于水管上;

两组箱体消毒管路的雾化喷杆均为竖向安装,且分别位于竖向安装架的一侧;

其中,在一组雾化喷杆上对应每个可回收垃圾暂存箱处分别安装一个喷嘴,在另一组雾化喷杆上对应每个不可回收垃圾暂存箱处分别安装一个喷嘴。

7.一种高层楼宇垃圾自动清理方法,基于上述权利要求1至6任一项所述的高层楼宇垃圾清理机器人,其特征在于,所述高层楼宇垃圾自动清理方法包括如下步骤:I.1.当一个垃圾暂存清理机构中的垃圾暂存箱内的光电检测开关,检测到该垃圾暂存箱内垃圾到达设定高度后,光电检测开关向主控制器发送信号;

I.2.主控制器控制升降式中转运输机构动作,具体过程如下:首先中转箱体升降机构带动中转箱体上升,当激光测距传感器检测到中转箱体运行至与该垃圾暂存清理机构相适应的高度后,向主控制器发送信号,中转箱体停止运行;

I.3.主控制器控制箱门开合机构以及清扫滚刷驱动机构同步动作;

其中,箱门开合机构控制该垃圾暂存清理机构中两个所述暂存箱箱门打开,清扫滚刷驱动机构带动两个清扫滚刷分别将相应垃圾暂存箱内的垃圾清出;

清出的可回收垃圾落入可回收垃圾中转箱,不可回收垃圾落入不可回收垃圾中转箱;

I.4.主控制器控制升降式中转运输机构动作,具体过程如下:首先中转箱体升降机构带动中转箱体下降,当激光测距传感器检测到中转箱体运行至竖向安装架的下部设定高度时,向主控制器发送信号,并控制中转箱体停止运行;

I.5.方形清理刷连接件升降机构带动方形清理刷连接件下降,方形清理刷连接件带动两个方形清理刷分别实现对各个垃圾中转箱内侧的清理;

与此同时,两个垃圾中转箱底部的底部开口挡板打开;其中:可回收垃圾由可回收垃圾中转箱底部开口落入第一输送带,转到步骤I.6;不可回收垃圾由不可回收垃圾中转箱底部开口落入不可回收垃圾收容袋内,转到步骤I.7;

其中,不可回收垃圾收容袋提前套在方形框架上;

I.6.可回收垃圾沿第一输送带进行输送,颜色识别传感器对可回收垃圾的包装袋颜色进行识别,并将识别结果反馈至控制器;

其中,可回收垃圾是按照分类提前装入不同颜色的包装袋内;

当可回收垃圾运行至与该可回收垃圾对应的推杆机构位置时,由控制器控制相应的推杆机构动作,推杆机构将该可回收垃圾推送至第一输送带对面的分拣箱内;

转到步骤I.8;

I.7.主控制器控制不可回收垃圾收容机构中的丝杠驱动单元动作,丝杠驱动单元中的丝杠螺母带动第二耐热封口板向第一耐热封口板靠近;

当第一耐热封口板与第二耐热封口板接触时,两根封口电热片均受热,分别实现对不可回收垃圾收容袋的不同位置的封口;

其中,一个封口位置作为当前不可回收垃圾收容袋的上部封口,另一个封口位置作为下一个不可回收垃圾收容袋的底部封口;

紧接着,熔断电热丝受热,实现对当前不可回收垃圾收容袋的熔断;

熔断后的不可回收垃圾收容袋落入第二输送带,第二输送带将不可回收垃圾运出;

转到步骤I.8;

I.8.待以上步骤I.6和步骤I.7均完成,一次垃圾分类清理工作结束;

转到步骤I.1,等待下一次垃圾分类清理。