一种智能垃圾桶

1.本发明涉及家居设备的技术领域，尤其涉及一种智能垃圾桶。


背景技术：

2.目前，智能化家居产品在不断提高人们的生活品质，而智能垃圾桶就是其中一员。垃圾桶是人们日常生活中经常使用的一个家居产品，随着人们对家居环境越来越高品质的追求，从最初的简易垃圾桶，慢慢演变到现代的智能垃圾桶。
3.然而，现阶段市面上的智能垃圾桶在垃圾后续清理的过程中存在一些问题，当用户收取垃圾袋时难免会接触到各种垃圾，垃圾携带的病菌接触到人体，存在一定的交叉感染风险。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术存在的不足，提供一种智能垃圾桶，实现自动打包，定点投放等功能，用户只需在相应的地点拿取已经打包好且消毒好的垃圾袋带到垃圾处理处，方便性、简洁性、防护性较好，而且可以有效预防交叉感染风险。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能垃圾桶，包括垃圾桶本体，所述垃圾桶本体内设有打包装置、推出装置以及传送装置，其中，所述打包装置位于所述垃圾桶本体的上端，所述打包装置包括剪断器、剪断器轴、同步传送带以及打包电机，所述剪断器轴设置有两条，两条剪断器轴首尾相接且相互垂直，每条剪断器轴上均滑动连接有一条与该剪断器轴相垂直的剪断器，所述打包电机通过同步传送带与传动齿轮连接两条剪断器，两条剪断器轴的连接位置设有用于对垃圾袋进行封口操作的封口机构；所述推出装置用于带动所述垃圾桶本体内的垃圾升降，所述推出装置包括丝杆、丝杆螺母、移动板以及推出电机，所述丝杆沿竖直方向设置，所述丝杆与垃圾桶本体的上端面转动连接，所述丝杆螺母与所述丝杆固定连接，所述推出电机通过丝杆螺母连接在移动板下方；所述传送装置设置在所述推出装置上方且跟随所述推出装置移动，所述传送装置包括传送滚筒、滚筒座、传送带以及传送电机，所述滚筒座固定连接在所述移动板上，所述传送滚筒设置有两根，所述传送带绕设于传送滚筒外，所述传送电机用于驱动传送滚筒带动传送带运作。
6.通过采用上述技术方案，当垃圾桶本体中盛放的垃圾已满时，打包电机开始正转运行，随后带动剪断器沿剪断器轴的长度方向开始运行，当剪断器将垃圾袋移动至封口机构所在的位置后，封口机构自动对垃圾袋进行封口操作，而后打包电机反转，开始进行机构复位。
7.打包装置复位后，推出电机开始正转运行，此时推出电机带动丝杆与垃圾桶本体
的上端面转动连接，推出装置整体带动垃圾袋向上运动，将垃圾袋自动移出垃圾桶本体；而后传送电机开始正转运行，传送电机驱动传送滚筒带动传送带移动，进而将传送带上方放置的垃圾袋从垃圾桶本体的上方移下，实现垃圾的自动打包输送功能，用户只需在相应的地点拿取已经打包好且消毒好的垃圾袋带到垃圾处理处，方便性、简洁性、防护性较好，而且可以有效预防交叉感染风险。
8.进一步的，所述传动齿轮设置有两个，两个传动齿轮的转动轴方向重合；同步传送带包括第一同步带以及第二同步带，其中，所述第一同步带的一端与打包电机相连接，所述第一同步带的另一端与一个传动齿轮相连接，所述第二同步带的一端与另一个传动齿轮相连接且与所述第一同步带同步动作；所述第一同步带与第二同步带上均固设有一条剪断器。
9.进一步的，所述封口机构包括热封片，所述热封片沿一条剪断器轴的长度方向设置，当所述剪断器带动垃圾袋移动靠近热封片时，所述热封片用于对垃圾袋进行热熔封口操作。
10.进一步的，所述垃圾桶本体内设有与所述打包电机连接的位置高度感应器，所述位置高度感应器用于根据垃圾高度生成位置高度感应信号，所述打包电机响应于所述位置高度感应器的位置高度感应信号而运作。
11.进一步的，所述垃圾桶本体内设有导轨，所述导轨沿竖直方向设置且与所述移动板滑动连接。
12.进一步的，所述垃圾桶本体内设有分别与推出电机、传送电机连接的控制模块，所述垃圾桶本体的上端设有限位块，当推出装置接触到限位块时，控制模块生成定位信号，所述推出电机响应于所述控制模块的定位信号而中止运作，所述传送电机响应于所述控制模块的定位信号而开始运作。
13.进一步的，所述传送带下方设有与所述控制模块相连接的重量感应器，所述重量感应器用于根据所述传送带上重量的变化生成重量感应信号，所述控制模块响应于所述重量感应器的重量感应信号而生成复位信号，所述推出电机响应于所述控制模块的复位信号而开始执行复位运作。
14.进一步的，所述垃圾桶本体的底端设有多个移动轮，每个移动轮均连接有一个移动电机，所述移动电机与所述控制模块相连接，所述移动电机响应于所述控制模块的移动控制信号而运作。
15.综上所述，与现有技术相比，上述技术方案的有益效果是：本发明所述的一种智能垃圾桶，当垃圾桶本体中盛放的垃圾已满时，打包电机开始正转运行，随后带动剪断器沿剪断器轴的长度方向开始运行，当剪断器将垃圾袋移动至封口机构所在的位置后，封口机构自动对垃圾袋进行封口操作，而后打包电机反转，开始进行机构复位。
16.打包装置复位后，推出电机开始正转运行，此时推出电机带动丝杆与垃圾桶本体的上端面转动连接，推出装置整体带动垃圾袋向上运动，推出装置将垃圾袋的底端推送至垃圾桶本体开口下侧的位置，进而将垃圾袋的中上部自动移出垃圾桶本体；而后传送电机开始正转运行，传送电机驱动传送滚筒带动传送带移动，使传送带上方放置的垃圾袋逐渐倾斜掉落，进而将垃圾袋从垃圾桶本体的上方移下，实现垃圾的自动打包输送功能，用户只
需在相应的地点拿取已经打包好且消毒好的垃圾袋带到垃圾处理处，方便性、简洁性、防护性较好，而且可以有效预防交叉感染风险。
附图说明
17.图1为本发明实施例的整体结构示意图；图2为本发明实施例中打包装置的结构示意图；图3为本发明实施例中推出装置和传送装置的结构示意图；图4为本发明实施例中各模块的模块框图。
18.附图标记说明：1、垃圾桶本体；2、打包装置；21、剪断器；22、剪断器轴；23、同步传送带；231、第一同步带；232、第二同步带；24、打包电机；25、传动齿轮；3、推出装置；31、丝杆；32、丝杆螺母；33、导轨；34、移动板；35、推出电机；4、传送装置；41、传送滚筒；42、滚筒座；43、传送带；44、传送电机；5、热封片；6、位置高度感应器；7、控制模块；8、重量感应器；9、移动电机；10、升降滑块；11、桶盖；12、开盖电机；13、超声波距离检测模块。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
20.本发明实施例公开一种智能垃圾桶。
21.参照图1-图4，一种智能垃圾桶，包括垃圾桶本体1，垃圾桶本体1的上端面活动连接有桶盖11，垃圾桶本体1的上端设有开盖电机12，开盖电机12通过齿轮传动结构驱动桶盖11翻转，实现垃圾桶本体1的自动开盖功能。
22.桶盖11下方设有与开盖电机12相连接的超声波距离检测模块13，当超声波距离检测模块13检测到物体距离垃圾桶本体1的间距小于30cm时，超声波距离检测模块13生成超声波检测信号并发送，开盖电机12响应于超声波距离检测模块13的超声波检测信号开始正转运行，通过齿轮传动结构驱动桶盖11翻转，打开垃圾桶本体1上的桶盖11，并且延时3s后开盖电机12反转关闭桶盖11。
23.垃圾桶本体1内设有消毒模块以及与消毒模块相连接的计时器，计时器用于累计消毒间隔时长并生成计时控制信号，消毒模块响应于计时器的计时控制信号而运作。当垃圾桶本体1静置五个小时后，消毒模块自动对垃圾桶本体1的腔体进行消毒操作，实现垃圾桶本体1的周期性自动消毒功能。
24.垃圾桶本体1内设有打包装置2、推出装置3以及传送装置4。当垃圾桶本体1中盛放的垃圾已满时，打包装置2对垃圾袋进行打包封口操作，使垃圾袋中的垃圾在后续的移动过程中不易洒出；而后推出装置3带动垃圾袋上升，将垃圾袋推出垃圾桶本体1；最后传送装置4带动垃圾袋平移，使垃圾袋从垃圾桶本体1的上方掉落至一旁，便于用户后续对垃圾袋进行收取工作，并且使用户在收取垃圾袋时不易接触到垃圾袋内部的垃圾。
25.打包装置2位于垃圾桶本体1的上端，打包装置2包括剪断器21、剪断器轴22、同步传送带23以及打包电机24，其中，剪断器轴22沿水平方向设置有两条，两条剪断器轴22首尾相接且相互垂直，每条剪断器轴22上均滑动连接有一条与该剪断器轴22相垂直的剪断器21，其中，一条剪断器21内沿其长度方向开设有导向槽，另一条剪断器21的一端置于导向槽
内，且能够置于导向槽内移动。
26.当打包装置2处于空闲状态时，两条剪断器轴22与两条剪断器21共同组成方框结构，当打包装置2处于工作状态时，剪断器21沿与之连接的剪断器轴22的长度方向移动；打包电机24通过同步传送带23与传动齿轮25连接两条剪断器21，两条剪断器轴22的连接位置设有用于对垃圾袋进行封口操作的封口机构。
27.当垃圾桶本体1中盛放的垃圾已满时，打包电机24开始正转运行，随后带动剪断器21沿剪断器轴22的长度方向开始运行，剪断器21在移动过程中，带动垃圾袋的开口端逐渐聚拢，当剪断器21将垃圾袋移动至封口机构所在的位置后，封口机构自动对垃圾袋进行封口操作，完成对垃圾袋的打包封口操作，而后打包电机24反转，带动剪断器21反向运动，进行机构复位，以便后续步骤的进行。
28.传动齿轮25设置有两个，两个传动齿轮25沿竖直方向依次同轴设置，两个传动齿轮25的转动轴方向重合，用于与同步传送带23相连接并实现同步传送带23的同步运动；同步传送带23包括第一同步带231以及第二同步带232，其中，第一同步带231的一端与打包电机24相连接，第一同步带231的另一端与一个传动齿轮25相连接，第二同步带232的一端与另一个传动齿轮25相连接且与第一同步带231同步动作；第一同步带231与第二同步带232上均固设有一条剪断器21。
29.当打包装置2运作时，打包电机24开始运转并带动第一同步带231运作，此时一条剪断器21在第一同步带231的带动下，沿剪断器轴22方向朝着封口机构所在方向移动，运动过程中对垃圾袋进行聚拢与剪断。在此过程中，第一同步带231带动一个传动齿轮25转动，该传动齿轮25在转动过程中带动另一个传动齿轮25转动，另一个传动齿轮25在转动时带动第二同步带232移动，第二同步带232进而使另一条剪断器21开始沿着剪断器轴22运动，在移动过程中执行聚拢功能，实现两条剪断器21的同步运动过程。
30.封口机构包括热封片5，热封片5沿一条剪断器轴22的长度方向设置，热封片5远离两条剪断器轴22连接位置的端部呈尖刀形状，用于引导垃圾袋的移动走向，当剪断器21带动垃圾袋移动靠近热封片5时，热封片5用于对垃圾袋进行热熔封口操作。在本发明实施例中，封口机构通过距离传感器检测垃圾袋与热封片5之间的距离，进而判断垃圾袋是否移动靠近热封片5。
31.热封片5与剪断器21相配合，将聚拢的垃圾袋端口进行引导到热封片5的侧端进行打包封口操作，热封片5的一侧与热封片5的前端均为导热材料，当剪断器21带动垃圾袋运动到感应热的区域时，热封片5开始加热，在此后的一小段运动过程中，对垃圾袋口进行热熔封口，具体的，感应热的区域为热封片5周边2-3cm的范围。
32.垃圾桶本体1的内壁设有与打包电机24连接的位置高度感应器6，位置高度感应器6用于根据垃圾高度生成位置高度感应信号，打包电机24响应于位置高度感应器6的位置高度感应信号而运作。
33.开发人员预先给位置高度感应装置设置垃圾满溢的高度感应标准值，若垃圾桶本体1内的废弃物高度值超过高度感应标准值，则会触发满溢感应，使位置高度感应器6生成位置高度感应信号，而后打包电机24响应于位置高度感应器6的位置高度感应信号开始运转并带动剪断器21运动。
34.推出装置3用于带动垃圾桶本体1内的垃圾升降，推出装置3包括丝杆31、丝杆螺母
32、移动板34以及推出电机35，其中，丝杆31外侧开设有螺纹且沿竖直方向设置，丝杆31的上端部与垃圾桶本体1的上端面转动连接，丝杆31的底端与丝杆螺母32螺纹连接，丝杆螺母32通过螺栓连接在移动板34上，推出电机35的转动轴贯穿移动板34且与丝杆31同轴固定连接，推出电机35固定连接在垃圾桶本体1的底端。
35.打包装置2复位后，推出电机35开始正转运行，此时推出电机35通过丝杆螺母32带动丝杆31与垃圾桶本体1的上端面转动连接，丝杆31在转动的过程中移动板34逐渐上升，进而使推出装置3整体带动垃圾袋向上运动，直至将垃圾袋自动移出垃圾桶本体1，实现垃圾袋的自动升出功能，便于将垃圾袋从垃圾桶本体1内取出。
36.垃圾桶本体1内设有四条导轨33，导轨33沿竖直方向设置且通过升降滑块10与移动板34连接，导轨33与升降滑块10沿竖直方向滑动连接。当移动板34跟随丝杆31升降时，导轨33与升降滑块10滑动连接，导轨33通过限制升降滑块10的升降轨迹，进而使移动板34能够稳定的置于竖直方向上移动。
37.传送装置4设置在推出装置3上方且跟随推出装置3移动，其中，传送装置4包括传送滚筒41、滚筒座42、传送带43以及传送电机44，其中，垃圾袋置于传送带43上方，滚筒座42通过两个螺栓组固定连接在移动板34上，传送滚筒41沿水平方向平行设置有两根，传送带43绕设于传送滚筒41外，传送电机44用于驱动传送滚筒41带动传送带43运作。
38.推出装置3将垃圾袋移动至垃圾桶本体1的上方后，传送电机44开始正转运行，传送电机44驱动一个传送滚筒41开始向垃圾桶本体1的外侧方向滚动，两根传送滚筒41配合带动传送带43移动，进而将传送带43上的已经打包好的垃圾袋投送到垃圾桶本体1外；实现垃圾的自动打包输送功能，用户只需在相应的地点拿取已经打包好且消毒好的垃圾袋带到垃圾处理处，方便性、简洁性、防护性较好，而且可以有效预防交叉感染风险。
39.垃圾桶本体1内设有分别与推出电机35、传送电机44连接的控制模块7，控制模块7将stm32单片机f103rbt6作为智能垃圾桶的主要控制芯片，stm32单片机f103rbt6的产品系列为stm32，即为基于arm的32位微控制器的意法半导体，采用了32位闪存微控制器；产品类型为f即通用类型，产品子系列为103即增强型，引脚数目为r即64脚，闪存存储器容量为b即128k字节的闪存存储器，封装为t即lqfp，温度控制为6即工业级温度范围（40~85℃）。
40.垃圾桶本体1的上端设有限位块，当推出装置3接触到限位块时，控制模块7生成定位信号，推出电机35响应于控制模块7的定位信号而中止运作，传送电机44响应于控制模块7的定位信号而开始运作。
41.限位块与推出装置3相配合，用于限定推出装置3的最高上升高度，当推出装置3接触到限位块时，推出装置3在控制模块7的控制下停止运动，等待传送装置4进行传输运行，传送装置4在控制模块7的控制下运行完毕后，推出装置3再按原路返回完成复位。
42.传送带43下方设有与控制模块7相连接的重量感应器8，重量感应器8用于根据传送带43上重量的变化生成重量感应信号，控制模块7响应于重量感应器8的重量感应信号而生成复位信号，推出电机35响应于控制模块7的复位信号而开始执行复位运作。
43.当传送带43上已经打包好的垃圾袋被投送到垃圾桶本体1外后，重量感应器8感应到传送带43上重量的变化生成重量感应信号，此时控制模块7控制传送装置4停止运行，并控制推出装置3进行复位行动。
44.垃圾桶本体1的底端设有四个移动轮，每个移动轮均连接有一个移动电机9，移动
电机9与控制模块7相连接，移动电机9响应于控制模块7的移动控制信号而运作。移动轮与移动电机9配合可以实现前进、后退、横向移动、曲线运动、旋转运动等各种组合复杂运动方式。
45.智能垃圾桶在使用过程中，当打包装置2完成垃圾袋打包工作之后，移动电机9根据控制模块7的移动控制信号而开始运转，带动移动轮开始进行移动，移动轮带动垃圾桶移动到提前设置好的地点，随后执行垃圾袋推出与取出步骤，实现垃圾袋的定点投送功能。
46.本发明实施例一种智能垃圾桶的实施原理为：当垃圾桶本体1中盛放的垃圾已满时，打包电机24开始正转运行，随后带动剪断器21沿剪断器轴22的长度方向开始运行，当剪断器21将垃圾袋移动至封口机构所在的位置后，封口机构自动对垃圾袋进行封口操作，而后打包电机24反转，开始进行机构复位。
47.打包装置2复位后，推出电机35开始正转运行，此时推出电机35带动丝杆31与垃圾桶本体1的上端面转动连接，推出装置3整体带动垃圾袋向上运动，将垃圾袋自动移出垃圾桶本体1；而后传送电机44开始正转运行，传送电机44驱动传送滚筒41带动传送带43移动，进而将传送带43上方放置的垃圾袋从垃圾桶本体1的上方移下，实现垃圾的自动打包输送功能，用户只需在相应的地点拿取已经打包好且消毒好的垃圾袋带到垃圾处理处，方便性、简洁性、防护性较好，而且可以有效预防交叉感染风险。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种智能垃圾桶，包括垃圾桶本体(1)，其特征在于，所述垃圾桶本体(1)内设有打包装置(2)、推出装置(3)以及传送装置(4)，其中，所述打包装置(2)位于所述垃圾桶本体(1)的上端，所述打包装置(2)包括剪断器(21)、剪断器轴(22)、同步传送带(23)以及打包电机(24)，所述剪断器轴(22)设置有两条，两条剪断器轴(22)首尾相接且相互垂直，每条剪断器轴(22)上均滑动连接有一条与该剪断器轴(22)相垂直的剪断器(21)，所述打包电机(24)通过同步传送带(23)与传动齿轮(25)连接两条剪断器(21)，两条剪断器轴(22)的连接位置设有用于对垃圾袋进行封口操作的封口机构；所述推出装置(3)用于带动所述垃圾桶本体(1)内的垃圾升降，所述推出装置(3)包括丝杆(31)、丝杆螺母(32)、移动板(34)以及推出电机(35)，所述丝杆(31)沿竖直方向设置，所述丝杆(31)与垃圾桶本体(1)的上端面转动连接，所述丝杆螺母(32)与所述丝杆(31)固定连接，所述推出电机(35)通过丝杆螺母(32)连接在移动板(34)下方；所述传送装置(4)设置在所述推出装置(3)上方且跟随所述推出装置(3)移动，所述传送装置(4)包括传送滚筒(41)、滚筒座(42)、传送带(43)以及传送电机(44)，所述滚筒座(42)固定连接在所述移动板(34)上，所述传送滚筒(41)设置有两根，所述传送带(43)绕设于传送滚筒(41)外，所述传送电机(44)用于驱动传送滚筒(41)带动传送带(43)运作。2.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述传动齿轮(25)设置有两个，两个传动齿轮(25)的转动轴方向重合；同步传送带(23)包括第一同步带(231)以及第二同步带(232)，其中，所述第一同步带(231)的一端与打包电机(24)相连接，所述第一同步带(231)的另一端与一个传动齿轮(25)相连接，所述第二同步带(232)的一端与另一个传动齿轮(25)相连接且与所述第一同步带(231)同步动作；所述第一同步带(231)与第二同步带(232)上均固设有一条剪断器(21)。3.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述封口机构包括热封片(5)，所述热封片(5)沿一条剪断器轴(22)的长度方向设置，当所述剪断器(21)带动垃圾袋移动靠近热封片(5)时，所述热封片(5)用于对垃圾袋进行热熔封口操作。4.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述垃圾桶本体(1)内设有与所述打包电机(24)连接的位置高度感应器(6)，所述位置高度感应器(6)用于根据垃圾高度生成位置高度感应信号，所述打包电机(24)响应于所述位置高度感应器(6)的位置高度感应信号而运作。5.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述垃圾桶本体(1)内设有导轨(33)，所述导轨(33)沿竖直方向设置且与所述移动板(34)滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述垃圾桶本体(1)内设有分别与推出电机(35)、传送电机(44)连接的控制模块(7)，所述垃圾桶本体(1)的上端设有限位块，当推出装置(3)接触到限位块时，控制模块(7)生成定位信号，所述推出电机(35)响应于所述控制模块(7)的定位信号而中止运作，所述传送电机(44)响应于所述控制模块(7)的定位信号而开始运作。7.根据权利要求6所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述传送带(43)下方设有与所述控制模块(7)相连接的重量感应器(8)，所述重量感应器(8)用于根据所述传送带(43)上重量的变化生成重量感应信号，所述控制模块(7)响应于所述重量感应器(8)的重量感应信
号而生成复位信号，所述推出电机(35)响应于所述控制模块(7)的复位信号而开始执行复位运作。8.根据权利要求6所述的一种智能垃圾桶，其特征在于：所述垃圾桶本体(1)的底端设有多个移动轮，每个移动轮均连接有一个移动电机(9)，所述移动电机(9)与所述控制模块(7)相连接，所述移动电机(9)响应于所述控制模块(7)的移动控制信号而运作。

技术总结
本发明公开了一种智能垃圾桶，属于家居设备的技术领域，其包括垃圾桶本体，垃圾桶本体内设有打包装置、推出装置以及传送装置，其中，打包装置位于垃圾桶本体的上端，打包装置包括剪断器、剪断器轴、同步传送带以及打包电机，剪断器轴位置设有用于对垃圾袋进行封口操作的封口机构；推出装置用于带动垃圾桶本体内的垃圾升降，推出装置包括丝杆、丝杆螺母、导轨、移动板以及推出电机；传送装置设置在推出装置上方且跟随推出装置移动，传送装置包括传送滚筒、滚筒座、传送带以及传送电机，传送电机用于驱动传送滚筒带动传送带运作。实现垃圾的自动打包输送功能，用户只需在相应的地点拿取已经打包好的垃圾袋带到垃圾处理处，有效预防交叉感染风险。感染风险。感染风险。


技术研发人员：王娇 王风森 郭天雨 王子威 于涛 孙建伟 张曰浩
受保护的技术使用者：烟台大学
技术研发日：2023.08.28
技术公布日：2023/9/23