一种车载智能垃圾收集装置的制作方法

1.本实用新型涉及专用车制造领域，具体涉及一种车载智能垃圾收集装置。


背景技术：

2.垃圾车是指用于市政环卫运送各种垃圾的一种专用车辆，随着我国经济的快速发展，城市人口剧增所产生的垃圾也正在逐年增长，直接影响着市民的生活与工作环境。特别是在城市对垃圾的收集与运输成为了关注的焦点，其中垃圾车收集路边垃圾桶内的垃圾时，需要人为的将垃圾桶推至提升机构下，并且挂接牢固后才能进行提升翻转倾倒垃圾，最后需将空桶推回原地。这种垃圾收集方式仍然是依赖人工操作，不仅劳动强度大还是一个影响工作效率的重要因素。
3.中国专利授权公告号cn 211002978u，授权公告日为2020年7月14日的实用新型公开了一种垃圾车垃圾收集装置，包括固定座、位移装置、夹持装置和plc控制器，所述固定座与垃圾车的底盘固定连接，所述位移装置包括举升臂和平移臂，所述平移臂套接在举升臂内部，并通过一号伸缩传动装置与举升臂连接在一起，所述举升臂和固定座通过销轴连接，其特征在于：所述举升臂的上方设置有二号伸缩传动装置，所述二号伸缩传动装置的两端分别与举升臂、固定座固定连接在一起，所述平移臂通过齿轮传动装置与夹持装置活动连接。
4.该装置采用机械臂 夹持装置的设计，一定程度上缓解了人工操作带来的不便。但其在使用中还存在以下问题：1、该装置使用举升臂和平移臂来完成垃圾桶的移动，并最终通过传动装置实现垃圾的倾倒，但受装置本身的结构及安装位置所限，垃圾桶在倾倒时不可能完全贴合车厢，在垃圾桶甩动的过程中，也无法精准控制甩动力度，很有可能出现撒漏垃圾的现象；2、该装置中的夹持装置只有简单的节臂伸缩和折弯功能，并没有对垃圾桶的保护装置，在实际使用中很有可能因为用力不当造成掉桶伤桶事件的发生。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是克服现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、占用空间小、使用便捷、垃圾收集效果好的车载智能垃圾收集装置。
6.为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种车载智能垃圾收集装置，包括抱桶机构、抱桶机构位移装置、垃圾桶提升机构、垃圾桶翻转装置和plc控制器，其特征在于：所述抱桶机构位移装置包括纵向滚动移动组件和横向伸缩移动组件，所述纵向滚动移动组件固定连接在汽车副梁上，所述横向伸缩移动组件固定连接在纵向滚动移动组件上，所述垃圾桶提升机构固定连接在横向伸缩移动组件的动作端，所述抱桶机构固定在垃圾桶提升机构上，所述垃圾桶翻转装置的一端与垃圾桶提升机构固定连接，垃圾桶翻转装置的另一端与抱桶机构固定连接。
7.所述纵向滚动移动组件包括马达、同步轴、机架和两组沿同步轴对称分布的导向齿轮、齿条、滑道、滚轮，所述齿条和滑道固定连接在汽车副梁上，两个导向齿轮分别固定在
同步轴的两端并通过同步轴固定在机架上，所述导向齿轮的底部与齿条相啮合，所述滚轮位于在滑道内且与机架固定连接，所述马达安装在机架上，马达的传动轴与同步轴固定连接。
8.所述横向伸缩移动组件包括伸缩油缸、外套筒、伸缩筒、压辊和托辊，所述伸缩筒滑动连接在外套筒内，所述伸缩油缸的缸体固定在外套筒的内壁上，伸缩油缸的油缸轴与伸缩筒的内壁固定连接，所述压辊和托辊分别位于伸缩筒的两侧并与伸缩筒相接触，所述外套筒固定连接在机架上，所述伸缩筒的末端与垃圾桶提升机构固定连接。
9.所述垃圾桶提升机构包括提升轨道、滑座、驱动马达、圆弧齿轮和导向滚轮，所述驱动马达、圆弧齿轮和导向滚轮均安装在滑座上，所述驱动马达与圆弧齿轮传动连接，所述滑座滑动连接在提升轨道上，所述导向滚轮位于提升轨道内，所述提升轨道与伸缩筒固定连接在一起。
10.所述提升轨道包括两根伞形导轨和将两根伞形导轨连接在一起的若干根齿条圆柱，所述圆弧齿轮与齿条圆柱相啮合。
11.所述抱桶机构包括主座体、驱动油缸、同步机构和两只抱桶臂，所述主座体安装在滑座上，所述垃圾桶翻转装置的一端安装在滑座上，垃圾桶翻转装置的动作端与主座体固定连接，所述驱动油缸和同步机构均位于主座体内，两只抱桶臂分别通过一号转轴固定连接在主座体的两端，所述驱动油缸和同步机构的两端分别与两只抱桶臂固定连接在一起。
12.所述同步机构包括两个相互啮合的同步齿轮和两个同步连杆，所述同步连杆的一端与同步齿轮固定连接，同步连杆的另一端与抱桶臂顶端固定连接在一起。
13.所述抱桶臂包括通过二号转轴连接在一起的夹紧大臂和夹紧小臂，所述夹紧大臂通过一号转轴固定连接在主座体的一端，两只夹紧大臂上分别安装有由一号浮动油缸和二号浮动油缸组成的串联单作用油缸组，所述一号浮动油缸内设有回位弹簧，所述二号浮动油缸的油缸杆与夹紧小臂固定连接在一起。
14.所述主座体的底部安装有中夹板，所述夹紧大臂的内侧安装有侧夹板，所述侧夹板与夹紧大臂之间连接有预紧弹簧，，所述夹紧小臂的末端安装有塑料压轮。
15.所述中夹板和侧夹板的内侧安装有防滑垫。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
17.1、本实用新型通过纵向滚动移动组件和横向伸缩移动组件实现对垃圾桶的精确找位；采用液压马达驱动圆弧齿轮沿伞柄型轨道引导的垃圾桶提升机构使得垃圾桶内的垃圾不易撒漏；采用液压浮动夹紧设置的抱桶机构可夹持多种形状大小的垃圾桶，夹紧力均匀，不易损伤垃圾桶。
18.2、本实用新型将抱桶机构位移装置安装在位于垃圾箱底的汽车副梁上，并且通过垃圾桶翻转装置在设备空闲时将抱桶机构翻转立起，这样的设置不仅可以大大降低设备的空间占有率，而且可以有效降低的设备的受损几率。
19.3、本实用新型中的垃圾桶提升机构通过设置在滑座上的圆弧齿轮与提升轨道上齿条圆柱的啮合来实现垃圾桶的稳步提升，这样的提升机构成本低、工作稳定，使用寿命长。
20.4、本实用新型在抱桶机构的主座体内设置同步结构，可以方便控制两只抱桶臂的同步动作；在两个夹紧大臂上安装有由一号浮动油缸和二号浮动油缸组成的串联单作用油
缸组，可使得两个夹紧小臂同时受力，受力均匀；夹板、预紧弹簧和防滑垫的设置可以有效防止掉桶伤桶事件的发生，提高垃圾收集效率。
附图说明
21.图1是实用新型收起状态的侧向示意图。
22.图2是本实用新型收起状态的后视图。
23.图3是本实用新型执行抱桶动作的后视图。
24.图4是本实用新型执行倾倒动作的后视图。
25.图5是本实用新型中抱桶机构闲置状态结构示意图。
26.图6是本实用新型中抱桶机构工作状态结构示意图。
27.图中：抱桶机构1，抱桶机构位移装置2，垃圾桶提升机构3，垃圾桶翻转装置4，纵向滚动移动组件5，横向伸缩移动组件6，马达7，同步轴8，机架9，导向齿轮10，齿条11，滑道12，滚轮13，伸缩油缸14，外套筒15，伸缩筒16，压辊17，托辊18，提升轨道19，滑座20，驱动马达21，圆弧齿轮22，导向滚轮23，伞形导轨24，齿条圆柱25，主座体26，驱动油缸27，同步机构28，抱桶臂29，一号转轴30，同步齿轮31，同步连杆32，二号转轴33，夹紧大臂34，夹紧小臂35，单作用油缸36，一号浮动油缸361，二号浮动油缸362，回位弹簧37，中夹板38，侧夹板39，预紧弹簧40，塑料压轮41，防滑垫42。
具体实施方式
28.以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
29.参见图1-图6，一种车载智能垃圾收集装置，包括抱桶机构1、抱桶机构位移装置2、垃圾桶提升机构3、垃圾桶翻转装置4和plc控制器。
30.所述抱桶机构位移装置2包括纵向滚动移动组件5和横向伸缩移动组件6，所述纵向滚动移动组件5包括马达7、同步轴8、机架9和两组沿同步轴8对称分布的导向齿轮10、齿条11、滑道12、滚轮13，所述齿条11和滑道12固定连接在汽车副梁上，两个导向齿轮10分别固定在同步轴8的两端并通过同步轴8固定在机架9上，所述导向齿轮10的底部与齿条11相啮合，所述滚轮13位于在滑道12内且与机架9固定连接，所述马达7安装在机架9上，马达7的传动轴与同步轴8固定连接；所述横向伸缩移动组件6包括伸缩油缸14、外套筒15、伸缩筒16、压辊17和托辊18，所述伸缩筒16滑动连接在外套筒15内，所述伸缩油缸14的缸体固定在外套筒15的内壁上，伸缩油缸14的油缸轴与伸缩筒16的内壁固定连接，所述压辊17和托辊18分别位于伸缩筒16的两侧并与伸缩筒16相接触，所述外套筒15固定连接在机架9上，所述外套筒15和滑道12在同一水平面上相互垂直，所述伸缩筒16的末端与提升轨道19固定连接。
31.所述垃圾桶提升机构3包括提升轨道19、滑座20、驱动马达21、圆弧齿轮22和导向滚轮23，所述驱动马达21、圆弧齿轮22和导向滚轮23均安装在滑座20上，所述驱动马达21与圆弧齿轮22传动连接，所述滑座20滑动连接在提升轨道19上，所述导向滚轮23有四组，位于提升轨道19内可沿滑槽移动；所述提升轨道19包括两根伞形导轨24和将两根伞形导轨24连接在一起的若干根齿条圆柱25，所述圆弧齿轮22与齿条圆柱25相啮合。
32.所述抱桶机构1包括主座体26、驱动油缸27、同步机构28和两只抱桶臂29，所述同
步机构28包括两个相互啮合的同步齿轮31和两个同步连杆32，所述抱桶臂29包括通过二号转轴33连接在一起的夹紧大臂34和夹紧小臂35，两只夹紧大臂34上分别安装有由一号浮动油缸361和二号浮动油缸362组成的串联单作用油缸组36，所述一号浮动油缸361内设有回位弹簧37，所述二号浮动油缸362的油缸杆与夹紧小臂35固定连接在一起，所述夹紧大臂34通过一号转轴30固定连接在主座体26的一端，所述主座体26安装在滑座20上，本实施例中使用翻转油缸作为垃圾桶翻转装置4，翻转油缸的缸体安装在滑座20上，翻转油缸的油缸杆与主座体26固定连接，所述驱动油缸27、两个同步齿轮31和两个同步连杆32均位于主座体26内，两只夹紧大臂34分别通过一号转轴30固定连接在主座体26的两端，所述驱动油缸27的两个油缸轴分别与两只夹紧大臂固定连接在一起，所述同步连杆32的一端与同步齿轮31固定连接，同步连杆32的另一端与夹紧大臂34顶端固定连接在一起。所述主座体26的底部安装有中夹板38，所述夹紧大臂34的内侧安装有侧夹板39，所述中夹板38和侧夹板39的内侧安装有防滑垫42，所述侧夹板39与夹紧大臂34之间连接有预紧弹簧40，所述夹紧小臂35的末端安装有塑料压轮41。
33.所述同步轴8、托辊18、圆弧齿轮22的齿轮轴上均安装有用于接收plc控制器信号并控制部件运转的编码器，这些编码器可以保证抱桶机构1的精确找位以及垃圾桶的准确提升倾倒。
34.本实用新型的工作过程为：
35.1、准备就绪：通过翻转油缸驱动主座体26翻转放平，准备找桶；
36.2、找桶抱桶：通过马达7驱动导向齿轮10沿着齿条11前行，进而带动机架9沿着滑道12前后移动，当抱桶机构1与垃圾桶位于同一水平线时，通过伸缩油缸14驱动伸缩筒16横向移动伸出，进而带动位于滑座20上的抱桶机构1靠近垃圾桶，当主座体26上的中夹板38接触到垃圾桶时，plc控制器控制伸缩油缸14停止动作，此时，驱动油缸27驱动夹紧大臂34抱合，在抱合的过程中夹紧大臂34的张合度会通过同步连杆32传递给同步齿轮31，并通过同步齿轮31的控制达到两个夹紧大臂34动作的完全同步，当夹紧大臂34上的侧夹板39接触到垃圾桶时，继续夹持带来的阻力会反馈给驱动油缸27，并使得驱动油缸27停止动作，夹紧大臂34上的侧夹板39在受力时，一号浮动油缸361回缩，和一号浮动油缸361串联的二号浮动油缸362伸出，夹紧小臂35绕二号转轴33旋转，使得夹紧小臂35另一端的塑料压轮41从另一方向同步夹紧垃圾桶。当夹紧小臂35上的塑料滚轮41接触到垃圾桶时，两个串联单作用油缸组36停止动作，最终，由中夹板38、两个侧夹板39和塑料滚轮41形成对垃圾桶的均匀抱合；
37.3、提升倾倒：在垃圾桶抱合后，通过驱动马达16驱动滑座20上的圆弧齿轮22顺着齿条圆柱25爬升，进而带动滑座20沿伞形导轨24提升，与此同时，通过伸缩油缸14驱动伸缩筒16横向移动缩回，在滑座20沿伞形导轨24提升的过程实现垃圾桶的倾倒；
38.4、回位放桶：在垃圾桶倾倒完毕后，通过驱动马达27驱动滑座20上的垃圾桶沿伞形导轨24下降，同时通过伸缩油缸14驱动伸缩筒16伸出，当垃圾桶到达原位后，通过驱动油缸27和串联单作用油缸组36控制抱桶臂29松开垃圾箱，而后伸缩筒16缩回；
39.5、收起：完成放回垃圾桶后，为节省空间不妨碍交通，通过翻转油缸驱动主座体26翻转立起，完成一次垃圾收集工作。

技术特征：
1.一种车载智能垃圾收集装置，包括抱桶机构（1）、抱桶机构位移装置（2）、垃圾桶提升机构（3）、垃圾桶翻转装置（4）和plc控制器，其特征在于：所述抱桶机构位移装置（2）包括纵向滚动移动组件（5）和横向伸缩移动组件（6），所述纵向滚动移动组件（5）固定连接在汽车副梁上，所述横向伸缩移动组件（6）固定连接在纵向滚动移动组件（5）上，所述垃圾桶提升机构（3）固定连接在横向伸缩移动组件（6）的动作端，所述抱桶机构（1）固定在垃圾桶提升机构（3）上，所述垃圾桶翻转装置（4）的一端与垃圾桶提升机构（3）固定连接，垃圾桶翻转装置（4）的另一端与抱桶机构（1）固定连接。2.根据权利要求1所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述纵向滚动移动组件（5）包括马达（7）、同步轴（8）、机架（9）和两组沿同步轴（8）对称分布的导向齿轮（10）、齿条（11）、滑道（12）、滚轮（13），所述齿条（11）和滑道（12）固定连接在汽车副梁上，两个导向齿轮（10）分别固定在同步轴（8）的两端并通过同步轴（8）固定在机架（9）上，所述导向齿轮（10）的底部与齿条（11）相啮合，所述滚轮（13）位于在滑道（12）内且与机架（9）固定连接，所述马达（7）安装在机架（9）上，马达（7）的传动轴与同步轴（8）固定连接。3.根据权利要求2所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述横向伸缩移动组件（6）包括伸缩油缸（14）、外套筒（15）、伸缩筒（16）、压辊（17）和托辊（18），所述伸缩筒（16）滑动连接在外套筒（15）内，所述伸缩油缸（14）的缸体固定在外套筒（15）的内壁上，伸缩油缸（14）的油缸轴与伸缩筒（16）的内壁固定连接，所述压辊（17）和托辊（18）分别位于伸缩筒（16）的两侧并与伸缩筒（16）相接触，所述外套筒（15）固定连接在机架（9）上，所述伸缩筒（16）的末端与垃圾桶提升机构（3）固定连接。4.根据权利要求3所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述垃圾桶提升机构（3）包括提升轨道（19）、滑座（20）、驱动马达（21）、圆弧齿轮（22）和导向滚轮（23），所述驱动马达（21）、圆弧齿轮（22）和导向滚轮（23）均安装在滑座（20）上，所述驱动马达（21）与圆弧齿轮（22）传动连接，所述滑座（20）滑动连接在提升轨道（19）上，所述导向滚轮（23）位于提升轨道（19）内，所述提升轨道（19）与伸缩筒（16）固定连接在一起。5.根据权利要求4所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述提升轨道（19）包括两根伞形导轨（24）和将两根伞形导轨（24）连接在一起的若干根齿条圆柱（25），所述圆弧齿轮（22）与齿条圆柱（25）相啮合。6.根据权利要求4所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述抱桶机构（1）包括主座体（26）、驱动油缸（27）、同步机构（28）和两只抱桶臂（29），所述主座体（26）安装在滑座（20）上，所述垃圾桶翻转装置（4）的一端安装在滑座（20）上，垃圾桶翻转装置（4）的动作端与主座体（26）固定连接，所述驱动油缸（27）和同步机构（28）均位于主座体（26）内，两只抱桶臂（29）分别通过一号转轴（30）固定连接在主座体（26）的两端，所述驱动油缸（27）和同步机构（28）的两端分别与两只抱桶臂（29）固定连接在一起。7.根据权利要求6所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述同步机构（28）包括两个相互啮合的同步齿轮（31）和两个同步连杆（32），所述同步连杆（32）的一端与同步齿轮（31）固定连接，同步连杆（32）的另一端与抱桶臂（29）顶端固定连接在一起。8.根据权利要求6所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述抱桶臂（29）包括通过二号转轴（33）连接在一起的夹紧大臂（34）和夹紧小臂（35），所述夹紧大臂（34）通过一号转轴（30）固定连接在主座体（26）的一端，两只夹紧大臂（34）上分别安装有由一号浮动油缸
（361）和二号浮动油缸（362）组成的串联单作用油缸组（36），所述一号浮动油缸（361）内设有回位弹簧（37），所述二号浮动油缸（362）的油缸杆与夹紧小臂（35）固定连接在一起。9.根据权利要求8所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述主座体（26）的底部安装有中夹板（38），所述夹紧大臂（34）的内侧安装有侧夹板（39），所述侧夹板（39）与夹紧大臂（34）之间连接有预紧弹簧（40），所述夹紧小臂（35）的末端安装有塑料压轮（41）。10.根据权利要求9所述的车载智能垃圾收集装置，其特征在于：所述中夹板（38）和侧夹板（39）的内侧安装有防滑垫（42）。

技术总结
一种车载智能垃圾收集装置，包括抱桶机构、抱桶机构位移装置、垃圾桶提升机构、垃圾桶翻转装置和PLC控制器，其特征在于：所述抱桶机构位移装置包括纵向滚动移动组件和横向伸缩移动组件，所述纵向滚动移动组件固定连接在汽车副梁上，所述横向伸缩移动组件固定连接在纵向滚动移动组件上，所述垃圾桶提升机构固定连接在横向伸缩移动组件的动作端，所述抱桶机构固定在垃圾桶提升机构上，所述垃圾桶翻转装置的一端与垃圾桶提升机构固定连接，垃圾桶翻转装置的另一端与抱桶机构固定连接。本实用新型结构简单、占用空间小、使用便捷、垃圾收集效果好。好。好。


技术研发人员：杜朋
受保护的技术使用者：杜朋
技术研发日：2021.09.16
技术公布日：2022/5/25