劉敏

山東省臨沂第一中學(xué)

簡(jiǎn)易型垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收裝置探析

劉敏

山東省臨沂第一中學(xué)

近年來(lái)，隨著飲料行業(yè)、礦泉水行業(yè)等的不斷發(fā)展，飲料垃圾瓶、廢棄酒瓶、礦泉水瓶等垃圾瓶的數(shù)量不斷增加，但是如果依靠人力資源來(lái)處理這些垃圾瓶，不但回收效率低而且回收成本較大。因此，對(duì)于垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收的研究，受到了愈加廣泛的關(guān)注。本文筆者結(jié)合所學(xué)知識(shí)并根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)圍繞簡(jiǎn)易型垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收裝置進(jìn)行探析。

垃圾瓶；自動(dòng)分類(lèi)；分類(lèi)回收

前言

通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，我國(guó)每年的廢棄垃圾瓶數(shù)量巨大，易拉罐使用率達(dá)到每年1.19×1010個(gè)以上，廢棄塑料瓶及玻璃瓶超過(guò)5.5× 106t以上。而廢棄垃圾瓶的回收率極低，二次利用效率僅達(dá)到22%。究其原因可以發(fā)現(xiàn)，垃圾瓶的回收不但工作量巨大，而且需要耗費(fèi)大量的時(shí)間成本和人力資源成本。而簡(jiǎn)易性垃圾瓶自動(dòng)回收裝置的研發(fā)及利用，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、而且成本較低、使用方便，在垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收工作中，具有非常顯著的應(yīng)用效果。

一、垃圾瓶材質(zhì)、種類(lèi)情況

本研究通過(guò)實(shí)地調(diào)查法，到周邊超市展開(kāi)調(diào)查研究，具體統(tǒng)計(jì)了當(dāng)前市場(chǎng)中，塑料瓶和易拉罐的分布情況，收集了各種容量的塑料瓶、易拉罐共計(jì)30個(gè)，垃圾瓶容量分別為0.25L、0.5L、1.5L，并對(duì)每種容量的空瓶進(jìn)行質(zhì)量測(cè)量，空瓶質(zhì)量均在15～60g范圍內(nèi)。

表1 垃圾瓶材質(zhì)種類(lèi)分布表

表2 垃圾瓶容量與質(zhì)量關(guān)系表

根據(jù)上表調(diào)查數(shù)據(jù)可知，塑料瓶的回收數(shù)量大幅超過(guò)易拉罐數(shù)量。另外，垃圾瓶空瓶質(zhì)量均在60g以下。

二、垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

本研究將垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收系統(tǒng)，大致劃分為三個(gè)組成結(jié)構(gòu)，分別是箱體結(jié)構(gòu)、自動(dòng)分類(lèi)控制結(jié)構(gòu)以及執(zhí)行結(jié)構(gòu)。

具體來(lái)看，在箱體結(jié)構(gòu)中，又可大致劃分為三個(gè)部分，其中兩個(gè)部分分別用來(lái)放置易拉罐和塑料瓶，另外一部分負(fù)責(zé)電氣控制，在電氣控制室中應(yīng)當(dāng)設(shè)置一套完善、可行的電氣回路，其中包括電源、電機(jī)等。由以上調(diào)查結(jié)果可知，塑料瓶的回收數(shù)量大幅超過(guò)易拉罐數(shù)量，因此相比較于易拉罐收集箱而言，塑料瓶收集箱的容量應(yīng)當(dāng)設(shè)置的更大一些[1]。

在自動(dòng)分類(lèi)控制結(jié)構(gòu)中，主要有傳感器和單片機(jī)構(gòu)成，其中單片機(jī)負(fù)責(zé)控制電路。通過(guò)控制結(jié)構(gòu)中的傳感器，將能夠?qū)窟M(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，區(qū)分不同瓶子的質(zhì)量和材料，隨后將這些信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，單片機(jī)會(huì)對(duì)垃圾瓶的信息進(jìn)行分析，并按照既定程序完成垃圾瓶的分類(lèi)工作，并向執(zhí)行結(jié)構(gòu)傳達(dá)分類(lèi)指令。

在垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收裝置的執(zhí)行結(jié)構(gòu)中，主要有三張電動(dòng)門(mén)構(gòu)成，每張電動(dòng)門(mén)都配備了享用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等自動(dòng)化設(shè)備，執(zhí)行結(jié)構(gòu)的主要作用在于，接受單片機(jī)控制電路傳達(dá)而來(lái)的信息，并按照指令要求完成對(duì)每個(gè)垃圾瓶的具體分類(lèi)，其中安裝中自動(dòng)電動(dòng)門(mén)，主要有開(kāi)啟和關(guān)斷兩種狀態(tài)，能夠根據(jù)指令要求，將其中含有過(guò)多飲料的垃圾瓶進(jìn)行阻攔，或?qū)⒉煌N類(lèi)的垃圾瓶準(zhǔn)確的投放到相應(yīng)的回收箱體中[2]。

三、垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收系統(tǒng)的工作原理

垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收裝置主要具備兩項(xiàng)功能，其一是檢測(cè)垃圾瓶中殘留飲料的比例是否過(guò)高；其二是辨識(shí)不同材質(zhì)的垃圾瓶，將塑料瓶與金屬罐分別放置在不同的回收箱中。在此過(guò)程中，自動(dòng)分類(lèi)控制器發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用，自動(dòng)分類(lèi)控制器中包含傳感器、單片機(jī)以及繼電器等多種電氣元件。

其工作原理可概述為：當(dāng)有人將垃圾瓶經(jīng)過(guò)第一道電動(dòng)門(mén)投入回收裝置中，壓力傳感器能夠感應(yīng)到瓶體信息，壓力傳感器將瓶體質(zhì)量信息，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并將該信號(hào)及時(shí)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)控制電路中。將回收裝置對(duì)垃圾瓶的基準(zhǔn)質(zhì)量要求設(shè)為60g，如果傳感器發(fā)現(xiàn)垃圾瓶及瓶中殘留飲料的合計(jì)質(zhì)量超過(guò)60g，將會(huì)有裝置動(dòng)作將垃圾瓶阻攔，并導(dǎo)致警報(bào)器動(dòng)作，自動(dòng)提醒扔垃圾者；如果垃圾瓶?jī)?nèi)無(wú)過(guò)多殘余飲料，回收裝置將會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟第二道電動(dòng)門(mén)。

在確定回收垃圾瓶的材質(zhì)類(lèi)型時(shí)，需要用到自動(dòng)分類(lèi)控制器中的多種元件，其中包括金屬傳感器、單片機(jī)、繼電器以及整形放大電路等。金屬傳感器能夠感應(yīng)到垃圾瓶體的相關(guān)信息，并以電壓信號(hào)的形式傳出，經(jīng)過(guò)整形放大器處理，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，隨后電壓信號(hào)傳達(dá)到單片機(jī)中，單片機(jī)能夠?qū)﹄妷盒盘?hào)進(jìn)行識(shí)別，判斷垃圾瓶是否為金屬材質(zhì)，對(duì)該垃圾瓶加以正確的分類(lèi)，并將其投擲到相應(yīng)的塑料瓶回收箱或易拉罐回收箱中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)易拉罐與塑料瓶的分類(lèi)[3]。

結(jié)語(yǔ)

本研究主要圍繞簡(jiǎn)易性垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收裝置進(jìn)行探究，首先通過(guò)實(shí)地調(diào)查法，調(diào)查了附近超市中飲料的材質(zhì)，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，隨后具體分析了垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收系統(tǒng)中的箱體結(jié)構(gòu)、自動(dòng)分類(lèi)控制結(jié)構(gòu)以及執(zhí)行結(jié)構(gòu)三大組成結(jié)構(gòu)。最后有圍繞自動(dòng)分類(lèi)控制器的工作流程，詳細(xì)分析了簡(jiǎn)易性垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收裝置的工作原理。通過(guò)此次研究，加深了我對(duì)垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收裝置設(shè)計(jì)的了解與認(rèn)知，對(duì)于我今后的學(xué)習(xí)與研究，將會(huì)起到非常積極的促進(jìn)作用。

[1]潘怡騁，孫浩然，徐國(guó)晟，董瀟陽(yáng).自動(dòng)分類(lèi)垃圾回收箱[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，04（27）：93.

[2]沈煜恒，李昕玲.簡(jiǎn)易型垃圾瓶自動(dòng)分類(lèi)回收裝置[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2015，01（06）：36-38.

[3]豐雨，姚嘉歡，王瑾，付興建.垃圾自動(dòng)分類(lèi)回收機(jī)器人的設(shè)計(jì)探討[J].信息與電腦（理論版），2014，06（11）：60-62.