賀可濤 朱林 劉蒙生 徐柏發(fā) 石建輝

【摘 要】現(xiàn)今高校、醫(yī)院和工廠等大型食堂餐具的回收分類除渣方式主要為設(shè)有專門的收殘?zhí)?，飯后可將餐具里的殘?jiān)谷霘堅(jiān)袄?，將碗盤分類放置在相應(yīng)的容器桶里。但該分類除渣系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：勞動(dòng)力需求量大，效率低。本文所述為針對(duì)學(xué)校、工廠、醫(yī)院等大型場所餐廳設(shè)計(jì)的一種餐廳餐具殘?jiān)謇頇C(jī)，可以實(shí)現(xiàn)餐具回收、餐具初步清潔、裝置內(nèi)部清潔、殘?jiān)桃悍蛛x、自動(dòng)換箱和藍(lán)牙報(bào)警六大功能。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)餐具和殘?jiān)某醪教幚怼?/p>

【關(guān)鍵詞】餐廳;殘?jiān)诸愄幚?STC89C52單片機(jī);無線藍(lán)牙傳輸

中圖分類號(hào)： R155.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）02-0046-002

0 前言

現(xiàn)今高校、醫(yī)院和工廠等大型食堂餐具的回收分類除渣方式主要為設(shè)有專門的收殘?zhí)?，飯后可將餐具里的殘?jiān)谷霘堅(jiān)袄?，將碗盤分類放置在相應(yīng)的容器桶里。

但該分類除渣系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：勞動(dòng)力需求量大。高校、醫(yī)院和工廠等大型食堂需要花費(fèi)大量的人力財(cái)力對(duì)學(xué)生或員工的餐具進(jìn)行收集處理。另一方面效率低。當(dāng)前食堂的現(xiàn)狀往往難以及時(shí)將餐具分類處理，平均每個(gè)員工每餐回收400個(gè)餐具，特別是就餐高峰時(shí)期，聚集性過強(qiáng)，導(dǎo)致剩菜無法及時(shí)清理、餐具的大量堆積、無處可放等問題，且極易出現(xiàn)就餐完畢人員排隊(duì)交餐具、造成通道擁擠。

隨著餐廳自動(dòng)化程度的提高和管理系統(tǒng)的不斷完善，機(jī)器勢(shì)必會(huì)代替人工。餐具自動(dòng)收集與殘?jiān)幚硎菍?shí)現(xiàn)餐廳自動(dòng)化重要的一步，將垃圾進(jìn)行固液分離的機(jī)器勢(shì)必會(huì)適應(yīng)市場需求，促進(jìn)餐廳自動(dòng)化發(fā)展。

1 餐廳餐具殘?jiān)謇頇C(jī)的主要結(jié)構(gòu)

餐廳餐具殘?jiān)謇頇C(jī)結(jié)構(gòu)上主要包括機(jī)器框架、控制中心、餐具收集系統(tǒng)、殘?jiān)鍧嵪到y(tǒng)、內(nèi)部清潔系統(tǒng)、固液分離系統(tǒng)、自動(dòng)換箱系統(tǒng)和無線藍(lán)牙報(bào)警系統(tǒng)。

（1）機(jī)器框架是由鋁型材加工制造而成的機(jī)器框架和由亞克力板加工制作而成機(jī)器外殼。

控制中心由STC89C52單片機(jī)（STC89C52單片機(jī)電路圖如圖1所示），L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，兩個(gè)數(shù)顯降壓模塊與一個(gè)藍(lán)牙主機(jī)（藍(lán)牙模塊電路圖如圖2所示）構(gòu)成。

（2）餐具收集系統(tǒng)主要由紅外檢測(cè)裝置，傳送帶結(jié)構(gòu)，C形彎道，雙線橋結(jié)構(gòu)，及末端餐具收集箱組成。紅外檢測(cè)裝置位于傳送帶入口處;傳送帶結(jié)構(gòu)位于機(jī)器最上方;C形彎道位于傳送帶結(jié)構(gòu)下方，是一種上下端開口，內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu);雙線橋結(jié)構(gòu)位于C形彎道下方;餐具收集箱位于雙線橋結(jié)構(gòu)出口處下方，為上面開放，下面有底的箱體。

（3）殘?jiān)謇硐到y(tǒng)主要由水泵，水管，噴油座與竹節(jié)噴嘴組成。噴油座固定于機(jī)器內(nèi)部角鋁支架之上;竹節(jié)噴嘴可彎曲變形，由噴油座伸至雙線橋中間。這部分裝置簡稱下清潔裝置。

（4）內(nèi)部清洗清洗系統(tǒng)主要由水泵、漏斗清洗水管、水管、噴油座和扁嘴噴頭組成。噴油座、扁嘴噴頭和部分水管組成了上清潔裝置，扁嘴噴頭對(duì)準(zhǔn)C形彎道上端開口;漏斗清洗水管固定于收集漏斗四周，漏斗清洗水管上均勻分布噴水的孔。

（5）固液分離系統(tǒng)主要是由收集漏斗、外壁管道、絞龍電機(jī)、絞龍、支架、滑軌、固體殘?jiān)占浜鸵后w收集裝置組成。收集漏斗位于雙線橋結(jié)構(gòu)的正下方;外壁管道置于收集漏斗正下方，上端開口，并正對(duì)收集漏斗下端開口;絞龍置于外壁管道中，依靠絞龍電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn);外壁管道、電機(jī)、絞龍和支架組成了固液分離結(jié)構(gòu)，固液分離結(jié)構(gòu)一端高一端低;固體殘?jiān)占渲糜诠桃悍蛛x結(jié)構(gòu)高端外壁管道下方;液體收集裝置置于固液分離結(jié)構(gòu)低端外壁管道下方;滑軌位于固液分離裝置下方。

（6）自動(dòng)換箱系統(tǒng)主要是由360度舵機(jī)、齒輪齒條和滑軌組成。360度舵機(jī)與齒輪連接;齒條與滑軌連接;齒輪放于齒條之上，滑軌置于餐具收集箱下。

（7）無線藍(lán)牙報(bào)警系統(tǒng)主要由藍(lán)牙從機(jī)、arduino和報(bào)警燈組成。整個(gè)裝置放置于遠(yuǎn)處，藍(lán)牙從機(jī)連接arduino，arduino連接報(bào)警燈。

2 餐廳餐具殘?jiān)謇頇C(jī)的主要功能

餐廳餐具殘?jiān)謇頇C(jī)的主要有餐具回收、餐具初步清潔、裝置內(nèi)部清潔、殘?jiān)桃悍蛛x、自動(dòng)換箱和藍(lán)牙報(bào)警六大功能，具體功能如下：

（1）餐具的收集：就餐人員將餐后餐具放在指定位置，餐具經(jīng)傳送裝置彎道和雙線橋結(jié)構(gòu)最終到達(dá)收集箱內(nèi)。

（2）殘?jiān)那謇恚翰途邇?nèi)的殘?jiān)ㄟ^彎道下方的缺口和雙線橋結(jié)構(gòu)中間部分掉入下方收集漏斗內(nèi)。搖桿電機(jī)帶動(dòng)雙線橋結(jié)構(gòu)上下前后運(yùn)動(dòng)，有震落餐具內(nèi)的殘?jiān)蛯?duì)餐具下滑進(jìn)行減速的作用;利用機(jī)內(nèi)水泵，將餐具內(nèi)的附著的殘?jiān)酶邏核髑逑吹簟?/p>

（3）機(jī)器內(nèi)部的自我清洗：在機(jī)器使用后，機(jī)器利用機(jī)器內(nèi)的內(nèi)部清潔水泵，使用高壓水流對(duì)機(jī)內(nèi)的餐具通道，殘?jiān)ǖ肋M(jìn)行清理，保持機(jī)器內(nèi)的清潔，延長機(jī)器使用壽命。

（4）殘?jiān)桃悍蛛x：本機(jī)器底部的殘?jiān)占┒肥占瘹堅(jiān)M(jìn)固液分離裝置內(nèi)，固液分離裝置將收集到的食物殘?jiān)桃悍蛛x，下方滑軌方便更換殘?jiān)占?，積極響應(yīng)國家的泔水管理規(guī)定，將泔水分類處理，在保證不污染，不浪費(fèi)的前提下，將泔水回收利用，實(shí)現(xiàn)廢物循環(huán)。

（5）自動(dòng)換箱：當(dāng)一個(gè)餐具收集箱滿后，程序控制自動(dòng)換箱裝置自動(dòng)更換餐具收集箱，省去了更換收集箱的人力。

（6）藍(lán)牙報(bào)警：當(dāng)餐具收集箱內(nèi)餐具收集滿后機(jī)器會(huì)通過無線傳輸裝置向管理者終端發(fā)送提醒更換信號(hào)，及時(shí)提醒管理者及時(shí)更換餐具收集箱。

3 餐廳餐具殘?jiān)謇頇C(jī)的程序設(shè)計(jì)

應(yīng)用時(shí)，打開電源開關(guān)，當(dāng)紅外檢測(cè)裝置檢測(cè)到餐具時(shí)，傳送帶運(yùn)動(dòng)，餐具經(jīng)傳送帶、彎道、雙線橋最終滑入餐具收集箱內(nèi)。搖桿電機(jī)帶動(dòng)雙線橋結(jié)構(gòu)上下前后運(yùn)動(dòng)。上述過程進(jìn)行時(shí)，下清洗裝置同步運(yùn)行，對(duì)餐具內(nèi)部進(jìn)行沖洗。當(dāng)餐具進(jìn)入餐具收集箱內(nèi)，短暫時(shí)間內(nèi)紅外檢測(cè)裝置沒有檢測(cè)到餐具時(shí)，整個(gè)機(jī)器停止運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過一段時(shí)間，如果紅外檢測(cè)裝置還未檢測(cè)到餐具，上清洗裝置和漏斗清洗水管對(duì)機(jī)器內(nèi)部進(jìn)行清洗。當(dāng)上述程序運(yùn)行時(shí)下邊固液分離系統(tǒng)同步運(yùn)行。當(dāng)一個(gè)餐具收集箱滿后，前邊所述程序停止運(yùn)行，360度舵機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條運(yùn)動(dòng)，滑軌移動(dòng)，完成自動(dòng)換箱。換箱完成后，前述程序繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)所有餐具收集箱都滿后，藍(lán)牙主機(jī)給藍(lán)牙從機(jī)發(fā)射信號(hào)，藍(lán)牙從機(jī)接收信號(hào)傳給arduino，arduino控制報(bào)警燈閃亮，提醒工作人員更換所有餐具收集箱。換箱完成后按動(dòng)復(fù)位開關(guān)，所有程序從頭開始運(yùn)行。

4 結(jié)論

本機(jī)由控制中心通過程序控制各執(zhí)行部件自動(dòng)運(yùn)行，信號(hào)檢測(cè)，餐具收集，殘?jiān)謇?，固液分離，自動(dòng)換箱，無線信號(hào)傳輸?shù)日麄€(gè)運(yùn)行過程完全脫離人工，無需人員在旁看管，實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化。通過紅外感應(yīng)器來控制機(jī)器進(jìn)程;通過計(jì)數(shù)傳感器，檢測(cè)收集盤子的數(shù)量，及時(shí)調(diào)整收納餐具的容器;自主編寫程序控制藍(lán)牙模塊完成主機(jī)與從機(jī)之間的無線信號(hào)傳輸，進(jìn)而提醒工作人員換箱子，都體現(xiàn)出本機(jī)器的智能化。而且能將泔水回收利用;裝置在無人使用時(shí)會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行，綠色節(jié)能。成本低，效果好，易推廣使用。

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