【摘? 要】一些大型食堂，如學(xué)校食堂、工廠食堂等，由于用餐人流大，餐盤回收區(qū)會(huì)出現(xiàn)服務(wù)人員無法及時(shí)回收，造成餐盤堆積。此若通過機(jī)械化手段解決此問題可以解放勞動(dòng)力，營(yíng)造更好的就餐環(huán)境。

本文提供了一種新型的餐具回收機(jī)的設(shè)計(jì)方案，面向?qū)ο鬄閺V大集體餐廳就餐者及負(fù)責(zé)餐具回收工作的工人。主要解決餐廳人流量較大時(shí)餐具無法及時(shí)回收的問題。

【關(guān)鍵詞】餐具回收機(jī);餐具回收;剩飯?zhí)幚?/p>

引言

據(jù)調(diào)查，當(dāng)今國(guó)內(nèi)雖有較多類型的餐具回收裝置，但是這一類機(jī)器存在許多問題，例如體積大，能耗高，成本高，結(jié)構(gòu)不合理，穩(wěn)定性較差，效率低，餐具分類不夠完善等等，這些問題對(duì)后續(xù)的餐盤清洗等工作產(chǎn)生影響。因而國(guó)內(nèi)許多高?；蚴瞧髽I(yè)內(nèi)的集體餐廳仍然是人工回收餐具，且人工回收餐具效率低，耗費(fèi)許多人力?？梢姼咝Лh(huán)保低成本的餐具回收設(shè)備具有很大的發(fā)展前景。

本文的餐具自動(dòng)回收裝置便是為了解決這一現(xiàn)實(shí)問題而提出的，下文對(duì)這一裝置均稱為“多功能餐具回收機(jī)”。多功能餐具回收機(jī)采用機(jī)械化，流水線化作業(yè)。是一款操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，安全可靠性高的自動(dòng)收殘裝置。

1.工作原理

1.1機(jī)械部分工作原理

多功能餐具回收機(jī)主要由主傳送帶、夾具系統(tǒng)、次級(jí)傳送帶、篩選機(jī)構(gòu)、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、電機(jī)等部分組成。

主傳送帶與夾具系統(tǒng)

如圖，主傳送帶采用中間隆起的放案，夾具系統(tǒng)采用傾斜旋轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)，克服了餐盤外延對(duì)碗的阻擋，同時(shí)夾頭采用與碗的外形相契合的設(shè)計(jì)，加上彈簧裝置，使碗能夠更加穩(wěn)定地傳遞到次級(jí)傳送帶上。

次級(jí)傳送帶、碗收集裝置、反向雙渦輪蝸桿

上圖所示的為次級(jí)傳送帶以及碗收集裝置，夾具把碗送到次級(jí)傳送帶上之后，次級(jí)傳送帶把碗送到碗收集裝置完成剩飯傾倒以及碗收集的工作。次級(jí)傳送帶兩邊緣有所升高，保證碗的平穩(wěn)傳送。為保證兩個(gè)夾具能精確地反向旋轉(zhuǎn)，我們采用反向雙渦輪蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。

篩選機(jī)構(gòu)與振動(dòng)機(jī)構(gòu)

篩選機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)靈感來自硬幣分揀機(jī)，剩菜，小碟子，大餐盤類似于不同大小的硬幣，主傳送帶將餐盤送至篩選機(jī)構(gòu)時(shí)，剩菜從最下面的濾網(wǎng)落下，小碟子可停在濾網(wǎng)上，大餐盤停在最上層的架子上，之后小碟子通過濾網(wǎng)邊緣落下，大餐盤繼續(xù)向后運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)機(jī)構(gòu)與篩選機(jī)構(gòu)連接帶動(dòng)篩選機(jī)構(gòu)晃動(dòng)實(shí)現(xiàn)更加徹底的分揀工作。

翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將從篩選機(jī)構(gòu)送來的餐盤進(jìn)行翻轉(zhuǎn)放置到餐盤回收盒內(nèi)。

工作原理為：餐盤連同碗小碟子放置在主傳送帶上，通過碗分離系統(tǒng)時(shí)傳感器感受到之后觸發(fā)信號(hào)，帶動(dòng)夾具運(yùn)動(dòng)，將碗夾至二級(jí)傳送帶，二級(jí)傳送帶將碗送至導(dǎo)軌處，將剩湯傾倒至3桶內(nèi)，之后碗沿著導(dǎo)軌滑落到2收集箱內(nèi)，碗的收集完成。之后餐盤小碟子繼續(xù)向前運(yùn)轉(zhuǎn)，滑落到分揀機(jī)構(gòu)時(shí)將剩菜通過濾網(wǎng)收集在5箱內(nèi)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，將餐盤和小碟子向后推進(jìn)同時(shí)提高分揀質(zhì)量，之后小碟子從濾網(wǎng)上滑落到4收納箱內(nèi)，餐盤繼續(xù)向前，通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將餐盤整齊疊放在1收納箱內(nèi)，至此餐盤小碟子剩飯菜的分離結(jié)束。整個(gè)過程通過單片機(jī)系統(tǒng)控制在30s內(nèi)，之后機(jī)器進(jìn)入“休眠”狀態(tài)，等待下一個(gè)餐盤回收，以減少能耗。

1.2電路部分工作原理

為適應(yīng)機(jī)器的功能，電路部分采用單片機(jī)控制，共有四個(gè)電機(jī)，主電機(jī)控制主傳送帶，一個(gè)電機(jī)控制蝸桿保證兩個(gè)夾具的反向旋轉(zhuǎn)，一個(gè)電機(jī)控制次級(jí)傳送帶，一個(gè)電機(jī)控制振動(dòng)機(jī)構(gòu)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)篩選機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。電路中包括一個(gè)光電傳感器，當(dāng)光電傳感器感受到有餐盤放在主傳送帶上時(shí)，電路控制所有電機(jī)啟動(dòng)，待運(yùn)轉(zhuǎn)60s后未感受到有餐盤放置時(shí)機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，若60s內(nèi)再次感受到餐盤時(shí)，機(jī)器繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)60s。

1.3技術(shù)性能指標(biāo)

多功能餐具回收機(jī)總長(zhǎng)2.7m，總寬1.2m。主動(dòng)力采用YE3型電機(jī)，控制電路通過單片機(jī)控制，光電傳感器觸發(fā)的方式。主傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度為0.1m/s，每隔0.7m放置一個(gè)待回收的餐盤，夾具轉(zhuǎn)速0.087r/s，蝸輪蝸桿傳動(dòng)比50，振動(dòng)裝置可直接與電機(jī)相連。

2.結(jié)語

本文提出的多功能餐具回收機(jī)采用全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一體機(jī)相對(duì)來說還屬于空白頁。餐具回收設(shè)備尚未廣泛應(yīng)用，因此具有廣泛的發(fā)展前景。

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作者簡(jiǎn)介：張凱戈（1999.08-），男，河南許昌人，濟(jì)南市市中區(qū)山東大學(xué)車輛工程專業(yè)，本科生。