一种新型餐具回收机设计方案

【摘  要】一些大型食堂，如学校食堂、工厂食堂等，由于用餐人流大，餐盘回收区会出现服务人员无法及时回收，造成餐盘堆积。此若通过机械化手段解决此问题可以解放劳动力，营造更好的就餐环境。

本文提供了一种新型的餐具回收机的设计方案，面向对象为广大集体餐厅就餐者及负责餐具回收工作的工人。主要解决餐厅人流量较大时餐具无法及时回收的问题。

【关键词】餐具回收机;餐具回收;剩饭处理

引言

据调查，当今国内虽有较多类型的餐具回收装置，但是这一类机器存在许多问题，例如体积大，能耗高，成本高，结构不合理，稳定性较差，效率低，餐具分类不够完善等等，这些问题对后续的餐盘清洗等工作产生影响。因而国内许多高校或是企业内的集体餐厅仍然是人工回收餐具，且人工回收餐具效率低，耗费许多人力。可见高效環保低成本的餐具回收设备具有很大的发展前景。

本文的餐具自动回收装置便是为了解决这一现实问题而提出的，下文对这一装置均称为“多功能餐具回收机”。多功能餐具回收机采用机械化，流水线化作业。是一款操作简单，自动化程度高，安全可靠性高的自动收残装置。

1.工作原理

1.1机械部分工作原理

多功能餐具回收机主要由主传送带、夹具系统、次级传送带、筛选机构、振动机构、翻转机构、电机等部分组成。

主传送带与夹具系统

如图，主传送带采用中间隆起的放案，夹具系统采用倾斜旋转的设计，克服了餐盘外延对碗的阻挡，同时夹头采用与碗的外形相契合的设计，加上弹簧装置，使碗能够更加稳定地传递到次级传送带上。

次级传送带、碗收集装置、反向双涡轮蜗杆

上图所示的为次级传送带以及碗收集装置，夹具把碗送到次级传送带上之后，次级传送带把碗送到碗收集装置完成剩饭倾倒以及碗收集的工作。次级传送带两边缘有所升高，保证碗的平稳传送。为保证两个夹具能精确地反向旋转，我们采用反向双涡轮蜗杆传动的设计。

筛选机构与振动机构

筛选机构的设计灵感来自硬币分拣机，剩菜，小碟子，大餐盘类似于不同大小的硬币，主传送带将餐盘送至筛选机构时，剩菜从最下面的滤网落下，小碟子可停在滤网上，大餐盘停在最上层的架子上，之后小碟子通过滤网边缘落下，大餐盘继续向后运动。振动机构与筛选机构连接带动筛选机构晃动实现更加彻底的分拣工作。

翻转机构将从筛选机构送来的餐盘进行翻转放置到餐盘回收盒内。

工作原理为：餐盘连同碗小碟子放置在主传送带上，通过碗分离系统时传感器感受到之后触发信号，带动夹具运动，将碗夹至二级传送带，二级传送带将碗送至导轨处，将剩汤倾倒至3桶内，之后碗沿着导轨滑落到2收集箱内，碗的收集完成。之后餐盘小碟子继续向前运转，滑落到分拣机构时将剩菜通过滤网收集在5箱内，振动机构开始运转，将餐盘和小碟子向后推进同时提高分拣质量，之后小碟子从滤网上滑落到4收纳箱内，餐盘继续向前，通过翻转机构将餐盘整齐叠放在1收纳箱内，至此餐盘小碟子剩饭菜的分离结束。整个过程通过单片机系统控制在30s内，之后机器进入“休眠”状态，等待下一个餐盘回收，以减少能耗。

1.2电路部分工作原理

为适应机器的功能，电路部分采用单片机控制，共有四个电机，主电机控制主传送带，一个电机控制蜗杆保证两个夹具的反向旋转，一个电机控制次级传送带，一个电机控制振动机构，振动机构带动筛选机构和翻转机构。电路中包括一个光电传感器，当光电传感器感受到有餐盘放在主传送带上时，电路控制所有电机启动，待运转60s后未感受到有餐盘放置时机器停止运转，若60s内再次感受到餐盘时，机器继续运转60s。

1.3技术性能指标

多功能餐具回收机总长2.7m，总宽1.2m。主动力采用YE3型电机，控制电路通过单片机控制，光电传感器触发的方式。主传送带运转速度为0.1m/s，每隔0.7m放置一个待回收的餐盘，夹具转速0.087r/s，蜗轮蜗杆传动比50，振动装置可直接与电机相连。

2.结语

本文提出的多功能餐具回收机采用全新的结构设计一体机相对来说还属于空白页。餐具回收设备尚未广泛应用，因此具有广泛的发展前景。

参考文献

[1]冯维明.材料力学.北京：国防工业出版社，2016.

[2]郑文纬，吴克坚.机械原理.高等教育出版社，1995.

[3]陈桂友，单片机应用技术基础.机械工业出版社，2015.

[4]潘承怡，向敬忠. 常用机械结构选用技巧. 化学工业出版社，2016.

作者简介：张凯戈（1999.08-），男，河南许昌人，济南市市中区山东大学车辆工程专业，本科生。