本發明涉及環衛機械設備，特別是涉及能自動上料的抱桶式垃圾車。

背景技術：

隨著我國城市的迅速擴張，城市人口劇增，城市生活垃圾問題直接影響了市民的生活與工作環境質量。目前，城市垃圾收集與轉運模式是：垃圾桶→垃圾車→垃圾中轉站→城外垃圾處理場。其中，垃圾車集路邊垃圾桶內的垃圾的環節大多是人工作業：將垃圾車開至垃圾桶所在位置，環衛工人下車將垃圾桶拉到垃圾車旁并掛在掛架上，然后提升、翻轉垃圾桶將垃圾傾倒至垃圾車內，最后工人將清空垃圾后的垃圾桶從掛架上取下并歸位。這種方式在操作過程中，要求工人下車操作，需要一個司機和一個環衛工人協同配合作業，不僅需要投入大量的人力，而且工人勞動強度大、效率低下。

技術實現要素：

有鑒于此，提供一種自動上料的抱桶式垃圾車，實現垃圾桶垃圾收集的自動化。

一種抱桶式垃圾車，用于收集垃圾桶的垃圾，包括車架以及設置于車架上的車廂，所述車廂的前側形成上料區，上料區的頂面形成有上料口，所述車廂的側面對應上料口設置有自動上料裝置，所述上料裝置包括抱桶機構、提升機構、翻轉機構、以及伸縮機構，所述伸縮機構包括伸縮臂以及驅動伸縮臂水平移動的液壓馬達，所述翻轉機構包括翻轉臂以及翻轉油缸，所述翻轉臂的一端可轉動地與伸縮臂連接，另一端與提升機構固接，所述翻轉油缸一端與伸縮臂連接，另一端可轉動地連接至翻轉臂的中央，所述抱桶機構與提升機構相連，包括用于抱起垃圾桶的機械手以及驅動機械手合攏以抱緊垃圾桶的液壓油缸。

相較于現有技術，本發明抱桶式垃圾車的上料裝置的抱桶機構在伸縮機構、提升機構的驅動下自動抱桶，其翻轉機構使垃圾桶翻轉，垃圾在重力作用下自動傾倒至垃圾車，整個上料過程全自動化，減少人力需求，提高工作效率。

附圖說明

圖1為本發明抱桶式垃圾車的一實施例的結構示意圖。

圖2為圖1所示垃圾車的上料裝置的結構示意圖。

圖3為圖2所示自動上料裝置的另一角度視圖。

圖4為圖2所示上料裝置的抱爪機構的結構示意圖。

圖5為圖1所示垃圾車上料時的狀態示意圖。

圖6為圖1所示掛桶式垃圾車的壓縮機構的結構示意圖。

圖7為圖6所示壓縮機構的推鏟的示意圖。

圖8為圖6所示壓縮機構的動作示意圖。

圖9為圖1所示掛桶式垃圾車的污水箱的示意圖。

圖10為污水箱的另一角度的剖視圖。

圖11為圖10中圈XI的放大圖。

具體實施方式

本發明抱桶式垃圾車用于收運道路兩側的垃圾桶內的垃圾，以下將結合附圖及具體實施方式對本發明進行詳細說明。

如圖1所示，根據本發明一實施例的抱桶式垃圾車包括車架100、車廂200、后門蓋300、上料裝置400、壓縮機構50、以及污水箱60。其中，車架100作為整個垃圾車的承載機構，可以是常規的運輸車輛的車架機構。所述車廂200固定在車架100上，為尾端開口的中空結構。所述后門蓋300耦合于車廂200的尾端，可以相對車廂200打開或關閉。在收集垃圾的過程中，后門蓋300閉合；在車廂200裝滿垃圾后，后門蓋300打開，向外傾倒或轉移垃圾。較佳地，所述后門蓋300的邊緣設有密封條320，在閉合時，與車廂200的尾端的邊緣緊密接觸，防止垃圾泄漏。

所述車廂200的前端作為上料區，頂面形成有上料口220，用于向車廂200內傾倒垃圾。所述自動上料裝置400設置于車廂200的側面且與上料口220的位置相對應，具有自動抱桶上料的功能，即能自動抓取路邊的垃圾桶并將垃圾桶內的垃圾傾倒于車廂200內。請同時參閱圖2及圖3，所述自動上料裝置400包括抱桶機構10、提升機構20、翻轉機構30、以及伸縮機構40。

所述伸縮機構40安裝于垃圾車的側面，帶動整個上料裝置在水平方向上移動；所述翻轉機構30安裝在伸縮機構40上；所述提升機構20連接翻轉機構30與抱桶機構10，所述抱桶機構10用于抱起垃圾桶。工作時，伸縮機構40向外伸出帶動抱桶機構10靠近并抱住垃圾桶，之后伸縮機構40縮回，提升機構20帶動抱桶機構10以及垃圾桶上移至垃圾車頂，翻轉機構30帶動垃圾桶翻轉將垃圾桶內的垃圾傾倒至垃圾車內。所述抱桶機構10、提升機構20、翻轉機構30、以及伸縮機構40與一控制器相連，控制器根據垃圾桶的狀態控制各機構的動作，使上料過程全自動化，無需工人下車操作，減少人力需求，提升效率。

如圖4所示，所述抱桶機構10包括承重件11、安裝于承重件11的外側的傳感器12、安裝于承重件11的兩側邊的機械手13、以及驅動所述機械手13的液壓油缸14。所述承重件11用于承載垃圾桶的重量，承重件11的頂端與提升機構20連接，將整個抱桶機構10懸掛于升降組件上。所述傳感器12優選地為接觸傳感器，用于檢測抱桶機構10是否與垃圾桶相接觸，當檢測到與垃圾桶接觸時，控制器控制液壓油缸14動作，驅動機械手13合攏，抱緊垃圾桶。較佳地，所述機械手13上形成有楔形的緩沖塊15，所述緩沖塊15的外表面傾斜，通常傾斜15度，與垃圾桶的傾斜的側壁匹配，使機械手13與垃圾桶形成面接觸，保證機械手13與垃圾桶形成足夠的摩擦力。較佳地，所述承重件11上還設有承重傳感器，檢測垃圾桶的重量并進行記錄分析。本實施例中，所述承重件11的下部設置有擋板16，在機械手13抱住垃圾桶時，擋板16與垃圾桶的側壁形成接觸，避免垃圾桶晃動。

如圖2所示，所述提升機構20包括連接架21、以及驅動連接架21上下移動的提升油缸22。所述連接架21包括與提升油缸22連接的支架23以及與支架23連接的橫梁24。所述橫梁24為水平條狀結構，橫梁24的一端與抱桶機構10的承重件11固定連接，另一端與支架23固定連接。所述橫梁24與支架23的連接點偏離支架23的中央。所述支架23連接于提升油缸22的底部，支架23上連接有多個導向軸25，所述導向軸25環繞提升油缸22設置，導向軸25的底部連接于支架23上，上端穿設于提升油缸22的外殼上。所述提升油缸22的頂端與翻轉機構30連接，底端與支架23的中央固定相連。較佳地，所述支架23與提升油缸22的連接點、與支架23與橫梁24的連接點所在的直線指向垃圾桶的重心，保證垃圾桶、抱桶機構10以及提升機構20整體的力學穩定性。所述提升油缸22驅動連接架21帶動抱桶機構10、垃圾桶上下移動時，在導向軸25的導引下，整個移動維持在豎直方向，避免發生偏轉，導致垃圾桶側翻。較佳地，所述導向軸25上設置有兩個行程開關，即上升行程開關及下落行程開關，控制連接架21上、下移動的行程。

如圖2-3所示，所述翻轉機構30包括翻轉臂31以及驅動翻轉臂31轉動的翻轉油缸32。所述翻轉臂31的一端與提升油缸22的頂端固定連接，另一端可轉動地套接于伸縮機構40的一水平樞軸41上。所述翻轉臂31的中央還形成有連接座33，連接座33上樞接一水平轉軸34。本實施例中，所述翻轉油缸32的一端與伸縮機構40相連，另一端與水平轉軸34連接。翻轉油缸32伸縮時，帶動翻轉臂31相對翻轉油缸32以連接兩者的水平轉軸34為軸心轉動。由于翻轉臂31的一端與提升油缸22固定連接，另一端與伸縮機構40可轉動連接，翻轉臂31帶動提升油缸22以伸縮機構40的水平樞軸41為軸心轉動。較佳地，所述翻轉臂31設有翻轉行程開關及水平行程開關，分別用于控制翻轉臂31翻轉的角度以及在伸縮機構40的驅動下在水平方向上伸出的長度。

如圖3所示，所述伸縮機構40包括固定架42、連接于固定上的伸縮臂43、以及驅動伸縮臂43移動的液壓馬達44。所述固定架42固定安裝于垃圾車的側面，將整個上料裝置安裝于垃圾車上。本實施例中，所述固定架42為貼靠于垃圾車側面的豎直板狀結構，所述伸縮臂43與固定架42相疊，兩者相貼的表面均形成有滑槽45，導引伸縮臂43相對固定架42的滑動。所述液壓馬達44安裝在固定架42上，驅動伸縮臂43在水平方向上移動。本實施例中，所述液壓馬達44的輸出軸連接有齒輪46，所述伸縮臂43的頂部設置有齒條47，所述齒條47與齒輪46相嚙合，液壓馬達44啟動時帶動齒輪46轉動，進而驅動齒條47移動，帶動與之連接的伸縮臂43在水平方向上移動。較佳地，所述液壓馬達44連接有編碼器48，用于控制伸縮臂43的移動范圍。所述翻轉油缸32連接至伸縮臂43的末端，伸縮臂43的中央形成所述水平樞軸41，與翻轉臂31樞接，伸縮臂43在液壓馬達44的驅動下移動時帶動翻轉機構30同步水平移動。

本發明抱桶式自動上料裝置應用于垃圾車收取路邊垃圾桶的垃圾時，環衛工人僅需在車內操控即可完成對垃圾桶內垃圾的收集、轉運，如圖5所示，具體如下：

首先，將垃圾車停靠在路邊垃圾桶附近，環衛工人按下按鈕啟動本發明抱桶式自動上料裝置，控制器控制伸縮機構40的液壓馬達44，驅動伸縮臂43向外伸出，帶動翻轉機構30、與翻轉機構30連接的提升機構20、以及與提升機構20連接的抱桶機構10向外伸出靠近垃圾桶，此過程中可配合攝像定位機構捕捉垃圾桶的位置，調整伸縮臂43伸出的長度。當抱桶機構10的接觸傳感器12檢測到與垃圾桶相觸碰時，控制器控制抱桶機構10的液壓油缸14，驅使機械手13收攏抱緊垃圾桶，完成垃圾桶的自動掛架。

在抱桶機構10的機械手13抱緊垃圾桶后，控制器控制液壓馬達44反轉，伸縮臂43縮回，同時控制提升油缸22，驅動抱桶機構10以及垃圾桶上移至垃圾車頂。之后控制翻轉油缸32帶動翻轉臂31轉動，進而帶動提升機構20、抱桶機構10以及垃圾桶翻轉預定角度，垃圾桶朝向垃圾車頂的上料口220傾斜，在重力的作用下，垃圾桶的桶蓋自動打開，垃圾自動傾倒至垃圾車內。為保證垃圾傾倒干凈，垃圾桶翻轉后靜置數秒，然后控制器控制翻轉臂31抖動一次，帶動垃圾桶抖動清空垃圾桶內的垃圾，完成自動上料。

在垃圾桶內的垃圾清空后，控制器控制翻轉臂31轉回原位，提升機構20、抱桶機構10、垃圾桶回復至豎直狀態，然后控制伸縮臂43再次伸出，并控制提升油缸22驅動抱桶機構10下移，將清空的垃圾桶送至原位，此時控制液壓油缸14驅動機械手13張開，放下垃圾桶。在放歸垃圾桶后，控制伸縮臂43縮回，整個上料裝置回到初始狀態。垃圾車駛向下一垃圾桶，重復上述過程，收集垃圾。

所述壓縮機構50將傾倒于車廂200內的垃圾進行壓縮，以充分利用車廂200的空間，裝載更多的垃圾。如圖6所示，所述壓縮機構50包括推鏟箱51、鉸接于推鏟箱51內的推鏟油缸52、以及與推鏟油缸52鉸接并由推鏟油缸52驅動的推鏟53。所述推鏟箱51位于垃圾車的上料口220的下方，推鏟箱51朝向車廂200的尾端開口，推鏟53在推鏟油缸52的驅動下伸出推鏟箱51將垃圾推向車廂200的尾端并壓緊。本實施例中，所述上料口220處傾斜設置有擋板290，所述擋板290的頂端連接于上料口220的前側，底端連接于推鏟箱51的頂板的后端，擋板290朝向車廂200的尾端傾斜，對由上料口220傾倒下來的垃圾進行導向和隔離，防止垃圾進入擋板290下方的壓縮機構。

所述本實施例中，所述推鏟油缸52為2個，呈交叉布置，可以有效減少壓縮機構50的體積，增加垃圾壓縮容量。所述推鏟53朝向車廂200的做動面呈折面狀，可以增加壓縮接觸面積，提高壓縮率。所述推鏟箱51的相對兩側板的內壁上形成有導軌54與滑軌55，所述導軌54大致位于側壁的中央，滑軌55位于側壁的頂端，導軌54與滑軌55均水平延伸。如圖7所示，所述推鏟53沿導軌54滑動，推鏟53的頂端固定有擋塊56，所述滑軌55內設置有聯動板57與擋塊56作用。當推鏟53在推鏟油缸52的驅動下沿導軌54滑動時，帶動擋塊56隨之同步移動，擋塊56觸碰聯動板57帶動聯動板57隨之沿滑軌55滑動。所述推鏟53的底部固接有耐磨材質的呢絨滑塊58，防止壓縮垃圾時部分垃圾從推鏟53底部進入推鏟油缸52所在的一側。

如圖8所示，當上料裝置400傾倒的垃圾儲滿上料口220時，操控人員啟動壓縮機構50：推鏟油缸52交叉向前運動，推動推鏟53沿導軌54向外滑動，將垃圾向車廂200尾端推動并壓縮。在推鏟53滑動一定距離時，推鏟53上的擋塊56觸碰到聯動板57的尾端，帶動聯動板57隨推鏟53一起向車尾移動，如此聯動板57始終遮蓋于推鏟油缸52上方，避免垃圾進入壓縮機構50內。當推鏟53推至極限位置時，垃圾被壓縮至車廂200尾端，此時推鏟油缸52收縮，帶動推鏟53反向縮回，推鏟53反向滑動一定距離后，與聯動板57的前端觸碰并帶動聯動板57一起反向移動，直至回到原始位置，等上料口220再次堆滿垃圾后重復以上操作，壓縮垃圾。

所述污水箱60固接于后門蓋300的底部，收集垃圾內的污水，避免其泄漏造成二次污染。如圖9-11所示，所述污水箱60包括箱體61、以及連接于箱體61的底部的閥門62。當箱體61內集滿污水時，打開閥門62將箱體61內的污水排出進行處理。所述箱體61的頂面包括貼合于后門蓋300下方的漏水部63以及貼合于車廂200的尾端的下方的導水部64，所述漏水部63上形成有若干漏水孔65，垃圾中的污水主要經由所述漏水孔65進入箱體61內。所述導水部64在其與漏水部63連接的一側下凹，形成導水槽66，所述導水槽66正對后門蓋300與車廂200的結合處。本實施例中，所述導水槽66的橫截面呈V形，導水槽66的底部還形成有若干小孔67，所述小孔67連通導水槽66與箱體61。雖然后門蓋300與車廂200之間設置有密封條320，但仍不可避免有少部分污水泄漏，該處泄漏的污水匯集于密封條320下方的導水槽66內，并最終由小孔67流入箱體61，達到徹底防止污水外泄的目的。

本發明所展示的抱桶式自動上料裝置，其抱桶機構10在伸縮機構40、提升機構20的驅動下在水平面以及豎直方向上自動伸縮移動，在一定范圍內實現垃圾桶的自動抱桶；另外其翻轉機構30在垃圾桶提升至車頂時促使垃圾桶翻轉，垃圾在重力作用下自動傾倒至垃圾車，整個上料過程全自動化，本發明能夠快速、準確的自動完成上料動作，減少人力需求，提高工作效率。另外，設置有壓縮機構50，其推鏟油缸52交叉設置，結構緊湊，空間占用小，垃圾壓縮率高。再另外，設置污水箱60收集垃圾中的污水，密封性好，無污水外泄，避免二次污染。

需要說明的是，本發明并不局限于上述實施方式，根據本發明的創造精神，本領域技術人員還可以做出其他變化，這些依據本發明的創造精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的范圍之內。