一种垃圾袋打包机构及垃圾桶的制作方法

1.本发明属于垃圾桶技术领域，具体地说，是关于一种垃圾袋打包机构及垃圾桶。


背景技术：

2.现有技术中，具有自动打包功能的智能垃圾桶，其垃圾袋打包机构通常包括刚性压杆、封口装置和驱动机构。驱动机构驱动刚性压杆先将垃圾袋袋口集中收拢至封口装置处，再由封口装置进行封口。对于较薄的垃圾袋，为获得更好的收口效果，一般采用两根相互交叉的刚性压杆将垃圾袋收口至一角。然而，上述两根压杆的结构复杂，控制难度较大，导致成本较高；同时受到压杆尺寸和装配误差、结构刚度的影响，塑料压杆进行收口时易变形，出现故障，造成无法封口打包，或封口不均匀不牢固等质量不稳定现象。
3.同时，现有技术中，封口装置通常采用发热丝以实现对垃圾袋的封口打包并熔融切断。由于发热丝直径较小，封口的宽度较窄，导致封口处强度有限，封口质量欠佳；且封口时发热丝温度较高，要求的电流较大，对封口底座的耐高温要求及电路要求较高，成本较高。
4.因此，与必要对现有的垃圾袋打包机构进行改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于提供一种垃圾袋打包机构，以克服现有技术中的上述技术问题。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种垃圾袋打包机构，设置在垃圾桶内，包括安装底座，设置在所述安装底座上的封口装置、驱动装置、压杆和控制装置，其中：
8.所述安装底座的中间具有垃圾投放口，所述封口装置设置在所述垃圾投放口的一侧，所述压杆设置在所述垃圾投放口的另一侧并与所述封口装置相对设置，且所述压杆由所述驱动装置驱动；所述控制装置用于至少控制所述驱动装置和封口装置的运行；
9.所述封口装置包括封口底座，所述封口底座上与所述压杆相对的一面的中部安装垃圾袋切断结构，上部和下部分别具有封口端面，所述封口端面上分别设置发热片，所述封口端面和发热片沿所述垃圾投放口的侧边轴向分布，所述发热片与发热电路电连接；所述压杆与所述封口装置相对的一面为压杆端面；所述垃圾袋切断结构用于切断一体式无断点垃圾袋，所述发热片用于与所述压杆端面配合热熔封口所述垃圾袋的袋底和袋口。
10.优选地，所述垃圾袋切断结构为刀片，所述刀片前端的刃部沿所述封口端面的长度方向延伸，用于切断一体式无断点垃圾袋；所述压杆端面上具有压杆凹槽或压杆通孔；所述压杆凹槽或压杆通孔与所述刀片的刃部相匹配，二者配合切断所述垃圾袋，以形成新的袋底和袋口。
11.更优选地，所述压杆为一体式结构，所述压杆端面上开设所述压杆凹槽或压杆通孔；或
12.所述压杆包括上压杆和下压杆，所述上压杆和下压杆之间形成所述压杆通孔。
13.优选地，正投影图上，所述刃部从一端向另一端倾斜设置，以使所述压杆端面与所述封口端面接触封口时，所述刃部的一端先与所述垃圾袋接触并切断，另一端后与所述垃圾袋接触并切断。
14.优选地，所述驱动装置包括电机、齿轮减速组件和同步带组件；所述同步带组件包括安装在所述垃圾投放口另外两侧的2根同步带、2组传动轮和转向轮；所述电机与所述齿轮减速组件传动连接，所述齿轮减速组件与所述传动轮啮合连接；所述压杆的两端分别与对应端的所述同步带固定连接。
15.优选地，所述垃圾袋打包机构还包括压杆导向结构，所述压杆的至少一个末端通过至少一个所述压杆导向结构导向。
16.更优选地，所述压杆导向结构为设置在所述安装底座上的导向杆。
17.更优选地，所述导向杆与所述同步带平行。
18.根据本发明的一个优选技术方案，所述封口底座与所述刀片相对可移动安装；所述封口底座与所述压杆相对的一面的中部具有沿所述封口端面的长度方向延伸的底座通孔，所述底座通孔内嵌入安装所述刀片，所述刀片的后端穿过所述底座通孔并与所述安装底座固定，前端的刃部沿所述封口端面的长度方向延伸；
19.所述封口底座的两端分别通过底座导向结构和复位弹簧相对于所述安装底座可前后移动安装；当所述压杆端面与所述封口端面压紧封口时，在压杆的推力的作用下，所述封口底座后退并被所述底座导向结构导向，同时所述复位弹簧被压缩，以使所述刀片的刃部露出在所述封口端面外，实现对上部和下部的所述封口端面之间的无断点垃圾袋的切断，同时通过所述发热片实现对垃圾袋的袋底和袋口的封口；当所述压杆执行复位操作后，施加在所述封口底座上的推力消失，所述封口底座在所述复位弹簧的弹力作用下复位并被所述底座导向结构导向。
20.进一步优选地，所述底座导向结构为导向杆，所述导向杆的后端与所述安装底座固定连接，所述封口底座的两端串设在所述导向杆上，所述复位弹簧串设在所述导向杆上且位于所述封口底座的后端面与所述安装底座之间。
21.更优选地，所述底座导向结构与所述压杆导向结构为同一根导向杆。
22.优选地，还包括与所述控制装置可通信地连接的压杆封口位置检测装置和压杆复位位置检测装置；
23.所述压杆封口位置检测装置设置在靠近所述封口底座的所述安装底座上，用以检测所述压杆是否移动到封口位置；所述压杆复位位置检测装置设置在与所述封口装置相对的所述垃圾投放口的另一侧，用以检测所述压杆是否复位到位。
24.根据本发明，所述压杆复位位置检测装置和压杆封口位置检测装置为行程开关。
25.优选地，所述封口底座的两端设置有发热片限位结构；所述安装底座上还设置有封口底座限位结构。
26.优选地，所述封口端面包括上封口端面和下封口端面，所述上封口端面和下封口端面上分别固定设置上发热片和下发热片；所述压杆端面包括上压杆端面和下压杆端面；所述压杆端面与所述封口端面接触时，所述上压杆端面与所述上发热片接触，所述下压杆端面与所述下发热片接触；
27.所述上封口端面与垂直方向的夹角θ为-60～60度，所述下封口端面与垂直方向的夹角θ为-60～60度；对应地，所述上压杆端面与垂直方向的夹角α为-60～60度，所述下压杆端面与垂直方向的夹角α为-60～60度。
28.即所述上封口端面或下封口端面可以为垂直或非垂直设置。相对于垂直设置的情况，非垂直设置时，对于相同高度的底座，封口的宽度较大，但会导致封口时垂直于封口端面的力减小。
29.根据本发明，所述上封口端面与所述垂直方向的夹角θ为0～60度，所述下封口端面与所述垂直方向的夹角θ为0～-60度。此时，即使在未执行封口操作时，封口底座固定设置，刀片也会由于上封口端面和下封口端面的保护而不会对人造成伤害。
30.本发明的第二个目的是提供一种垃圾桶，安装有上述的垃圾袋打包机构。
31.与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：
32.(1)、本发明的垃圾袋打包机构，通过单根压杆将垃圾袋收拢在垃圾投放口的一侧，通过封口装置的上、下两片发热片与压杆端面的压紧实现垃圾袋的热塑封封口，通过位于封口装置中部的刀片与所述压杆端面配合实现垃圾袋的切断，可有效实现对一体式无断点垃圾袋的封口和切断，有效确保了封口质量；
33.由于采用面积较大的发热片，因此，封口面积大，封口处的垃圾袋厚度较薄，因此发热温度可以适当降低，从而降低对封口装置底座的耐高温要求及电路要求，有效降低成本。
34.同时，发热片相对发热丝而言拥有更高的强度，更长的使用寿命，进一步提高了封口打包装置的稳定性和可靠性。
35.(2)、本发明的垃圾桶，安装了上述垃圾袋打包机构，能够有效确保封口质量，且可降低成本。
附图说明
36.图1为本发明的垃圾袋打包机构的结构示意图。
37.图2为图1的垃圾袋打包机构的纵截面示意图。
38.图3为图2中a部分的局部放大图。
39.图4为图2中b部分的局部放大图。
40.图5为垃圾袋打包机构沿图2中a-a向的截面图。
41.图6为垃圾袋打包机构沿图5中b-b向的截面图。
42.图7为封口底座的另一种安装结构示意图(封口底座固定安装在安装底座上，且中部开设底座凹槽，底座凹槽内固定安装刀片)。
43.图8为封口底座的封口端面出的放大图。
44.图9为压杆的压杆端面处的放大图。
45.图中：
46.10-安装底座、20-封口装置、30-驱动装置、40-压杆、50-导向杆、60-压杆封口位置检测装置、70-压杆复位位置检测装置；
47.11-垃圾投放口、12-封口底座限位结构；
48.21-封口底座、22-复位弹簧、211-封口端面、212-刀片、213-发热片、214-底座凹
槽、215-底座通孔、216-发热片限位结构；
49.31-同步带、32-传动轮、33-转向轮；41-压杆端面、411-压杆凹槽。
具体实施方式
50.下面结合附图，以具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
51.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置或方法的例子。
52.如图1至图6所示，本实施例提供一种垃圾袋打包机构，设置在垃圾桶内，包括一个设置在垃圾桶上的安装底座10，设置在所述安装底座10上的封口装置20、驱动装置30、压杆40和控制装置，其中：
53.所述安装底座10的中间具有垃圾投放口11，所述封口装置20设置在所述垃圾投放口11的一侧，所述压杆40设置在所述垃圾投放口11的另一侧并与所述封口装置20相对设置，且所述压杆40由所述驱动装置30驱动以与所述封口装置20配合将一体式无断点垃圾袋封口并切断；所述控制装置用于至少控制所述驱动装置30和封口装置20的运行；
54.如图1至图4所示，所述封口装置20包括封口底座21，所述封口底座21与所述压杆40相对的一面的上部和下部分别具有封口端面211，中部嵌入安装刀片212，所述封口端面211上分别设置发热片213，所述封口端面21和发热片213沿所述垃圾投放口11的侧边轴向分布，所述发热片213与发热电路电连接，所述压杆40与所述封口装置20相对的一面为压杆端面41；所述刀片212前端的刃部沿所述封口端面211的长度方向延伸，用于切断一体式无断点垃圾袋，所述发热片213用于与所述压杆端面41配合热熔封口所述垃圾袋的袋底和袋口。
55.本发明的垃圾袋打包机构，通过单根压杆40将垃圾袋收拢在垃圾投放口的一侧，通过封口装置20的上、下两片发热片213与压杆端面41的压紧实现垃圾袋的热塑封封口，通过位于封口装置20中部的刀片212与所述压杆端面41配合实现垃圾袋的切断，可有效实现对一体式无断点垃圾袋的封口和切断，有效确保了封口质量。
56.由于采用面积较大的发热片，因此，封口面积大，封口处的垃圾袋厚度较薄，因此发热温度可以适当降低，从而降低对封口底座21的耐高温要求及电路要求，有效降低成本。
57.同时，发热片相对发热丝而言拥有更高的强度，更长的使用寿命，进一步提高了封口打包装置的稳定性和可靠性。
58.需要说明的是，所述刀片212还可以用现有技术中的其他可行的垃圾袋切断结构代替。例如可移动的锯齿、可移动的飞轮、可移动的砂轮、可移动的刀片及发热丝等。具体而言，可在所述封口底座的中部开设底座通孔，所述锯齿、飞轮、砂轮或刀片水平的尺寸较小，安装在所述底座通孔的一端，并通过驱动装置驱动而可沿着所述底座通孔的一端移动至另一端。当所述锯齿、飞轮、砂轮或刀片沿所述底座通孔的一端移动至另一端后，与所述锯齿、飞轮、砂轮或刀片接触的垃圾袋即被切断。
59.上述锯齿、飞轮、砂轮或刀片的驱动及飞轮、砂轮和转动属于本领域的常规技术手
段，本领域技术人员很容易理解上述方案，并设置相应的结构实现上述技术方案。例如，所述飞轮水平设置，且其驱动转轴通过传动齿轮和传动皮带与驱动电机的减速齿轮传动连接，同时所述驱动转轴的底部可转动地安装在底板上，所述驱动电机也安装在底板上，所述底板通过另一个驱动装置驱动以使底板可沿着所述底座通孔的一端移动至另一端，从而带动所述飞轮从所述底座通孔的一端移动至另一端，与此同时，快速旋转的飞轮将垃圾袋切断。
60.当所述垃圾袋切断结构为发热丝时，所述发热丝的两末端与发热电路连接。
61.当然，采用刀片作为垃圾袋切断结构，且刀片前端的刃部沿所述封口端面的长度方向延伸的结构，结构最简单，且成本最低，可靠性好。
62.需要说明的是，本领域技术人员很容易理解，所述发热片与发热丝类似，为导电的金属材料，与发热电路连接。
63.本领域技术人员很容易理解，所述发热电路与一个控制装置可通信地连接，以使控制所述发热片在封口时发热以达到垃圾袋的熔融温度，在无需封口时不发热。这属于常规技术。
64.优选地，如图4所示，所述压杆端面41上具有压杆凹槽411或压杆通孔，所述压杆凹槽411或压杆通孔与所述刀片212的刃部相匹配，二者配合切断所述垃圾袋，以形成新的袋底和袋口。
65.优选地，所述压杆40可以为一体式结构，所述压杆端面41上开设所述压杆凹槽或压杆通孔；或
66.所述压杆为分体式结构，包括上压杆和下压杆，所述上压杆和下压杆之间形成所述压杆通孔。
67.需要说明的是，所述压杆凹槽411的作用是为所述垃圾袋切断结构(优选为刀片的刃部)提供一定的空间，以使当垃圾袋被所述封口端面封口时，所述刀片的刃部可以进入所述压杆凹槽411内，并将所述垃圾袋切断。本领域技术人员很容易理解，所述压杆凹槽也可以为压杆通孔。
68.优选地，如图5所示，正投影图上，所述刀片212的刃部从一端向另一端倾斜设置，以使所述压杆端面41与所述封口端面211接触封口时，所述刃部的一端先与所述垃圾袋接触切断，另一端后与所述垃圾袋接触切断。
69.所述刀片的刃部倾斜设置，可以提高切割垃圾袋时的压强，大幅降低了切断垃圾袋所需要的推力，使得垃圾袋的切断更容易，提高了截断的可靠性，能够有效确保垃圾袋的完全切断。
70.根据本发明，如图1所示，所述驱动装置30包括电机、齿轮减速组件和同步带组件；所述同步带组件包括分布在所述垃圾投放口两侧的2根同步带31、2组传动轮32和转向轮33；所述电机与所述齿轮减速组件传动连接，所述齿轮减速组件与所述传动轮32啮合连接；所述压杆40的两端分别与对应端的所述同步带31固定连接。
71.当然，所述驱动装置30也可以为现有技术中的其他可行的技术方案，例如，电机驱动的蜗杆。所述压杆的两端分别与对应端的所述蜗杆通过螺母连接。
72.优选地，所述垃圾袋打包机构还包括压杆导向结构，所述压杆40的两个末端分别通过所述压杆导向结构导向。如此设置，所述压杆40的两个末端分别得到导向作用的限制，
所述压杆40的稳定性更高。
73.当然，所述压杆导向结构也可至设置在所述压杆40的一个末端处，与所述压杆的一个末端导向连接。如此设置，所述压杆导向结构的数量减少，结构成本降低。
74.所述压杆导向结构可以为常规的导向杆，也可以为设置在所述安装底座上的导向槽。所述压杆的两端分别嵌入所述导向槽内实现导向。
75.更优选地，所述压杆导向结构为设置在所述安装底座10上，并与所述同步带31平行设置的导向杆50。
76.需要说明的是，如图7所示，所述封口底座21与所述压杆40相对的一面的中部嵌入安装所述刀片212，所述刀片212可以固定安装在所述封口底座21上，即所述封口底座21与所述刀片212相对固定连接；也可以与所述封口底座212相对可移动连接。
77.当所述封口底座21与所述刀片212相对固定连接时，所述封口底座21上可在中部开设沿所述封口端面21的长度方向延伸的底座凹槽214，所述刀片212固定安装在所述底座凹槽214内，所述刀片212的刃部稍微露出在所述封口底座21外。
78.当然，此时优选地，所述刀片212采用可移动的锯齿，可移动的飞轮、可移动的砂轮或可移动的刀片代替。因为可移动的锯齿、飞轮、砂轮和可移动的刀片的尺寸很小，一般位于所述底座通孔215的一端，这样在无需封口切断操作时，垃圾袋切断结构对垃圾袋的损伤最小。
79.当然，还可采用固定在封口端面中部的发热丝代替所述刀片212。
80.如图3和图4所示，根据本发明的一个优选技术方案，所述封口底座21与所述刀片212相对可移动连接；所述封口底座21与所述压杆40相对的一面的中部具有沿所述封口端面211的长度方向延伸的底座通孔215，所述底座通孔215内嵌入安装所述刀片212，所述刀片212的后侧穿过所述底座通孔215并与所述安装底座10固定，前侧沿所述封口端面211的长度方向延伸。
81.所述封口底座21的两端分别通过底座导向结构和复位弹簧22相对于所述安装底座10可前后移动安装；当所述压杆端面41与所述封口端面211压紧封口时，在压杆40的推力的作用下，所述封口底座21后退并被所述底座导向结构导向，同时所述复位弹簧22被压缩，以使所述刀片212的刃部露出在所述封口端面211之外，并进入所述压杆凹槽411或压杆通孔内，实现对压紧在所述压杆端面41与所述封口端面211之间的无断点垃圾袋的切断，同时通过所述封口端面211上部和下部的发热片213实现对垃圾袋的袋底和袋口的封口；当所述压杆执行复位操作后，施加在所述封口底座上的推力消失，所述封口底座在所述复位弹簧22的弹力作用下复位并被所述底座导向结构导向。
82.如此设置，当不执行封口操作时，所述封口底座21将所述刀片212的刃部包裹，可防止刀片212划伤垃圾袋，减少危险因素，提高安全性，当执行封口操作时，所述刀片212的刃部才会超出所述封口端面21，这显著提高了垃圾桶的使用安全性。同时两端复位弹簧的设置，可以实现对所述封口装置20的角度的调节，使所述发热片213与所述压杆40贴合更紧密，封口更牢固可靠，提高了封口质量。
83.进一步优选地，所述底座导向结构为导向杆50，所述导向杆50的后端与所述安装底座10固定连接，所述封口底座21的两端分别串设在两根所述导向杆50上，所述复位弹簧22串设在所述导向杆50上且位于所述封口底座21的后端面与所述安装底座10之间。
84.更优选地，所述底座导向结构与所述压杆导向结构为同一根导向杆。
85.如图1和图5所示，优选地，本发明的垃圾袋打包机构，还包括与所述控制装置可通信地连接的压杆封口位置检测装置60和压杆复位位置检测装置70；
86.所述压杆封口位置检测装置60设置在靠近所述封口底座21的所述安装底座10上，用以检测所述压杆40是否到达封口位置；所述压杆复位位置检测装置70设置在与所述封口装置20相对的所述垃圾投放口11的另一侧，用以检测所述压杆40是否复位到位。
87.根据本发明，所述压杆复位位置检测装置70和压杆封口位置检测装置60为行程开关。
88.优选地，所述封口端面211包括上封口端面和下封口端面，所述上封口端面和下封口端面上分别固定设置上发热片和下发热片；所述压杆端面41包括上压杆端面和下压杆端面；所述压杆端面与所述封口端面接触时，所述上压杆端面与所述上发热片接触，所述下压杆端面与所述下发热片接触；
89.如图8和图9所示，所述上封口端面与垂直方向的夹角θ1为-60～60度，所述下封口端面与垂直方向的夹角θ2为-60～60度；对应地，所述上压杆端面与垂直方向的夹角α1为-60～60度，所述下压杆端面与垂直方向的夹角α2为-60～60度。
90.即所述上封口端面或下封口端面可以为垂直或非垂直设置。相对于垂直设置的情况，非垂直设置时，对于相同高度的底座，封口的宽度较大，但会导致封口时垂直于封口端面的力减小。
91.优选地，所述上封口端面与所述垂直方向的夹角θ1为0～60度，所述下封口端面与所述垂直方向的夹角θ2为-60～0度。对应地所述上压杆端面与垂直方向的夹角α1为0～60度，所述下压杆端面与垂直方向的夹角α2为-60～0度。
92.此时，即使在未执行封口操作时，封口底座固定设置，刀片也会由于上封口端面和下封口端面的保护而不会对人造成伤害。
93.本实施例中，所述上封口端面与所述垂直方向的夹角θ1为45度，所述下封口端面与所述垂直方向的夹角θ2为-45度。对应地所述上压杆端面与垂直方向的夹角α1为45度，所述下压杆端面与垂直方向的夹角α2为-45度。
94.优选地，如图3所示，所述封口底座21的两端设置有发热片限位结构216。所述发热片限位结构216用于限制所述发热片213的安装位置，提高发热片的安装稳定性。
95.更优选地，所述发热片限位结构216为限位凸起。
96.优选地，如图5所示，所述安装底座10上还设置有封口底座限位结构12，以防止所述封口底座21在复位弹簧22的弹力作用下复位过度，影响垃圾袋打包机构的结构稳定性和用户体验。
97.所述底座限位结构12可以为开设在所述安装底座10的两侧必上的限位凹槽，所述封口底座21的两端分别嵌入所述限位凹槽内，并被所述限位凹槽的前端侧壁限位，以防止复位过度。
98.更优选地，所述底座限位结构12为设置在安装底座上并位于所述封口底座前侧的限位块。
99.根据本发明，所述封口底座21具有耐热绝缘特性。所述封口底座21可以由耐热绝缘的材料制备。所述压杆40具有耐热绝缘特性。所述压杆40可以由耐热绝缘的材料制备。所
述封口底座21和所述压杆40整体由耐热绝缘的材料制备，结构相对简单，制造工艺简化，制造成本降低。
100.也可以在所述压杆40的压杆端面上安装耐热绝缘的基板，所述封口底座21的封口端面上安装耐热绝缘的基板，然后在基板上安装发热片。如此设置，则所述压杆40和所述封口底座21无需全部采用耐热绝缘的材料制备，这一定程度上降低了材料成本。
101.本发明的垃圾袋打包机构的一种具体的使用步骤如下：
102.(1)、垃圾桶内垃圾装满后，启动打包程序，所述控制装置控制所述驱动装置30正向运行，驱动所述压杆40向所述封口底座21的一侧移动；当所述压杆40触发所述压杆封口位置检测装置60，则控制装置控制所述发热片213发热，所述压杆端面41与所述封口端面211接触，所述刀片212将所述垃圾袋切断，所述发热片213将所述垃圾袋的袋底和袋口封口。
103.(2)、封口和切断操作执行完毕后，所述控制装置控制与所述发热片213电连接的发热电路断电，所述控制装置控制所述驱动装置30反向运行，驱动所述压杆40复位，当所述压杆40触发所述压杆复位位置检测装置70，所述驱动装置30停止运行，所述压杆40停止移动，完成垃圾袋的自动打包、封口和切断。
104.本发明还提供一种垃圾桶，安装有上述的垃圾袋打包机构。所述垃圾桶包括桶体，所述桶体的顶部具有开口，所述安装底座安装在所述桶体的开口上。所述垃圾袋位于所述桶体内，垃圾可经所述垃圾投放口和桶体的开口进入垃圾袋内。
105.本发明的垃圾桶，由于安装了上述的垃圾袋打包机构，因此具有上述垃圾袋打包机构的有益效果，再次不再赘述。
106.优选地，所述垃圾桶还包括安装在所述桶体上的大盖部，所述大盖部上具有垃圾投入通道，所述垃圾袋打包机构安装在所述大盖部的底部，所述垃圾投入通道、垃圾投放口和桶体的开口连通。所述大盖部内安装有垃圾袋组件，所述垃圾袋组件具有环形的凹槽，用于安装折叠成环装的一体式无断点垃圾袋。
107.以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该发明的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。