一种带角度修正的垃圾车自动称重装置的制作方法

1.本实用新型涉及称重技术领域，尤其涉及一种带角度修正的垃圾车自动称重装置。


背景技术：

2.随着城镇居民生活水平的不断提高，相应的购买力也相应提升，因此产生的生活垃圾量也逐年增多。为此，为了强化城镇生活垃圾的科学运作管理，第一，通过从制造垃圾的源头出发，采用按单桶垃圾的重量计费以较好树立减少垃圾排放的目标。第二，每天作业的工作人员并不清楚垃圾车自身是否超载，一般都是仅凭简单的肉眼观察、个人经验而主观判断是否已经装满垃圾，进而人为决定是否应该及时运到垃圾转运站，导致垃圾车已超载了却继续装载大量垃圾，此现象极可能危害城镇道路措施和老百姓的出行安全；第三，垃圾车在城市街道上行驶过程存在超速问题，由于本来垃圾车自身的惯性较大，加上极可能处于不知情的超载状态，导致垃圾车的制动距离增加，如车辆制动的操作安全性能下降，从而引发一些意想不到的交通安全问题。
3.在常规的称重装置中，可能因称重传感器(或测力传感器)受力方向发生偏心或倾斜(如安装不水平或不竖直)而导致实测值与真实值不一致的情况，从而造成被称物品因为误差较大而失准的现象。其原因在于被称物品的重量来源于竖直向下的重力，一旦称重传感器(或测力传感器)受力方向与所在路面不一致将会产生侧向重力值(即寄生侧向力)，进而影响称量结果。另外，在一些作业节奏较快、操作要求较高及特殊工况下的应用场合下，无法保证称重装置能够高效采集重量信息。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种带角度修正的垃圾车自动称重装置，能够保证垃圾车的称重的高效准确。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：一种带角度修正的垃圾车自动称重装置，包括主机架、承载组件和多功能称重仪表，所述承载组件包括挂齿板、称重传感器、角度传感器和抗侧向力部件；
8.所述主机架的上部侧壁与所述挂齿板的上部侧壁之间通过抗侧向力部件连接，所述主机架的一侧面为承载面，所述挂齿板为矩形框体结构，所述称重传感器设置于所述挂齿板的矩形框体结构的内部，所述角度传感器设置于挂齿板的侧壁上；
9.所述多功能称重仪表与所述称重传感器电连接。
10.进一步地，还包括万向关节轴承；
11.所述万向关节轴承固定于所述主机架的承载面上，所述称重传感器的一侧与所述万向关节轴承连接，所述称重传感器的另一侧与所述挂齿板的矩形框体结构的内沿连接。
12.进一步地，所述承载组件还包括限位缓冲件；
13.所述挂齿板与所述主机架靠近下部相邻的两侧壁之间通过所述限位缓冲件连接。
14.进一步地，所述限位缓冲件的数量有多个；
15.所述限位缓冲件间隔设置于所述挂齿板与所述主机架靠近下部相邻的两侧壁之间。
16.进一步地，所述抗侧向力部件的数量有多个；
17.所述抗侧向力部件间隔设置于所述主机架的上部侧壁与所述挂齿板的上部侧壁之间。
18.进一步地，所述多功能称重仪表的外部设有无线充电接口。
19.(三)有益效果
20.本实用新型的有益效果是：挂齿板上部与主机架上部之间通过抗侧向力部件连接，可对垃圾桶因随意挂靠时其自身重量重心偏移所产生的寄生侧向力进行自适应调节补偿，同时由于安装了一个采集实时倾斜角度的角度传感器，通过采集到的实时倾斜角度信息，对称重装置的称重结果进行修正补偿，针对垃圾车停泊于水平路面或带有一定倾斜角度路面作业时，具有可靠承载和准确称重的能力。对于单桶或同时多桶垃圾称重的实现提升或翻转功能的主机架，可安装相应数量的一副或多副承载组件，以满足单桶或同时多桶垃圾称重的要求；另外，安装和维护十分简便，仅需对现有压缩式垃圾车或餐厨垃圾车的提升或翻转机构进行适当的改造即可，改造时间短、成本低；
21.通过多功能称重仪表对称重传感器传来的称重数据进行分析和处理，便于政府相关管理部门施政、优化城镇环境及提升城镇居民生活的幸福指数。
附图说明
22.图1为本实用新型的带角度修正的垃圾车自动称重装置的整体结构示意图；
23.图2为图1中a部分主机架与承载组件相连接部分的结构示意图；
24.图3为图1中b部分多功能称重仪表的结构框图；
25.图4为本实用新型的主机架与承载组件相连接部分的侧视图；
26.【附图标记说明】
27.1、挂齿板；2、主机架；3、抗侧向力部件；4、角度传感器；5、万向关节轴承；6、称重传感器；7、连接体；8、限位缓冲件。
具体实施方式
28.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
29.请参照图1至图4所示，一种带角度修正的垃圾车自动称重装置，包括主机架、承载组件和多功能称重仪表，所述承载组件包括挂齿板、称重传感器、角度传感器和抗侧向力部件；
30.所述主机架的上部侧壁与所述挂齿板的上部侧壁之间通过抗侧向力部件连接，所述主机架的一侧面为承载面，所述挂齿板为矩形框体结构，所述称重传感器设置于所述挂齿板的矩形框体结构的内部，所述角度传感器设置于挂齿板的侧壁上；
31.所述多功能称重仪表与所述称重传感器电连接。
32.进一步地，还包括万向关节轴承；
33.所述万向关节轴承固定于所述主机架的承载面上，所述称重传感器的一侧与所述万向关节轴承连接，所述称重传感器的另一侧与所述挂齿板的矩形框体结构的内沿连接。
34.从上述描述可知，通过在承载组件的主机架上配置万向关节轴承，万向关节轴承与角度传感器配合，能够保证称重结果的修正补偿的准确性。
35.进一步地，所述承载组件还包括限位缓冲件；
36.所述挂齿板与所述主机架靠近下部相邻的两侧壁之间通过所述限位缓冲件连接。
37.进一步地，所述限位缓冲件的数量有多个；
38.所述限位缓冲件间隔设置于所述挂齿板与所述主机架靠近下部相邻的两侧壁之间。
39.从上述描述可知，由于垃圾车的翻转机构将垃圾桶提升、翻转、倒入并抖动垃圾桶至车厢内的全过程，通过设置多个所述限位缓冲件能够保证承载机构的位置可控并顺利复位，且对垃圾车的翻转机构在频繁抖动及垃圾车在行驶过程对承载机构的具有良好的缓冲保护作用。
40.进一步地，所述抗侧向力部件的数量有多个；
41.所述抗侧向力部件间隔设置于所述主机架的上部侧壁与所述挂齿板的上部侧壁之间。
42.从上述描述可知，通过设置多个抗侧向力部件，保证了对产生的寄生侧向力进行自适应调节补偿的可靠性。
43.进一步地，所述多功能称重仪表的外部设有无线充电接口。
44.从上述描述可知，在多功能称重仪表的外部设置无线充电接口，方便了多功能称重仪表的充电。
45.实施例一
46.请参照图1至图4所示，一种带角度修正的垃圾车自动称重装置，包括主机架2、承载组件和多功能称重仪表，所述承载组件包括挂齿板1、称重传感器6、角度传感器4和抗侧向力部件3；
47.所述主机架2的上部侧壁与所述挂齿板1的上部侧壁之间通过抗侧向力部件3连接，所述主机架2的一侧面为承载面，所述挂齿板1为矩形框体结构，所述称重传感器6设置于所述挂齿板1的矩形框体结构的内部，所述角度传感器4设置于挂齿板1的侧壁上；
48.所述多功能称重仪表与所述称重传感器6电连接，所述多功能称重仪表包括显示器、定位模块和通讯模块，所述显示器设置于所述多功能称重仪表的外部，所述显示器用于显示称重传感器6发送过来后处理得到的重量数据，所述定位模块用于支持导航系统，所述通讯模块用于所述多功能称重仪表与垃圾称重管理云平台之间的信息交互。
49.其中，所述角度传感器4的位置设置不仅限于附图中所示，也可安装于挂齿板1的矩形框体结构的内侧壁等不影响角度测量的位置。
50.优选地，所述主机架2的承载面上设有连接体7，所述万向关节轴承5安装于所述连接体7内，所述连接体7的形状不受图示所限，能够起到安装固定所述万向关节轴承5的作用即可。
51.另外，所述抗侧向力部件3不局限于图示的薄片状，也可为弹簧等其他抗侧向力的零件。
52.其中，还包括万向关节轴承5；
53.所述万向关节轴承5固定于所述主机架2的承载面上，所述称重传感器6的一侧与所述万向关节轴承5连接，所述称重传感器6的另一侧与所述挂齿板1的矩形框体结构的内沿连接。
54.其中，所述承载组件还包括限位缓冲件8；
55.所述挂齿板1与所述主机架2靠近下部相邻的两侧壁之间通过所述限位缓冲件8连接。
56.其中，所述限位缓冲件8的数量有多个；
57.所述限位缓冲件8间隔设置于所述挂齿板1与所述主机架2靠近下部相邻的两侧壁之间。
58.其中，所述抗侧向力部件3的数量有多个；
59.所述抗侧向力部件3间隔设置于所述主机架2的上部侧壁与所述挂齿板1的上部侧壁之间。
60.另外，由于不同的垃圾车主要有单桶位、双桶位和三桶位甚至更多的桶位，所述主机架2可安装一副或多副承载组件来满足实际应用需求，每副承载组件可用于一个垃圾桶称重。对于某些尺寸规格较大的超大垃圾桶，也可以同时挂靠在两个或多个承载组件上同时对其进行累加称重。
61.其中，所述定位模块包括北斗定位天线和gps定位天线；
62.所述定位模块通过北斗定位天线和gps定位天线实现定位功能。
63.其中，所述通讯模块包括4g gprs天线；
64.所述通讯模块通过所述4g gprs天线实现与垃圾称重管理云平台之间的信息交互。
65.其中，所述多功能称重仪表的外部设有无线充电接口。
66.本实用新型对应的动态称重数据的采集处理方法如下：当作业人员将装满垃圾的单桶或同时多桶的背面推至与相应工位挂齿板面贴紧的位置时，此时挂齿板的挂齿向上提升即可逐渐接触垃圾桶的桶沿，此时多功能称重仪表处于数据采集及判断分析阶段。由于本实用新型在垃圾车停泊在带有一定倾斜角度路面时，可确保垃圾桶的重量竖直地传递给称重传感器(或测力传感器)，因此动态称重模块将根据承载组件上的角度传感器(或加速度传感器)采集到的竖直向下角度α作为已到达称重状态进行自动判断，并在短暂时间内(如：0.5s内)采集到的重量值由比较接近的m1，ma2...mn，组成重量值组，但紧接着重量mn瞬间减小至m
n-1
，m
n-2
...直至m，即可直接判断出此时的垃圾桶状态确实由竖直向下向翻转状态转换中，即可自动判断出重量mn为垃圾桶所需目标重量值(毛重)。同样道理，当作业人员将垃圾桶内的垃圾倒入车厢后，回程时也可自动判断出空桶的重量值(皮重)。最后，将毛重减去皮重，即本工位当次作业的单桶垃圾的实际重量值(净重)，若是多工位同时多桶作业，将多桶净重值累加即为当次全部垃圾的实际重量值(总净重)。该称重数据的过程判断是采用垃圾桶在承载某些已知重量时，结合作业人员操作本实用新型的动作规律，利用机器学习的方式形成一种或若干种可预测任意重量和动作的参考曲线，以此作为称重毛重和皮重
的采集依据，并达到称重装置日常自检、异常数据剔除的效果。在此期间，如遇到以下情况：
①
翻转机构中途停顿或反复翻转等数据来回波动现象，此时均以竖直向下角度α时的称重数据值判断何时为所需的目标重量值(毛重或皮重)；
②
若上一步骤已经完成采集动作，此时无需考虑中途停顿或反复翻转导致数据来回波动的情况；
③
称重期间，如作业人员不小心用肢体压到垃圾桶等人为误操作或外界突发干扰(可加装视频摄像功能进行自动判断)，可在多功能称重仪表中将本次数据剔除不计，并重新计重即可。
67.其中，本实用新型多功能称重仪表：该仪表设计了北斗或gps导航系统可以实时跟踪垃圾车运行轨迹、运行车速等从而有效监测每辆垃圾车是否在指定地方收集、卸载垃圾。称重传感器(或测力传感器)将重量信号转变成电压信号传递给多功能称重仪表，称重仪表将传感器送来的电压信号转换成数字信号(ad转换)并进行校准、线性化、工程值转换，然后传输至显示器进行显示，北斗或gps导航系统将垃圾车运行轨迹、运行车速等传给多功能称重仪表；多功能仪表设计了4g通讯功能模块，该模块负责实时上传车辆位置信息、重量信息、启停信息等数据到垃圾称重管理云平台进行数据分析与处理；垃圾称重管理云平台负责对采集的各种信号进行数据分析与处理并生成各种数据报表以供垃圾称重管理使用。
68.综上所述，本实用新型提供的一种带角度修正的垃圾车自动称重装置，(1)在满足预期技术指标和功能需求的前提下，本机构配置一个称重传感器(或测力传感器)，挂齿板上部与主机架上部之间通过抗侧向力部件连接，可对垃圾桶因随意挂靠时其自身重量重心偏移所产生的寄生侧向力进行自适应调节补偿，同时，安装一个采集实时倾斜角度的角度传感器(或加速度传感器)，通过采集到的实时倾斜角度信息，对称重装置的称重结果进行修正补偿，针对垃圾车停泊于水平路面或带有一定倾斜角度路面作业时，具有可靠承载和准确称重的能力；对于单桶或同时多桶垃圾称重的实现提升或翻转功能的主机架，可安装相应数量的一副或多副承载组件，以满足单桶或同时多桶垃圾称重的要求；(2)多功能称重仪表的北斗或gps导航系统模块，可以实时跟踪垃圾车运行轨迹、运行车速等从而有效监测每辆垃圾车是否超载、是否在指定地方收集、卸载垃圾；其4g通讯功能模块，可以实时上传垃圾车位置信息、重量信息、启停信息等数据到垃圾称重管理云平台进行数据分析与处理，从而对垃圾实现数字化、网络化管理，掌握垃圾分类、收集、运输、处理等所有数据，便于城市垃圾转运及相关管理。除此之外，本实用新型的安装和维护十分简便，仅需对现有压缩式垃圾车或餐厨垃圾车的提升或翻转机构进行适当的改造即可，改造时间短、成本低。因此，本实用新型可极大地避免因不同类型传感器过多而出现称重故障率大的缺陷，且能达到自适应调节单桶或同时多桶垃圾称重的准确和可靠，并能精准计算桶数及其对应的垃圾净重的目的。
69.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。