Автомат по приему тары

Полезная модель относится к устройствам для приема и сортировки широкого ассортимента тары, а именно пластиковых, стеклянных бутылок, алюминиевых банок.
Известно устройство для приема вторсырья, содержащее окно приема, сканер штрих-кода, подвижную заслонку с приводом, датчик веса вторсырья, выполненный в виде тензометрического датчика, установленного на подвижной заслонке, а также устройством сортировки, выполненное в виде емкостей и подвижной направляющей, снабженной приводом, причем каждая емкость установлена на консольном элементе, снабженном тензометрическим датчиком веса, кроме того, устройство для приема вторсырья снабжено принтером и ЭВМ, причем ЭВМ связано со сканером, датчиками веса, приводами и принтером, (патент ПМ №183256, МПК G07F 7/06, опубликовано 14.09.2018 г.)
Недостатком данного устройства является невозможность уплотнения принятой тары.
Известен автомат по приему тары, содержащий корпус, отсек распознавания тары с размещенными в нем устройством, собирающим информацию о распознаваемом предмете, содержащем как минимум одну видеокамеру, а микроконтроллер содержит в памяти алгоритм нейронной сети, позволяющей распознавать тару, и устройством распознавания тары микроконтроллером, отсек хранения тары и средство выдачи вознаграждения (Патент ПМ №1188755, МПК G07F 11/06, опубликован 21.12.2018 г.).
Недостатком такого автомата является невозможность определения заполняемости тары, что ограничивает возможности автомата. Хранение тары осуществляется без ее уплотнения (прессования), поэтому отсек хранения быстро наполняется в процессе работы автомата, что затрудняет и удорожает его обслуживание.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является автомат по приему тары, содержащий корпус с дисплеем, приемный лоток, отсек хранения тары, центральный процессор (ЦП) выполнен с возможностью ограничения принимаемой тары по весу, управления механизмом прессования тары и передачи сигнала о необходимости выгрузки спрессованной тары. В корпусе размещен gsm-модуль передачи данных о заполняемости отсека хранения тары, в приемном лотке расположено устройство взвешивания тары, выполненное с возможностью обмена данными с ЦП, при этом приемный лоток снабжен транспортной лентой, выполненной с возможностью прямого и обратного ходов по сигналу центрального процессора, под приемным лотком размещен механизм прессования тары с двумя валами, оснащенными колющими элементами, работающий по сигналам ЦП, причем отсек хранения тары снабжен датчиком заполняемости отсека хранения тары, выполненный с возможностью передачи сообщений на ЦП. (Патент ПМ №194047, МПК G07F 7/06, опубликовано 26.11.2019)
Недостатком такого автомата является отсутствие сортировки тары по типу материала, формы и размера тары, что при наличии механизма прессования уплотнения сильно затрудняет последующую переработку принятой и смятой тары. В механизме прессования тары установлены два однотипных вала с колющими элементами, которые не обеспечивают бесперебойного приема тары, по причине частого наматывания тары на колющие элементы или непопадания тары бутылки в зону смятия.
Отсутствие сканера штрих-кодов и камеры определения формы и размера позволяет легко обманывать аппарат, что приведет к частым поломкам аппарата из-за попадания посторонних предметов, а также не дает возможности применить в аппарате возвращение залоговой стоимости тары либо другого поощрения для сдачи тары на вторичную переработку.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является Автомат по приему тары, содержащий корпус с дисплеем, модуль, подключенный к сети Интернет для передачи данных, приемное отверстие, блок управления, выполненный с возможностью определения типа материала, формы, размера и определения штрих-кода, отсеки хранения тары, отсек распознавания тары с устройством взвешивания тары, снабженный транспортной лентой, выполненной с возможностью прямого и обратного ходов по сигналу блока управления, отсек сортировки тары, механизм прессования тары с двумя валами, оснащенными колющими элементами, и с установленными с двух сторон валов с лопастями и с принудительной подачей тары в зону прессования между валами, работающий по сигналам блока управления, отсек хранения стеклянной тары, выполненный из наклонного желоба, контейнера хранения стеклянной тары, содержащего гибкий материал, намотанный между двумя валами с возможностью натяжения по сигналу блока управления (Заявка на полезную модель №2020105751, МПК G07F 7/06, B65F 1/00, дата подачи 07.02.2020 г.).
Недостатком данного автомата является невозможность установки его на улице, возможность засовывания руки внутрь автомата и его повреждения, возможность проталкивания посторонних предметов в отсек сортировки тары, а также ограниченная номенклатура принимаемой тары (алюминиевые банки, пластиковая и стеклянная тара).
Технической задачей является расширение функциональных возможностей аппарата, увеличения времени бесперебойной работы автомата и увеличение номенклатуры принимаемой тары.
Технический результат достигается тем, что в автомате по приему тары, содержащем корпус с дисплеем, модуль, подключенный к сети Интернет для передачи данных, приемное отверстие, блок управления, отсеки хранения тары, отсек распознавания тары с устройством взвешивания тары, датчиками определения материала, как минимум одной видеокамеры и сканером штрих-кода, а также датчиками присутствия тары и датчиком нахождения тары, информация с которых собирается и направляется в блок управления и снабженный транспортной лентой, выполненной с возможностью прямого и обратного ходов по сигналу блока управления, отсек сортировки тары, механизм прессования тары, отсек хранения стеклянной тары, выполненный из наклонного желоба, контейнера хранения стеклянной тары, содержащего гибкий материал, намотанный между двумя валами с возможностью натяжения по сигналу блока управления, отсек распознавания тары содержит на входе и выходе транспортной ленты две шторки, содержащие механизм с приводом и гибкий подпружиненный элемент, работающие по сигналу блока управления
Установка шторки на входе транспортной ленты позволяет увеличить надежность работы автомата за счет того, что первая шторка предотвращает прямое сообщение внутренних частей автомата с внешней неблагоприятной средой (сильный холод, сильная жара, пыльные ветра, проникновение насекомых и пр.). Внутри автомата поддерживается постоянная благоприятная для работы аппаратуры температура в любое время года и при любых погодных условиях.
Установка второй шторки на выходе транспортной ленты позволяет снизить возможность обмана автомата, например, невозможно будет на веревке сдавать одну и ту же тару несколько раз, а также предотвратит возможность забрасывания тары, неудовлетворяющей условиям приема минуя отсек распознавания.
Шторки также являются защитой от умышленного повреждения механических частей автомата. Наличие в механизме шторок гибкого подпружиненного элемента предотвращает перегрузку и поломку привода, а также снижает травмоопасность при случайном зажатии шторкой руки. Это увеличивает надежность и долговечность работы автомата.
Отсек сортировки содержит транспортную ленту с последовательно расположенными сбрасывателями, напротив которых установлены механизмы прессования пластиковой, бумажной алюминиевой тары, либо отсек хранения стеклянной тары, работающие по сигналу блока управления с возможностью сортировки пластиковой и стеклянной тары по цвету материала.
Последовательно расположение сбрасывателей на транспортной ленте обеспечивает увеличение номенклатуры принимаемой тары и эту номенклатуру можно постоянно расширять, устанавливая дополнительные сбрасыватели и механизм прессования или только сбрасыватели, а установка нескольких сбрасывателей и механизма прессования на один тип тары позволит сильно увеличить интервалы изъятия принятой тары из автомата
Сортировка стекла и пластика по цвету материала позволяет повысить качество разделения принимаемой тары (в переработку попадает более чистое сырье), что расширяет функциональные возможности автомата.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - общий вид внешний;
фиг. 2 - общий вид внутренний;
фиг. 3 - приемный модуль;
фиг. 4 - отсек распознавания;
фиг. 5 - схема внутреннего устройства линии приема тары;
фиг. 6 - контейнер (отсек) хранения стеклянной тары;
фиг. 7 - блок-схема работы автомата
Автомат по приему тары состоит из корпуса 1 с двумя линиями приема тары 2 и 3, каждая из которой состоит из приемного модуля 4 с дисплеем 5, принтером купонов 6, приемным отверстием 7, за которым расположен отсек распознавания тары 8, который содержит шторку 9 на входе транспортной ленты 10 и шторку 11 на выходе. Транспортная лента 10 выполнена с возможностью прямого и обратного ходов по сигналу блока управления 12. Шторка 9 открывается по сигналу блока управления 12 при нажатии кнопки открытия первой шторки и печати купонов 13 и закрываются по сигналу блока управления 12. Шторка 11 открывается и закрывается по сигналу блока управления 12. Шторки 9 и 11 содержат механизм с приводом и гибкий подпружиненный элемент, и работают по сигналу блока управления, что предотвращает перегрузку и поломку привода, а также обеспечивает травмобезопасность. при случайном зажатии шторкой руки. В отсеке распознавания тары 8 расположен датчик определения материала 14, устройство взвешивания тары с датчиком определения веса 15, как минимум одна видеокамера 16, сканер штрих-кода 17, а также датчик присутствия тары 18 и датчик нахождения тары 19, информация с которых собирается и направляется в блок управления 12.
После отсека распознавания 8 идет отсек сортировки, состоящий как, минимум, одной транспортной ленты 20, на которой расположен датчик прохождения 21, по сигналу которого блок управления 12 закрывает вторую шторку 11. На транспортной ленте последовательно установлены механизмы сбрасывания 22 и 23, напротив которых установлены механизмы прессования 24 и 25, которые имеют привод как минимум от одного электродвигателя с редуктором. Под каждым механизмом прессования установлены накопительные контейнеры 26 и 27 для хранения спрессованной тары и датчики наполнения контейнеров 28 и 29.
В конце транспортной ленты 20 расположен наклонный желоб 30 и контейнер хранения стеклянной тары 31, содержащего гибкий материал 32, намотанный между двумя валами 33 и 34 с возможностью натяжения по сигналу блока управления 12. На контейнере 31 установлен как минимум один датчик уровня 35 с возможностью передачи сигнала на блок управления 12.
Автомат также содержит дисплей (монитор) 36 для возможности размещения различных рекламных и мотивационных роликов.
На контейнер установлены козырек и боковые стенки 37 для защиты от сильного ветра и осадков. В козырек также встроены инфракрасные панели, для обогрева места, где будет стоять пользователь при сдаче тары в зимний период. В козырек установлены светильники для освещения приемного окна в темное время суток.
Для поддержания постоянной рабочей температуры в контейнер встроена система кондиционирования, обогрева и вентиляции 38.
Автомат обеспечивается энергоснабжением двумя способами:
от обычной сети 220 В,
от солнечных панелей.
В контейнер установлена система солнечный панелей, накопления и преобразования энергии 39 для обеспечения автономной работы автомата приема тары в солнечное время года и в районах, где подключение по сети 220 В невозможно.
Устройство работает следующим образом.
Пользователь нажимает кнопку открытия первой шторки и печати купона 13, которая по сигналу блока управления выводит аппарат из режима ожидания и открывает первую шторку 9. Затем пользователь помещает тару через приемное отверстие 7 в отсек распознавания 8 на транспортную ленту 10. Датчик присутствия тары 18 определяет присутствие тары, а датчик нахождения тары 19 и вторая шторка 11 не позволяют таре попасть на линию сортировки до того, как она будет распознана. В отсеке распознавания 8 производится определение типа материала с помощью датчика определения материала 14, взвешивание тары с помощью датчика определения веса 15, определение размера и формы тары, а также цветности прозрачной тары с помощью камеры 16, считывание штрих-кода с помощью сканера 17 и все полученные данные передаются в блок управления 12 и обрабатываются. Если тара удовлетворяет требуемым условиям, то вторая шторка 11 открывается, и тара с помощью транспортной ленты 10 попадает на транспортную ленту 20 отсека сортировки. После того как тара миновала датчик прохождения 21, вторая шторка 11 по сигналу блока управления 12 закрывается. Если тара сминаемая (алюминиевая банка, пластик - прозрачный, зеленый, коричневый, Тэтрапак упаковка, упаковка от соков, молока и т.п.)) с блока управления 12 на соответствующий сбрасыватель приходит сигнал и рабочий элемент сбрасывателя направляет тару с соответствующий механизм прессования. После прохождения механизма прессования пластиковая тара падает в накопительный контейнер прессованной пластиковой тары 26 - для каждого цвета пластиковой тары отдельный контейнер, а алюминиевая тара падает в накопительный контейнер для прессованной алюминиевой тары 27. При заполнении одного из накопительных контейнеров прессованной тары датчик наполнения контейнера алюминиевой тары 28 и датчик наполнения контейнера пластиковой тары 29 отправляют сигнал на блок управления 12 о заполнении отсека.
Если тара является стеклянной (прозрачное, зеленое, коричневое и пр.), то с блока управления 12 на сбрасыватели приходит сигнал, рабочий элемент сбрасывателя срабатывает, и стеклянная тара попадает в наклонный желоб 30 и под силой собственной тяжести скатывается в контейнер хранения стеклянной тары 31. Для каждого цвета стеклянной тары отводится свой накопительный контейнер. Когда контейнер хранения стеклянной тары 31 пуст, то гибкий материал 32 максимально намотан на валы 33 и 34, и материал между ними оказывается натянут и поднят максимально высоко к краю наклонного желоба 30, поэтому при скатывании стеклянная тара аккуратно падает на гибкий материал, не повреждаясь и не разбиваясь. По мере наполнения контейнера 31 и по сигналу датчика уровня 35 блок управления 12 разматывает гибкий материал 32 с валов 33 и 34, опуская уровень бутылок немного ниже, что обеспечивает постоянное аккуратное падение бутылок в контейнер хранения стеклянной тары 31. Такое постепенное разматывание ленты с вала продолжается до тех пор, пока материал с бутылками не опустится на дно контейнера, и тогда датчик наполненности контейнера 35 отправляет сигнал в блок управления 12 о заполнении контейнера.
В случае несоответствия тары по весу, типу материала, форме, размеру или штрих-коду, а также при заполнении одного из хранения тары, то по сигналу блока управления 12 транспортная лента 10 меняет направление движения и возвращает тару назад в приемное окно 7, на дисплее 5 отображается предупреждение. После изъятия несоответствующей тары из приемного окна 7 предупреждение на дисплее исчезает - можно продолжить сдачу тары.
Во время приема тары на дисплее 5 отображается количество и тип принятой тары. По окончании приема тары пользователь нажимает кнопку 13 и принтер купонов 6 распечатывается чек или купон на скидку или другое мотивационное поощрение. После окончания приема тары - по сигналу блока управления 12 первая шторка 9 закрывается и аппарат переходит в режим ожидания.
Блок управления 12 ведет подсчет количества принятой тары каждого типа и при определенном количестве принятой тары отправляет оператору предупреждение о скором заполнении того или иного отсеков. При полном заполнении одного из накопительных контейнеров сигнал с датчика наполнения контейнеров 28, 29, 35 поступает в блок управления 12, а он в свою очередь останавливает прием соответствующей тары и отправляет сигнал оператору, который принимает меры по выгрузке спрессованной тары или контейнера хранения стеклянной тары.
Блок управления 12 содержит и хранит информацию о серийном номере автомата, о количестве принятой тары, об ошибках и поломках автомата и прочее. Блок управления 12 подключен к сети интернет, поэтому к нему можно подключиться удаленно для просмотра информации.