一種餐廳餐具殘渣清理機

賀可濤 朱林 劉蒙生 徐柏發 石建輝

【摘 要】現今高校、醫院和工廠等大型食堂餐具的回收分類除渣方式主要為設有專門的收殘處，飯后可將餐具里的殘渣倒入殘渣桶里，將碗盤分類放置在相應的容器桶里。但該分類除渣系統存在以下缺點：勞動力需求量大，效率低。本文所述為針對學校、工廠、醫院等大型場所餐廳設計的一種餐廳餐具殘渣清理機，可以實現餐具回收、餐具初步清潔、裝置內部清潔、殘渣固液分離、自動換箱和藍牙報警六大功能。最終實現對餐具和殘渣的初步處理。

【關鍵詞】餐廳;殘渣分類處理;STC89C52單片機;無線藍牙傳輸

中圖分類號： R155.6 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）02-0046-002

0 前言

現今高校、醫院和工廠等大型食堂餐具的回收分類除渣方式主要為設有專門的收殘處，飯后可將餐具里的殘渣倒入殘渣桶里，將碗盤分類放置在相應的容器桶里。

但該分類除渣系統存在以下缺點：勞動力需求量大。高校、醫院和工廠等大型食堂需要花費大量的人力財力對學生或員工的餐具進行收集處理。另一方面效率低。當前食堂的現狀往往難以及時將餐具分類處理，平均每個員工每餐回收400個餐具，特別是就餐高峰時期，聚集性過強，導致剩菜無法及時清理、餐具的大量堆積、無處可放等問題，且極易出現就餐完畢人員排隊交餐具、造成通道擁擠。

隨著餐廳自動化程度的提高和管理系統的不斷完善，機器勢必會代替人工。餐具自動收集與殘渣處理是實現餐廳自動化重要的一步，將垃圾進行固液分離的機器勢必會適應市場需求，促進餐廳自動化發展。

1 餐廳餐具殘渣清理機的主要結構

餐廳餐具殘渣清理機結構上主要包括機器框架、控制中心、餐具收集系統、殘渣清潔系統、內部清潔系統、固液分離系統、自動換箱系統和無線藍牙報警系統。

（1）機器框架是由鋁型材加工制造而成的機器框架和由亞克力板加工制作而成機器外殼。

控制中心由STC89C52單片機（STC89C52單片機電路圖如圖1所示），L298N電機驅動板，兩個數顯降壓模塊與一個藍牙主機（藍牙模塊電路圖如圖2所示）構成。

（2）餐具收集系統主要由紅外檢測裝置，傳送帶結構，C形彎道，雙線橋結構，及末端餐具收集箱組成。紅外檢測裝置位于傳送帶入口處;傳送帶結構位于機器最上方;C形彎道位于傳送帶結構下方，是一種上下端開口，內部中空的結構;雙線橋結構位于C形彎道下方;餐具收集箱位于雙線橋結構出口處下方，為上面開放，下面有底的箱體。

（3）殘渣清理系統主要由水泵，水管，噴油座與竹節噴嘴組成。噴油座固定于機器內部角鋁支架之上;竹節噴嘴可彎曲變形，由噴油座伸至雙線橋中間。這部分裝置簡稱下清潔裝置。

（4）內部清洗清洗系統主要由水泵、漏斗清洗水管、水管、噴油座和扁嘴噴頭組成。噴油座、扁嘴噴頭和部分水管組成了上清潔裝置，扁嘴噴頭對準C形彎道上端開口;漏斗清洗水管固定于收集漏斗四周，漏斗清洗水管上均勻分布噴水的孔。

（5）固液分離系統主要是由收集漏斗、外壁管道、絞龍電機、絞龍、支架、滑軌、固體殘渣收集箱和液體收集裝置組成。收集漏斗位于雙線橋結構的正下方;外壁管道置于收集漏斗正下方，上端開口，并正對收集漏斗下端開口;絞龍置于外壁管道中，依靠絞龍電機帶動旋轉;外壁管道、電機、絞龍和支架組成了固液分離結構，固液分離結構一端高一端低;固體殘渣收集箱置于固液分離結構高端外壁管道下方;液體收集裝置置于固液分離結構低端外壁管道下方;滑軌位于固液分離裝置下方。

（6）自動換箱系統主要是由360度舵機、齒輪齒條和滑軌組成。360度舵機與齒輪連接;齒條與滑軌連接;齒輪放于齒條之上，滑軌置于餐具收集箱下。

（7）無線藍牙報警系統主要由藍牙從機、arduino和報警燈組成。整個裝置放置于遠處，藍牙從機連接arduino，arduino連接報警燈。

2 餐廳餐具殘渣清理機的主要功能

餐廳餐具殘渣清理機的主要有餐具回收、餐具初步清潔、裝置內部清潔、殘渣固液分離、自動換箱和藍牙報警六大功能，具體功能如下：

（1）餐具的收集：就餐人員將餐后餐具放在指定位置，餐具經傳送裝置彎道和雙線橋結構最終到達收集箱內。

（2）殘渣的清理：餐具內的殘渣通過彎道下方的缺口和雙線橋結構中間部分掉入下方收集漏斗內。搖桿電機帶動雙線橋結構上下前后運動，有震落餐具內的殘渣和對餐具下滑進行減速的作用;利用機內水泵，將餐具內的附著的殘渣，用高壓水流清洗掉。

（3）機器內部的自我清洗：在機器使用后，機器利用機器內的內部清潔水泵，使用高壓水流對機內的餐具通道，殘渣通道進行清理，保持機器內的清潔，延長機器使用壽命。

（4）殘渣固液分離：本機器底部的殘渣收集漏斗收集殘渣進固液分離裝置內，固液分離裝置將收集到的食物殘渣固液分離，下方滑軌方便更換殘渣收集箱，積極響應國家的泔水管理規定，將泔水分類處理，在保證不污染，不浪費的前提下，將泔水回收利用，實現廢物循環。

（5）自動換箱：當一個餐具收集箱滿后，程序控制自動換箱裝置自動更換餐具收集箱，省去了更換收集箱的人力。

（6）藍牙報警：當餐具收集箱內餐具收集滿后機器會通過無線傳輸裝置向管理者終端發送提醒更換信號，及時提醒管理者及時更換餐具收集箱。

3 餐廳餐具殘渣清理機的程序設計

應用時，打開電源開關，當紅外檢測裝置檢測到餐具時，傳送帶運動，餐具經傳送帶、彎道、雙線橋最終滑入餐具收集箱內。搖桿電機帶動雙線橋結構上下前后運動。上述過程進行時，下清洗裝置同步運行，對餐具內部進行沖洗。當餐具進入餐具收集箱內，短暫時間內紅外檢測裝置沒有檢測到餐具時，整個機器停止運動，再經過一段時間，如果紅外檢測裝置還未檢測到餐具，上清洗裝置和漏斗清洗水管對機器內部進行清洗。當上述程序運行時下邊固液分離系統同步運行。當一個餐具收集箱滿后，前邊所述程序停止運行，360度舵機帶動齒輪齒條運動，滑軌移動，完成自動換箱。換箱完成后，前述程序繼續運行。當所有餐具收集箱都滿后，藍牙主機給藍牙從機發射信號，藍牙從機接收信號傳給arduino，arduino控制報警燈閃亮，提醒工作人員更換所有餐具收集箱。換箱完成后按動復位開關，所有程序從頭開始運行。

4 結論

本機由控制中心通過程序控制各執行部件自動運行，信號檢測，餐具收集，殘渣清理，固液分離，自動換箱，無線信號傳輸等整個運行過程完全脫離人工，無需人員在旁看管，實現了完全自動化。通過紅外感應器來控制機器進程;通過計數傳感器，檢測收集盤子的數量，及時調整收納餐具的容器;自主編寫程序控制藍牙模塊完成主機與從機之間的無線信號傳輸，進而提醒工作人員換箱子，都體現出本機器的智能化。而且能將泔水回收利用;裝置在無人使用時會自動停止運行，綠色節能。成本低，效果好，易推廣使用。

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