CN104646310A - 一种分拣流水线 - Google Patents

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Abstract

本发明属于分拣技术和废物处理领域，在电动皮带传送机上面至少设置1个并联机械手，并联机械手由光谱识别装置引导，每个并联机械手的两边至少设置1个投料口，每个投料口连接一个物料输送管道或口袋。靠近流水线末端的光谱识别装置引导下的并联机械手与电动皮带传送机的调速器用数据线传送数据指令，光谱识别装置引导下的并联机械手根据非选择物料的数量给电动皮带传送机的调速器发出提速或降速的指令。能把由不同物料混合而成的分类垃圾分拣成相同材质的物料。

Description

一种分拣流水线
一、技术领域
本发明属于B07C物品的分选，固体废物处理技术领域。
二、技术背景
垃圾分类就是将废弃物分门别类地投放，并通过分类地清运和回收使之重新变成资源。这无疑是一条消化废弃物、使之变废为宝，节能减排，减少污染的废弃物处理道路。但是这些废弃物的品种繁多，工厂农村能够用于生产的物料却要达到纯度要求，达不到纯度要求的物料只能生产出废品垃圾。每个人每天都在产生废弃物，让每个人把他(她)产生的废弃物分类成达到工农业生产纯度要求的物料是不可能的：这方面的知识和数据太多无法普及，即便是全社会每一个人都完全掌握了工农业生产物料的纯度要求及分类储藏投递的方法，人们在工作和生活场所也没有那么多场地和容器把废弃物分类成几十几百种达到生产纯度要求的物料，贮存在不同的容器中，根据回收人员规定的时间把这些物料一一投送出去。即便是每个有人的场所都设置了可以贮存几十几百个品种，像中药柜一样的分类垃圾柜，人们也没有那么多精力完成这项每天都要做的工作。因此让人们把每天产生的废弃物直接分类成工农业生产所需的物料，把这些物料直接送到工厂农村用于生产是不可能。分类垃圾仍然是不同成分物料的混合物不一一分拣成单一材质的物料，仍然是无法用做生产物料的垃圾，由于没有将分类垃圾一一分拣成单一材质物料的有效工艺和设备，即使全世界分类垃圾做得最好的日本，大多数县市把垃圾分类成9类，上胜町甚至把垃圾分类成44类，仍然离不开焚烧和填埋。
垃圾中不仅是多种单一材质物料的混合物，而且多种物料组合在一起的组合物在垃圾中的比重也很高，香烟盒就是纸、聚丙烯薄膜、铝箔纸三种物料构成的组合物，垃圾中的组合物多种多样，若用机械实现自动拆解并分拣成单一材质的物料，该机械将异常复杂、能耗畸高，因而到目前为止也没有这样的设备问世。
三、发明内容
本发明所要解决的技术问题是：
设计一种能将由多种物料和组合物混合在一起的非生物生活垃圾中的组合物拆解成单一材质的物料，并将混合在一起的物料分拣成相同成分的物料的流水线。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
在电动皮带传送机1的前端设有震动筛网，筛除大尺寸垃圾。紧随振动筛网的电动皮带传送机1的两边外侧设置宽度0.3米的工作台5，工作台5外侧设置座椅2。在电动皮带传送机1的后端的皮带上方至少设置一个安装了光谱成像仪6的光谱成像仪并联机械手9。一个前端的光谱成像仪6可以给与其一体的光谱成像仪并联机械手9提供物料光谱特征、方位和运动速度信息，光谱成像仪并联机械手9根据预定的选择物料光谱特征挑选出选择物料投入相应的投料口3，一个前端的光谱成像仪6也可以给后端一个或多个仅安装了仅能摄取物料形状、颜色和方位的普通摄像机而没有安装光谱成像仪的普通摄像机并联机械手4提供流水线上物料的信息数据，具体方式是前端的光谱成像仪6将经过物料的形状和光谱特征数据传递给计算机，计算机根据预定筛选出其后端的普通摄像机并联机械手4的选择物料，并将选择物料的形状、相应的投料口信息和到达的时间信息数据传递给普通摄像机并联机械手4，普通摄像机并联机械手4根据收到的选择物料形状、相应的投料口和到达时间的信息数据，将该时间到达的具有选择物料形状特征的物料投入相应的投料口3。并联机械手的两边设一个或多个投料口3，每个投料口3连接一个口袋8或者物料输送管道7。
位于电动皮带传送机1末端的光谱成像仪6采集的物料信息数据传递给计算机，计算机根据漏检的选择物料数量将提速或降速指令传送给电动皮带传送机1的调速器。
并联机械手是动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，由数据处理器控制且以并联方式驱动的一种闭环机构。其特点是无累积误差，精度较高；驱动装置置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；结构紧凑，刚度高，承载能力大；完全对称的并联机构具有较好的各向同性；工作空间较小，生产厂家多，成熟的产品，如苏州市博仕德自动化有限公司生产的boschet／LW型号并联机械手。
光谱成像仪6由光源、感光器、数据处理器等部件组成，根据不同成分物料反射光的光谱差异识别不同成分物料并将物料种类和方位的相信转换成数据信号。是识别和定位速度快、精度高的成熟技术。例如品牌的VNIR高光谱成像光谱仪。
本发明的有益效果是：
光谱成像仪6可以辨识外观相似但化学成分不同的物料，在它的引导下，光谱成像仪并联机械手9和普通摄像机并联机械手4根据设定，检出选择物料投入相应的投料口3，这样就能把由不同物料混合而成的分类垃圾分拣成单一材质的物料。宽度大于0.15米的工作台5和座位的设置可以安排人工参与分拣，对垃圾中普遍存在的多种物料组成的组合物，人工拆解具有简单快捷的优势，同时还可以挑出并联机械手4拿不动的物料，摊开摞在一起的物料。光谱成像仪6引导下的并联机械手分拣与人工拆解相结合，就有望把大多数非生物固体无毒分类垃圾加工成各种成分单一的物资。位于电动皮带传送机1末端的光谱成像仪6采集的物料信息数据传递给计算机，计算机根据漏检的选择物料数量将提速或降速指令传送给电动皮带传送机1的调速器，漏检的选择物料太多降低速率、减少漏检，漏检选择物料过少提高速率、提高分拣速度。分拣流水线的这种系统架构简单，能耗低。由于光谱成像仪6识别物质的范围广泛，人工可以拆解小型非生物生活垃圾中的绝大部分组合物，本发明可以处理绝大部分小型非生物固体垃圾。一个并联机械手4两边设置一个或多个投料口3，使得流水线可以同时分拣出多种物料，提高了分拣速度，降低了重复分拣的次数。但是目前市售的光谱成像仪价格昂贵，前端的一个光谱成像仪6给后端的多个普通摄像机并联机械手4提供流水线上经过物料的信息，使得后端的普通摄像机并联机械手4也能将不同材质的物料分拣成单一材质的物料，这样的安排大幅度降低了分拣流水线的建造成本。在电动皮带传送机1的前端设有震动筛网，筛除大尺寸垃圾，因为并联机械手不善于抓取大尺寸物品，这种安排也减轻了人工剔除的工作量。
四、附图说明
图1为流水线侧视图
图2为流水线俯视图
图3为流水线后视图
图4为流水线正视图
附图标记对应的部件名称表
编号 名称                        编号 名称
1 电动皮带传送机                 2 座椅
3 投料口                         4 普通摄像机并联机械手
5 工作台                         6 光谱成像仪
7 材料输送管道                   8 口袋
9 光谱成像仪并联机械手
五、具体实施方式
实施例1 在电动皮带传送机1的前端设有震动筛网，筛除大尺寸垃圾。紧随振动筛网的电动皮带传送机1的两边外侧设置宽度大于0.3米的工作台5，工作台5外侧设置座椅2。在电动皮带传送机1的后端的皮带上方至少设置一个安装了光谱成像仪6的光谱成像仪并联机械手9，一个前端的光谱成像仪6可以给与其一体的光谱成像仪并联机械手9提供物料成分、位置和运动速度信息，也可以给后端一个或多个仅安装了仅能摄取物料形状、颜色和方位的普通摄像机而没有安装光谱成像仪的普通摄像机并联机械手4提供流水线上物料的信息数据，前端的光谱成像仪6将经过物料的形状和光谱特征数据传递给计算机，计算机筛选出其后端的普通摄像机并联机械手4的选择物料，并将选择物料的形状、相应的投料口信息和到达的时间详细数据传递给普通摄像机并联机械手4，普通摄像机并联机械手4根据收到的选择物料形状、相应的投料口和到达时间的信息数据，将该时间到达的具有选择物料形状特征的物料投入相应的投料口3。并联机械手的两边设一个或多个投料口3，每个投料口3连接一个口袋8或者物料输送管道7。并联机械手采用苏州市博仕德自动化有限公司生产的boschet／LW型号并联机械手。光谱成像仪采用品牌的VNIR高光谱成像光谱仪。
实施例2 在电动皮带传送机1上面设置5个光谱成像仪并联机械手9，并联机械手每个并联机械手4的分别两边设置三个投料口3，每个投料口3连接一个物料输送管道7。位于电动皮带传送机1末端的光谱成像仪6采集的物料信息数据传递给计算机，计算机根据漏检的选择物料数量将提速或降速指令传送给电动皮带传送机1的调速器。
当然本发明的使用范围不限于分类处理分类垃圾，对其他混合物料的分拣或拆解并分拣也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分拣流水线，电动皮带传送机(1)上面设有并联机械手，其特征是在分拣流水线的电动皮带传送机上方至少设有一个光谱成像仪(6)。
2.按照权利要求1所述的一种分拣流水线，其特征在于至少1个仅安装了仅能摄取物料形状、颜色和方位的普通摄像机而没有安装光谱成像仪的普通摄像机并联机械手(4)利用前端的一个光谱成像仪(6)摄取的物料信息数据。
3.按照权利要求3所述的至少1个普通摄像机并联机械手(1)利用前端的一个光谱成像仪(6)摄取的物料信息数据进行分拣的方式，其特征在于前端的光谱成像仪(6)将经过物料的形状和光谱特征数据传递给计算机，计算机筛选出其后端的普通摄像机并联机械手(4)的选择物料，并将选择物料的形状、相应的投料口和到达的时间信息数据传递给普通摄像机并联机械手(4)，普通摄像机并联机械手(4)根据收到的选择物料形状、相应的投料口和到达时间的信息数据，将该时间到达的具有选择物料形状特征的物料投入相应的投料口(3)。
4.按照权利要求1所述的一种分拣流水线，其特征在于电动皮带传送机(1)边缘外侧设置宽度大于0.15米的工作台(5)。
5.按照权利要求1所述的一种分拣流水线，其特征在于工作台(5)旁边至少布置一个座椅(2)。
6.按照权利要求1所述的一种分拣流水线，其特征在于有一个光谱成像仪(6)输出的数据被计算机转化成提速或降速指令传递给电动皮带传送机(1)的调速器。
7.按照权利要求1所述的一种分拣流水线，其特征在于每个并联机械手(4)两边至少设置一个投料口(3)。
8.按照权利要求1所述的一种分拣流水线，其特征在于一个投料口(3)连接一个口袋(8)。
9.按照权利要求1所述的一种分拣流水线，其特征在于投料口(3)连接一个物料输送管道(7)。
10.按照权利要求1所述的一种分拣流水线，其特征在于在流水线前端设有震动筛网。
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