CN113560198B - 类别分选方法和类别分选系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种类别分选方法和类别分选系统。该类别分选方法包括以下步骤：按照成分对混合物料进行随机编号；基于所述随机编号中从小到大的顺序，利用多个分选模式对各个成分进行分选；基于分选结果，对所述各个成分进行重新编号；以及基于所述重新编号的顺序，利用调整后的分选模式对下一批混合物料进行分选。本发明在满足分类要求的前提下将分选设备运行时间控制在最小值，从而实现分选设备效率的最大化。

Description

类别分选方法和类别分选系统

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，更具体地，涉及一种类别分选方法和类别分选系统。

背景技术

生活垃圾中包含了许多有再生利用价值的成分，诸如玻璃、金属、塑料、纸类、织物等。通过进行分选可以将这些成分从混合状态的垃圾中分离出来，真正实现循环利用。垃圾分类的全面推行使得可回收垃圾更容易被收集，从而分选也更容易实现高效化、规模化。由于垃圾成分混杂，一般由两种及以上种类的成分组成。在分选过程中，需根据各成分的物理性质逐一分选。

例如，废旧塑料在生活垃圾中占有较大比重，而且是一种高价值可再生资源，通过分类回收可实现再生利用。随着生活垃圾分类的推进，分出的混合废旧塑料体量不断增加。通过建立分选中心，可将混合废旧塑料按类分选，然后将分类后的废旧塑料输送至下游再生企业进一步加工利用。目前混合废旧塑料成分较为复杂，含PET、PP、PE、PVC、PS等。根据废旧塑料价值及各成分含量，一般通过光电分选系统将其分为PET、PP、PE及剩余杂塑四类。常规分选系统在设计时一般选用2台或2台以上光电分选设备，每台光电分选设备完成两种塑料的分选。但是由于受到垃圾运输成本的限制，分选中心辐射范围有限，废旧塑料来料量相对光电分选设备处理量偏小，造成设备闲置。

现有的多分类光电分选机一般采用分轨设计，依靠改进弹射系统，如增加一套弹射系统或在原有弹射系统上增加可调节导轨，一般多为2～3个轨道。由于每台设备最多有3个轨道，垃圾分类成分比较多时，需要几台设备才能完成。对于规模比较小的项目，分轨设计设备无法满负荷运行，造成资源浪费，况且此类设备机械结构复杂，存在机械故障率较高的问题。

因此，现在需要提供一种类别分选方法和类别分选系统，其能至少解决现有技术中所存在的上述问题。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个，根据本发明的一方面，提出了一种类别分选方法，其包括以下步骤：按照成分对混合物料进行随机编号；基于所述随机编号中从小到大的顺序，利用多个分选模式对各个成分进行分选；基于分选结果，对所述各个成分进行重新编号；以及基于所述重新编号的顺序，利用调整后的分选模式对下一批混合物料进行分选。

在一些实施例中，其中按照分选产物的重量从大到小进行重新编号。

在一些实施例中，其中所述多个分选模式分别与所述各个成分相关联。

在一些实施例中，其中所述调整后的分选模式与经重新编号后的各个成分相关联。

在一些实施例中，所述类别分选方法还包括每隔预定时段，对所述各个成分进行分选，以保证至少一批次混合物料分选完全。

根据本发明的另一方面，提出了一种类别分选系统，其包括依次连接的储料单元、缓存进料单元、送分选传送单元、光学检测单元、信号分析单元、喷射分离单元、产物接料单元、余物接料单元、以及余物传送单元，其中：所述储料单元，用于存储混合物料；所述缓存进料单元，用于缓存待分选的一批次的混合物料；所述送分选传送单元，用于将所述待分选的一批次的混合物料传送至所述光学检测单元；所述光学检测单元，用于利用光源照射所述待分选的一批次的混合物料并完成物料反射光学信号的收集；所述信号分析单元，用于基于对所述光学信号的分析，判断按照成分被随机编号的当前批次的混合物料的成分，其中所述判断是基于所述随机编号中从小到大的顺序，利用多个分选模式对各个成分进行分选，并且其中，所述信号分析单元还用于判断按照分选结果被重新编号的下一批混合物料的成分，其中利用调整后的分选模式对经重新编号的混合物料进行分选；所述喷射分离单元，用于接收来自所述信号分析单元的指令，将目标物料分离出来；所述产物接料单元，用于接收分离出的所述目标物料；所述余物接料单元，用于接收分选后剩余的物料；以及所述余物传送单元，用于将所述剩余的物料传送至所述缓存进料单元。

在一些实施例中，其中所述重新编号是按照分选产物的重量从大到小进行的。

在一些实施例中，其中所述多个分选模式分别与所述各个成分相关联。

在一些实施例中，其中所述调整后的分选模式与经重新编号后的各个成分相关联。

在一些实施例中，其中所述系统还被配置为：每隔预定时段，对所述各个成分进行分选，以保证至少一批次混合物料分选完全。

本发明提供的类别分选方法和类别分选系统，其在满足分类要求的前提下将分选设备运行时间控制在最小值，从而实现分选设备效率的最大化。

附图说明

通过结合附图对本发明的实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出了根据本发明的实施例的一种类别分选方法的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的一种类别分选方法的另一流程图；

图3示出了根据本发明的实施例的一种类别分选方法的又一流程图；

图4示出了根据本发明的实施例的一种类别分选系统的俯视图；以及

图5示出了根据本发明的实施例的一种类别分选系统的侧视图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

常规光电分选系统在设计时一般选用2台或2台以上光电分选设备，每台光电分选设备完成两种垃圾(例如塑料)的分选。但是由于受到垃圾运输成本的限制，分选中心辐射范围有限，废旧塑料来料量相对光电分选设备处理量偏小，造成设备闲置。

现有的多分类光电分选机一般采用分轨设计，依靠改进弹射系统，如增加一套弹射系统或在原有弹射系统上增加可调节导轨，一般多为2～3个轨道。由于每台设备最多有3个轨道，垃圾分类成分比较多时，需要几台设备才能完成。对于规模比较小的项目，分轨设计设备无法满负荷运行，造成资源浪费，况且此类设备机械结构复杂，存在机械故障率较高的问题。

可回收垃圾分选运行过程中面临分选排序的问题，不同的分选排序将影响分选系统的总体运行时间，进而影响分选系统运行成本。优选最佳分选排序，使得分选系统运行时间最短，将分选系统运行成本降至最低，可进一步提高分选中心收益，以实现效能最优化。最优化是指在一定的人力、物力和财力资源条件下，使经济效果达到最大(如产值、利润)，或者在完成规定的生产或经济任务下，使投入的人力、物力和财力等资源为最少。

本发明针对多分类分选操作面临的排序问题，提出一种类别分选方法和类别分选系统，以优选出最佳分选顺序，减少设备运行时间，降低设备运行成本。

下面，参照图1来描述根据本发明的实施例的一种类别分选方法。

如图1所示，一种类别分选方法，其包括以下步骤：按照成分对混合物料进行随机编号；基于所述随机编号中从小到大的顺序，利用多个分选模式对各个成分进行分选；基于分选结果，对所述各个成分进行重新编号；以及基于所述重新编号的顺序，利用调整后的分选模式对下一批混合物料进行分选。

在本发明的类别分选方法中，为了提高设备利用率，采用分时操作模式在单台光电分选设备中实现多类分选。在运行过程中，通过调节光电分选设备的识别模式，在某个时间段内完成某类垃圾的分选，之后切换识别模式，对剩余物进行下一类别垃圾的分选。通过对目标成分按顺序逐一进行分选，最终完成全部目标成分的分选。

在一些实施例中，按照分选产物的重量从大到小进行重新编号。具体地，最佳分选顺序指的是把各组分的含量从大到小排序，先将含量最多的分选出来，后面设备进行分选时，需要扫描的物料总量减少，也就是工作量减少，所以运行时间最短。就拿塑料的分类来说，不同成分的塑料密度相差不大，重量占比大小和体积比相差不大，况且对于操作来说，重量占比是比较容易测量的。纸张或者其他品种的分类也存在类似的道理。

在一些实施例中，所述多个分选模式分别与所述各个成分相关联。

在一些实施例中，所述调整后的分选模式与经重新编号后的各个成分相关联。具体地，分选模式是根据目标产物来定的，不同的分选模式差别主要是目标产物的成分不同。

在一些实施例中，每隔预定时段，对所述各个成分进行分选，以保证至少一批次混合物料分选完全。具体地，每隔一定时间，例如2小时，对分选产物进行称重排序，并且相应调整成分编号和分选模式顺序。这可能存在第一批物料没有完全分选完的可能性，此时需要调整间隔时间，保证至少一批次物料分选完全。设置间隔时间的好处是，便于操作，以避免对每批次混合物料均进行称重和排序。在这种方式中，调整成分编号的标准依旧是根据各个物料的占比，依照占比高低进行排序，占比高的成分排序在前。

通过本发明中的类别分选方法，可以了解各个物料的占比，得到的最优分选顺序用于指导分选设备识别模式的调整，首先分选物料占比多的种类。

以上类别分选方法适用于各种物料的分选，例如废旧塑料的分选、废旧纸张的分选，但不局限于此，也可以适用于其他物料的分选。

本发明的类别分选方法能提供以下有益效果：针对混合物料多分类分选操作面临的排序问题，采用本发明提出的能实现分选顺序最优化的类别分选方法，可优选出最佳分选顺序，减少设备运行时间，降低设备运行成本，同时在生产中具有较强的可操作性。

接下来，参照图2来具体描述根据本发明的实施例的类别分选方法。

如图2所示，本发明的实施例的类别分选方法的主要步骤如下：

(1)对进入分选中心的成分比例不明的混合物料，按照成分进行随机编号，编号为1～n；

(2)按照设备进料量要求，进第一批料；

(3)调整分选设备分选模式，对成分1进行分选；

(4)切换分选设备分选模式，按顺序对成分2～n进行分选；

(5)该批次混合物料分选结束，对成分1～n分选产物分别收集并称重；

(6)按照重量从大到小，对物料成分依次排号1～n；

(7)按照分选设备进料量要求，进下一批料；

(8)按照调整后的成分编号顺序重复步骤(3)-(6)。

按照上述步骤实时调整最佳分选顺序，能够保证分选过程运行时间短，降低设备运行成本。根据最佳分选顺序调整分选设备识别模式，完成对混合物料的分选。

实际生产运行中，为简化操作步骤，可每隔一定时间(如2小时)，或每隔若干批次(如每隔5批次)对分选产物进行称重排序，并相应调整成分编号及分选模式顺序。

通过本发明中的类别分选方法，可以了解各个物料的占比，得到的最优分选顺序用于指导分选设备识别模式的调整，首先分选物料占比多的种类。

以上类别分选方法适用于各种物料的分选，例如废旧塑料的分选、废旧纸张的分选，但不局限于此，也可以适用于其他物料的分选。

本发明的类别分选方法能提供以下有益效果：针对混合物料多分类分选操作面临的排序问题，采用本发明提出的能实现分选顺序最优化的类别分选方法，可优选出最佳分选顺序，减少设备运行时间，降低设备运行成本，同时在生产中具有较强的可操作性。

接下来，参照图3来描述针对废旧塑料类别的类别分选方法。

如图3所示，在该实施例中的类别分选方法包括如下步骤：

(1)对进入分选中心的成分比例不明的混合废旧塑料，按照成分进行随机编号，编号为1～n；

(2)按照光电分选设备进料量要求，进第一批料；

(3)调整光电分选设备分选模式，对成分1进行分选；

(4)切换光电分选设备分选模式，按顺序对成分2～n进行分选；

(5)该批次混合废塑料分选结束，对成分1～n分选产物分别收集并称重；

(6)按照重量从大到小，对塑料成分依次排号1～n；

(7)按照光电分选设备进料量要求，进下一批料；

(8)按照调整后的成分编号顺序重复步骤(3)-(6)。

以上示出了适用于混合废旧塑料的类别分选方法，但是本发明并不局限于此，该类别分选方法还可适用于其他物料的分选，例如废旧纸张的分选、其他物料的分选等。

通过本发明中的类别分选方法，可以了解各个物料的占比，得到的最优分选顺序用于指导分选设备识别模式的调整，首先分选物料占比多的种类。

本发明中的类别分选方法能提供以下有益效果：针对混合物料多分类分选操作面临的排序问题，采用本发明提出的能实现分选顺序最优化的类别分选方法，可优选出最佳分选顺序，减少设备运行时间，降低设备运行成本，同时在生产中具有较强的可操作性。

下面，参照图4-5来描述根据本发明的实施例的一种类别分选系统。

如图4-5所示，一种类别分选系统，其包括依次连接的储料单元1、缓存进料单元2、送分拣传送单元3、光学检测单元4、信号分析单元5、喷射分离单元6、产物接料单元7、余物接料单元8、余物传送单元9以及余物出料口10，其中：所述储料单元1，用于存储混合物料；所述缓存进料单元2，用于缓存待分选的一批次的混合物料；所述送分拣传送单元3，用于将所述待分选的一批次的混合物料传送至所述光学检测单元4；所述光学检测单元4，用于利用光源照射所述待分选的一批次的混合物料并完成物料反射光学信号的收集；所述信号分析单元5，用于基于对所述光学信号的分析，判断按照成分被随机编号的当前批次的混合物料的成分，其中所述判断是基于所述随机编号中从小到大的顺序，利用多个分选模式对各个成分进行分选，并且其中，所述信号分析单元还用于判断按照分选结果被重新编号的下一批混合物料的成分，其中利用调整后的分选模式对经重新编号的混合物料进行分选；所述喷射分离单元6，用于接收来自所述信号分析单元的指令，将目标物料分离出来；所述产物接料单元7，用于接收分离出的所述目标物料；所述余物接料单元8，用于接收分选后剩余的物料；以及所述余物传送单元9，用于将所述剩余的物料传送至所述缓存进料单元。最后，余物从余物出料口10排出。

具体地，光学检测单元4的作用是光源照射待分选物体并完成物体反射光学信号的收集。另外，信号分析单元5对收集的光学信号进行分析并与标准信号进行对比，判断待分选物体的主要成分，并且向喷射分离单元发布相应指令。

在一些实施例中，所述重新编号是按照分选产物的重量从大到小进行的。具体地，最佳分选顺序指的是把各组分的含量从大到小排序，先将含量最多的分选出来，后面设备进行分选时，需要扫描的物料总量减少，也就是工作量减少，所以运行时间最短。就拿塑料的分类来说，不同成分的塑料密度相差不大，重量占比大小和体积比相差不大，况且对于操作来说，重量占比是比较容易测量的。纸张或者其他品种的分类也存在类似的道理。

在一些实施例中，所述多个分选模式分别与所述各个成分相关联。

在一些实施例中，所述调整后的分选模式与经重新编号后的各个成分相关联。具体地，分选模式是根据目标产物来定的，不同的分选模式差别主要是目标产物的成分不同。

在一些实施例中，所述系统还被配置为：每隔预定时段，对所述各个成分进行分选，以保证至少一批次混合物料分选完全。具体地，每隔一定时间，例如2小时，对分选产物进行称重排序，并且相应调整成分编号和分选模式顺序。这可能存在第一批物料没有完全分选完的可能性，此时需要调整间隔时间，保证至少一批次物料分选完全。设置间隔时间的好处是，便于操作，以避免对每批次物料均进行称重和排序。在这种方式中，调整成分编号的标准依旧是根据物料的占比，依照占比高低进行排序，占比高的成分排序在前。

通过本发明中的类别分选系统，可以了解物料的占比，得到的最优分选顺序用于指导分选设备识别模式的调整，首先分选物料占比多的种类。

以上类别分选系统适用于各种物料的分选，例如废旧塑料的分选、废旧纸张的分选，但不局限于此，也可以适用于其他物料的分选。

本发明能提供以下有益效果：针对混合物料多分类分选操作面临的排序问题，采用本发明提出的能实现分选顺序最优化的类别分选方法和类别分选系统，可优选出最佳分选顺序，减少设备运行时间，降低设备运行成本，同时在生产中具有较强的可操作性。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种类别分选方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照成分对混合物料进行随机编号；

基于所述随机编号中从小到大的顺序，利用多个分选模式对各个成分进行分选，其中所述多个分选模式的编号与所述混合物料的编号相对应；

基于分选结果，对所述各个成分进行重新编号，其中按照分选产物的重量从大到小进行所述重新编号；以及

基于所述重新编号的顺序，利用调整后的分选模式对下一批混合物料进行分选。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个分选模式分别与所述各个成分相关联。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整后的分选模式与经重新编号后的各个成分相关联。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

每隔预定时段，对所述各个成分进行分选，以保证至少一批次混合物料分选完全。

5.一种类别分选系统，其特征在于，包括依次连接的储料单元、缓存进料单元、送分选传送单元、光学检测单元、信号分析单元、喷射分离单元、产物接料单元、余物接料单元以及余物传送单元，其中：

所述储料单元，用于存储混合物料；

所述缓存进料单元，用于缓存待分选的一批次的混合物料；

所述送分选传送单元，用于将所述待分选的一批次的混合物料传送至所述光学检测单元；

所述光学检测单元，用于利用光源照射所述待分选的一批次的混合物料并完成物料反射光学信号的收集；

所述信号分析单元，用于基于对所述光学信号的分析，判断按照成分被随机编号的当前批次的混合物料的成分，其中所述判断是基于所述随机编号中从小到大的顺序，利用多个分选模式对各个成分进行分选，其中所述多个分选模式的编号与所述混合物料的编号相对应，并且所述信号分析单元还用于判断按照分选结果被重新编号的下一批混合物料的成分，其中利用调整后的分选模式对经重新编号的混合物料进行分选，其中所述重新编号是按照分选产物的重量从大到小进行的；

所述喷射分离单元，用于接收来自所述信号分析单元的指令，将目标物料分离出来；

所述产物接料单元，用于接收分离出的所述目标物料；

所述余物接料单元，用于接收分选后剩余的物料；以及

所述余物传送单元，用于将所述剩余的物料传送至所述缓存进料单元。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多个分选模式分别与所述各个成分相关联。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述调整后的分选模式与经重新编号后的各个成分相关联。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还被配置为：

每隔预定时段，对所述各个成分进行分选，以保证至少一批次混合物料分选完全。

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