[发明专利]废料分拣系统

说明书

一种分拣废料颗粒的系统和方法包括使用视觉系统将包含废料颗粒的移动输送机进行成像以创建图像。计算机将图像作为单元的矩阵进行分析，识别矩阵中包含颗粒的单元，并且通过确定与该颗粒相关联的每个单元的颜色分量根据颜色模型来计算颗粒的颜色输入。光束被引导到视觉系统下游的输送机上的颗粒上，并且至少一个来自颗粒的发射光束被隔离并在选定的频带被检测以提供颗粒的光谱数据。计算机生成包含颜色输入和光谱数据的颗粒的数据向量，并且将颗粒分类到作为该向量的函数的至少两个材料分类中的一个。

技术领域

本发明涉及在流水线操作中用于分拣废颗粒的方法和系统。

背景技术

废金属目前使用传送带或其他流水线操作以高速或大量地进行分拣，使用包括如下的各种技术：通过流水线操作员进行手工分拣，空气分拣，振动分拣，基于颜色的分拣，磁选分拣，光谱分拣等。废料在进行分拣之前通常被切碎，并且需要分拣以便于废料中材料的分离和再利用，例如通过基于材料类型或分类进行分拣。通过分拣，废料可以重新使用，而不是去垃圾填埋场或焚化炉。此外，与从石油提炼塑料或从矿石提炼原始原料相比，使用经分拣的废料可以减少污染和排放。如果经分拣的材料的质量符合指定标准，则可以使用经过分拣的废料来代替制造商的原始原料。废料可以分类为金属、塑料等，也可以进一步分类为金属类，塑料类等。例如，期望的是将废料分类和分拣为铁金属和有色金属、重金属、如镍或钛的高价值金属、铸造或锻造金属、以及其他各种合金。

发明内容

在一个实施例中，提供了分拣废料颗粒的方法。使用视觉系统对于包含废料颗粒的移动输送机进行成像，以产生与输送机的定时位置相对应的图像。使用计算机将图像作为单元矩阵进行分析，通过将颗粒与指示输送机的背景区分开来识别包含颗粒的矩阵中的单元，并通过确定与颗粒相关联的矩阵中的每个单元的颜色分量根据颜色模型来计算颗粒的颜色输入，通过将与颗粒相关联的矩阵的每个单元的两个颜色分量作为一对判别输入到校准表中来计算出颜色输入，如果该对判别是预定义的判别对中的一个，则标记该单元，并且通过该颗粒相关联的单元的总数将已标记单元的总和归一化来计算颜色输入。使用包括光束偏转器的扫描器组件，产生光束并将其引导到目标区域内并且处于视觉系统下游的输送机上的颗粒上。使用检测器将来自目标区域中的颗粒的至少一个发射光束带隔离并在选定的频带处进行测量，以提供颗粒的光谱数据。使用计算机生成包含颜色输入和光谱数据的颗粒的数据矢量，并且将颗粒分类成作为数据向量的函数的至少两个材料分类中的一个分类。

在另一个实施例中，提供了一种分拣废料颗粒的方法。使用视觉系统对于包含废料颗粒的移动输送机进行成像，以产生与输送机的定时位置相对应的图像。使用计算机将图像作为单元矩阵进行分析，通过将颗粒与指示输送机的背景区分开来识别包含颗粒的矩阵中的单元，并通过确定与颗粒相关联的矩阵中的每个单元的颜色分量，根据颜色模型来计算颗粒的颜色输入。使用包括光束偏转器的扫描器组件，产生光束并将其引导到目标区域内并且处于视觉系统下游的输送机上的颗粒上。使用检测器将来自目标区域中的颗粒的至少一个发射光束带隔离并在选定的频带处进行测量，以提供颗粒的光谱数据。使用计算机生成包含颜色输入和光谱数据的颗粒的数据矢量，并且将颗粒分类成作为数据向量的函数的至少两个材料分类中的一个分类。

在另一个实施例中，提供了用于在移动的输送机上分选随机定位的废料颗粒的扫描系统。视觉系统具有传感器和被照明的预定义的观看区域，以在时间间隔内对通过其的皮带进行成像。光束导向器从光源接收光束并且将光束重新导向到具有安装在光束的路径中的光束偏转器的目标扫描器组件，以进一步将光束导向到二维目标区域内的选定位置。安装在光束路径中的聚焦光学元件聚焦光束并沿着聚焦表面提供大致均匀的光功率密度。光谱传感器与目标物相邻。至少一个控制器接收并处理从视觉系统获取到的图像数据以识别观察区域中的输送机上的废料颗粒，通过对图像施加颜色标准，从由视觉系统拍摄的图像根据颗粒的颜色模型计算颜色输入，瞄准目标区域中的废料颗粒并控制光束指向器，瞄准扫描器组件以将光束定向在目标废料颗粒处，响应于光束与颗粒相互作用，基于指示从颗粒发射出的光束一个或多个所选频率的信号来确定颗粒的光谱数据，并且使用包含颜色输入和光谱数据的数据向量将颗粒分类为材料的分类。

附图说明