[发明专利]一种基于机器视觉的固体分拣系统及分拣方法

说明书

一种基于机器视觉的固体分拣系统，包括给料装置、输送装置、控制系统、设置于输送装置上方的机器视觉传感器、设置于输送装置上用于动态检测通过设定区域固体检测物重量的称重装置及分拣装置，控制系统可通信连接机器视觉传感器及称重装置，并连接控制分拣装置。本发明将机器视觉技术与称重技术相结合，应用于建筑垃圾分拣领域，通过计算体积及检测重量可计算检测物密度，根据检测物密度进行分类，可实现建筑垃圾的精细分拣，具有结构简单、扩展灵活、成本低廉、操作维护方便、分拣精度高等优点。解决了目前固体分拣领域普遍采用国外分拣设备，成本高、维护难、效率低的问题，以及普通企业投资大、应用率低的问题。

技术领域

本发明涉及建筑材料固体分拣技术领域，特别是一种基于机器视觉的固体分拣系统及分拣方法。

背景技术

建筑垃圾是指人们在从事拆迁、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物的统称。在废弃民居建筑中，砖块、瓦力、混凝土块、渣土约占80％，其余为金属、木块、塑料等。

随着城市化进程的不断加快，城市中建筑垃圾的产生和排出数量也在不断增长，建筑垃圾处理已形成严峻的环境问题。目前我国建筑垃圾资源利用化水平较低，对于垃圾再利用局限于简单处理，该行业的市场有待开发。

欧美日等发达国家在生活和工业垃圾分拣技术方面已有长期经验和技术储备，通过颜色、红外光谱、电磁传感、风力甚至是机械臂等技术手段实现垃圾分拣。在光谱和飞行分拣领域，有德国的陶朗(TITECH)和美国的NRT公司；在风力分选领域，有荷兰的NIHOT公司；在机械臂分拣领域，有芬兰的ZenRobotics公司等。

由于国内外建筑垃圾特点差别比较大，国外同类设备在分拣要求方面和国内有所不同，特别是处理效率和吞吐量往往无法达到国内要求，加上国外设备成本高、维护不易等方面因素，市场对于国产垃圾分拣设备的需求极为迫切。目前垃圾分拣的方式有风选、磁选、振动筛分选等，国产的建筑垃圾分拣设备存在分离不同材质物质难度大的问题。实现建筑垃圾的精细分拣比较困难且成本很高，不足以覆盖再生成品料的市场价值。如何控制相对合理的成本，实现不同材质固体废弃物的分拣成为该行业中的关键技术难点。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种可实现建筑垃圾的精细分拣，结构简单、扩展灵活、成本低廉、操作维护方便、分拣精度高的基于机器视觉的固体分拣系统及分拣方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于机器视觉的固体分拣系统，包括有给料装置、输送装置及控制系统，还包括有设置于输送装置上方的机器视觉传感器、设置于输送装置上用于动态检测通过设定区域固体检测物重量的称重装置及分拣装置，控制系统可通信连接机器视觉传感器及称重装置，并连接控制分拣装置。

进一步地，所述分拣装置包括有用于分类存放物料的若干分拣筐、推送机械手、用于连接并驱动推送机械手移动以将输送装置上的物料推送至对应分拣筐内的分拣驱动装置，控制系统连接并控制分拣驱动装置。

进一步地，所述分拣装置包括有与若干分拣筐一一对应设置的若干推送机械手，每个推送机械手连接一分拣驱动装置，分拣驱动装置采用气缸或油缸。

进一步地，所述分拣装置包括有一多自由度的推送机械手、用于连接并驱动推送机械手向不同方向运动以将输送装置上的物料推送至对应分拣筐内的分拣驱动装置及与若干分拣筐一一对应设置的若干溜道，推送机械手的多个自由度运动方向与若干溜道位置一一对应设置。

进一步地，所述输送装置采用双速皮带输送机。

进一步地，所述机器视觉传感器采用3D结构光工业相机。

进一步地，所述称重装置为设置于输送装置下方的称重传感器。

一种基于机器视觉的固体分拣方法，包括以下步骤：