[发明专利]用于分拣废品材料的系统和方法

说明书

一种系统，具有输送机，以用于输送随机定位在输送机的表面上的至少两个分类的废品颗粒，其中至少一些颗粒包括金属。该系统具有传感器阵列，该传感器阵列具有横向跨越输送机布置的一系列模拟电感式接近传感器。每个传感器的有效感测端面位于感测平面中，并且感测平面与输送机的表面大致平行。控制系统被配置为对来自阵列中的一系列传感器的模拟信号进行采样和量化，并且基于量化的信号将经过阵列的输送机上的废品颗粒定位并分类到至少两个材料类别中的一个材料类别中。还提供了一种用于分拣颗粒的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月28日提交的美国临时申请序列第62/477,589号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

各个实施方式涉及用于在生产线中分拣废品材料(包括包含金属的废品材料)的系统和方法。

背景技术

废金属目前使用输送带或其他生产线通过各种技术进行高速或大量的分拣，这些技术包括：生产线操作员的手工分拣、空气分拣、振动分拣、磁性分拣、光谱分拣等。废品材料通常在分拣之前被切碎，并要求分拣以便于废品中材料的分离和再利用，例如通过基于材料的分类或类型进行分拣。通过分拣，可以将废品材料重新使用，而不是送去垃圾填埋场或焚化炉。另外，与从矿石提炼原始原料或由石油制造塑料相比，使用分拣的废品材料利用更少的能量并且在环境方面更具益处。如果分拣的材料质量符合指定的标准，则制造商可以使用分拣的废品材料代替原始原料。废品材料可以分为金属、塑料等，并且还可以进一步分为各种类型的金属、各种类型的塑料等。例如，可能希望将废品材料分类并分拣为黑色金属和有色金属、重金属、高价值金属(例如铜、镍或钛)、铸造或锻造的金属以及其他各种合金。

发明内容

在一个实施方式中，提供了一种系统。该系统具有输送机，用于输送随机地定位于输送机的表面上的至少两个类别的废品颗粒，其中至少一些颗粒包括金属。输送机在第一方向上行进。该系统具有传感器阵列，该传感器阵列具有一系列横向跨越输送机布置的模拟电感式接近传感器。每个传感器的有效感测端面位于感测平面中，并且感测平面与输送机的表面大致平行。控制系统被配置为对来自阵列中的一系列传感器的模拟信号进行采样和量化，并且基于量化的信号对经过阵列的输送机上的废品颗粒进行定位并分类到至少两个材料类别中的一个材料类别中。

在另一个实施方式中，提供了一种方法。使用具有一系列模拟接近传感器的感测阵列来感测运动的输送机的表面上的废品颗粒，所述一系列模拟接近传感器被布置成使得每个传感器的有效端面位于共同的感测平面中。共同的感测平面与输送机的表面大致平行。利用控制系统对来自阵列中每个传感器的模拟信号进行采样和量化，以提供对应的量化值。利用控制系统产生与输送机的时间物理位置相对应的矩阵，并将量化值输入到矩阵中的单元中。利用控制系统通过将颗粒与表示输送机的背景区分开来将矩阵中的单元的分组识别为所述颗粒。利用控制系统使用分类输入而将颗粒分类到至少两个材料类别中的一个材料类别中，所述分类输入根据与颗粒相关联的矩阵中单元的分组中的值计算得到。

附图说明

图1示出了根据一个实施方式的分拣系统的侧视图；

图2示出了图1的分拣系统的俯视示意图；

图3示出了根据一个实施方式的图1的分拣系统的分解立体图；

图4A和图4B分别示出了与图3的分拣系统一起使用的传感器组件和传感器的立体图；

图5示出了图4的传感器组件的俯视图；

图6示出了传感器与废品颗粒相互作用的示意图；

图7示出了流程图，该流程图图示了使用图1的系统对废品材料进行分类的方法；

图8A至图8D示出了输送带的矩阵的简化示例，该矩阵由控制系统产生，以用于在废品材料经过传感器阵列时对废品材料的颗粒进行识别和分类；