[发明专利]一种混合垃圾分选装置及其分选识别方法

说明书

本发明公开了一种混合垃圾分选装置及其分选识别方法，包括2D相机、3D相机、金属探测器、近红外传感器、机器人1、机器人2、工控机、编码器和皮带机；2D相机、近红外传感器、3D相机、机器人1、机器人2沿工作方向依次间隔设置在皮带机上方，金属探测器设置在皮带机下方；工控机与2D相机、3D相机、金属探测器、近红外传感器、机器人1及机器人2电性连接，且编码器与工控机电性连接；2D相机、3D相机、金属探测器和机器人1对金属垃圾抓取；2D相机、3D相机、近红外传感器和机器人2对非金属垃圾抓取。本发明提高了垃圾分选的作业效率，实现了混合物料的精细化分选作业。

技术领域

本发明涉及智能分选领域，具体涉及一种混合垃圾分选装置及其分选识别方法。

背景技术

在人类日常生活和生产中会产生很多种垃圾，如果不进行有效处置，会直接影响生态环境；同时，垃圾中的大量再生资源由于处置方式不当，在极大程度上会被浪费。因此，对垃圾中的再生资源进行高效筛分是当前缓解垃圾末端处置压力的重要方向。

传统的垃圾分选主要有两种分选方式：1)采用人工进行分选，在混合垃圾输送线上，通过人工将塑料、木材、金属、废纸、橡胶等物料挑选出来，但是这种方式局限在于分选误差大、效率低、人工分选成本高、工人劳动强度大，现场卫生条件差，对分拣作业人员身体健康产生巨大威胁；2)采用自动分选设备，一般是采用视觉装置识别出塑料、木材、金属、废纸、橡胶等物料，然后利用机器人将各类物料进行抓取分类，但是这种方式仅仅通过视觉装置进行识别，存在物料分类混淆、无法准确判断的情况。因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种混合垃圾分选装置及其分选识别方法，提高了垃圾分选的作业效率，减少了机械和人工分选带来的误差，实现了混合物料的精细化分选作业。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种混合垃圾分选装置，其创新点在于：包括2D相机、3D相机、金属探测器、近红外传感器、机器人1、机器人2、工控机、编码器和皮带机；所述2D相机、近红外传感器、3D相机、机器人1和机器人2分别沿工作方向依次间隔设置在所述皮带机的上方，所述金属探测器设置在所述皮带机的下方；所述工控机分别与所述2D相机、3D相机、金属探测器、近红外传感器、机器人1以及机器人2电性连接，且所述编码器同轴安装在所述皮带机的滚轴上，并与所述工控机电性连接；所述2D相机、3D相机、金属探测器和机器人1形成第一套机器人系统，对金属垃圾进行抓取；所述2D相机、3D相机、近红外传感器和机器人2形成第二套机器人系统，对非金属垃圾进行分类抓取。

优选的，还包括LED光源、PLC和触摸屏；在所述2D相机的输出端以及3D相机的输出端正下方一侧还分别设有LED光源，且每一所述LED光源均设置在所述皮带机的上方；在所述皮带机上还设有PLC，且所述PLC分别与所述皮带机以及变频器电性连接，并对皮带机的速度进行控制；在所述PLC上端还设有触摸屏，并通过触摸屏来提供人工调节入口以及显示实时速度。

本发明的一种混合垃圾分选装置的分选识别方法，其创新点在于包括以下步骤：

(1)2D相机和3D相机分别获取目标垃圾图像信息和坐标信息，再依次根据目标垃圾位置排序组成数据链表，记作List0；

(2)编码器脉冲信号线接入工控机数据采集卡，并将脉冲信号转化成皮带机的转动距离；

(3)金属探测器判断目标垃圾是否为金属垃圾，再通过机器人1对金属垃圾进行抓取；

(4)当金属垃圾抓取结束后，根据步骤(1)获取的2D、3D图像信息，当剩余均为非金属垃圾时，运用近红外传感器识别其组成成分、材质，再通过机器人2进行分类抓取。

优选的，在上述步骤(1)中，2D相机拍摄目标垃圾图片以及识别目标垃圾的平面中心坐标；3D相机识别目标垃圾的轮廓以及目标垃圾的几何中心坐标；2D相机采集的目标垃圾照片中检测处有垃圾时，3D相机同步采集3D点云数据，识别目标垃圾轮廓信息。