一种建筑垃圾物料的分拣装置及其分拣方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种建筑垃圾物料的分拣装置，包括运输物料的皮带传送装置，还包括架设于皮带传送装置的传送带的工作段上方的滑台模组，用于抓取物料的机械手，分别设置于工作段两侧外用于放置不同类型物料的分类盒，以及检测识别装置，数据采集卡，运动控制卡和MCU控制器；MCU控制器用于接收检测识别装置检测的数据并进行处理，根据处理的结果计算出物料的密度，并与其内的密度范围对比，判断出此物料所属类型，并控制运动控制卡动作令机械手将此物料投放至相应的分类盒中。通过物料的密度对物料类型进行识别，大大减少了物料类型识别的出错率。本发明专利技术还提供了一种建筑垃圾物料的分拣方法。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑垃圾物料的分拣装置及其分拣方法
本专利技术涉及环保领域，更具体地说涉及一种建筑垃圾物料的分拣装置及其分拣方法。
技术介绍
建筑垃圾是指在建设过程中或旧建筑物维修和拆除过程中产生的固体废弃物，包括泥土、石块、混凝土块、碎砖、木料、金属、管道及电器等废料。随着我国城市建设的发展，建筑垃圾处理已经形成严峻的环境难题，而怎样令建筑垃圾混合物的减量化、再利用和资源化已成为社会亟需研究和解决的课题。目前，有人将建筑垃圾中的废弃混凝土、碎砖等有效利用并用于骨料再生，而在建筑垃圾再生骨料中，建筑垃圾中轻物质的分离是影响建筑垃圾再生骨料质量的关键因素。目前对建筑垃圾的分拣常采用人工分拣、水选和风吹的方法，但是，人工分拣存在效率低下，且由于当下人工成本的上涨，人工分拣的成本较高；水选法浪费水资源，造成水污染的问题，并且，不符合国家发展资源节约环形友好型社会战略的要求；风选法属于较为环保、成本较低的方法，但存在着轻重物质混杂，难以有效分离干净的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种建筑垃圾物料的分拣装置，其能够精确地分拣建筑垃圾物料。本专利技术的另一目的是提供一种建筑垃圾物料的分拣方法，分拣简单、效率高。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种建筑垃圾物料的分拣装置，包括运输物料的皮带传送装置，以所述皮带传送装置的传送带传送建筑垃圾物料的一段为工作段，分拣装置还包括架设于所述皮带传送装置的传送带的工作段上方的滑台模组，用于抓取物料的机械手，分别设置于所述工作段两侧外用于放置不同类型物料的分类盒，检测识别装置，数据采集卡，运动控制卡和MCU控制器；所述分类盒处于所述滑台模组的范围内；所述滑台模组包括两个X轴滑台，Y轴滑台和Z轴滑台，两所述X轴滑台、所述Y轴滑台和所述Z轴滑台构成龙门式滑台模组，所述机械手通过一旋转机构以绕Z轴旋转的方式安装于所述Z轴滑台上；所述检测识别装置包括与所述皮带传送装置相连接、用于检测传送带速度的编码器，架设于所述工作段上方、用于检测物料高度的激光测距传感器，安装于所述机械手处、用于检测所述机械手抓取对应物料重量的重量传感器，及架设于所述工作段上方、用于拍摄图片的工业相机；所述编码器的输出端、所述激光测距传感器的输出端和所述重量传感器的输出端分别连接所述数据采集卡的输入端，所述数据采集卡的输出端连接所述MCU控制器的相应输入端，所述工业相机的输出端连接所述MCU控制器的相应输入端，所述MCU控制器的相应输出端连接所述运动控制卡的输入端，所述运动控制卡的输出端分别对应连接X轴滑台的X轴电机，Y轴滑台的Y轴电机、Z轴滑台的Z轴电机和所述旋转机构的旋转电机；所述MCU控制器用于接收所述工业相机采集的图片并进行处理，接收所述数据采集卡采集的数据，根据处理的结果和接收的数据，计算出所述机械手抓取的物料的密度，并与预存的不同类型物料的密度范围对比，判断出此物料所属类型，并控制运动控制卡动作令所述机械手将此物料投放至相应的分类盒中。所述MCU控制器具有用于对所述工业相机传输的图片进行处理的图像处理单元，所述图像处理器单元用以获取物料中心位置，计算出物料轮廓面积，及结合所述传送带的速度，计算出待抓取物料的位置。所述MCU控制器内预置有与相应分类盒中的物料类型一对一匹配的密度范围和相应所述分类盒的位置坐标。所述MCU控制器的相应输出端连接所述传送带的驱动电机。一种建筑垃圾物料的分拣装置的分拣方法，包括如下步骤：(1)、建筑垃圾物料分散于所述皮带传送装置的传送带上，当所述皮带传送装置传送物料至工作段，所述工业相机对建筑垃圾物料进行拍照，所述激光测距传感器对物料进行测量；(2)、所述MCU控制器接收所述工业相机拍摄的图片，并进行处理、计算，得到各物料的中心位置坐标、各物料的轮廓面积和拍摄时刻所述机械手的位置坐标，所述数据采集卡采集所述激光测距传感器测量的数据和所述编码器检测的数据，并传输至所述MCU控制器中，通过所述MCU控制器计算出各物料的高度和所述传送带的速度；(3)、所述MCU控制器根据所述传送带的速度和待抓取物料的中心位置坐标，计算出该物料在工作段的待抓取的位置坐标和时刻，所MCU控制器对所述运动控制卡发出指令，运动控制卡根据待抓取物料的位置坐标和时刻，分别控制X轴电机、Y轴电机、Z轴电机和旋转电机，从而控制机械手在工作段的移动，并使所述机械手移动到物料待抓取的位置处，随后运动控制卡输出控制信号给所述机械手，使得所述机械手动作对物料进行抓取；(4)、所述机械手抓取此物料均匀上升的过程中，所述重量传感器检测出此物料的重量，随后所述数据采集卡采集此数据，并传输至所述MCU控制器中，MCU控制器根据物料的重量及步骤(2)中计算出的物料的高度和物料的轮廓面积计算出此物料的密度；(5)、所述MCU控制器将此物料的密度与预置的不同类型物料的密度范围进行比对，判断该物料的类型，并获取放置该类型物料的分类盒的位置坐标，然后所述MCU控制器根据对应所述分类盒的位置坐标和所述机械手当前的位置坐标，规划出所述机械手从当前位置至对应所述分类盒的运动轨迹；(6)、所述MCU控制器发出指令给运动控制卡，所述运动控制卡根据步骤(5)中的运动轨迹控制X轴电机、Y轴电机、Z轴电机和/或旋转电机，从而使机械手移动至对应的分类盒处，随后所述运动控制卡输出控制信号给所述机械手，使得所述机械手动作对物料进行投放，即可完成该物料的分拣。采用上述建筑垃圾物料的分拣装置后，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过检测识别装置实时检测，首先获取传送带的速度、物料的高度和图片，通过MCU控制器的分析、计算，得到物料的中心位置、物料的轮廓面积和物料待抓取的位置，随后运动控制卡根据物料待抓取的位置控制滑台模组的相应电机动作，从而使机械手相对于工作段前后、上下和/或左右移动，使机械手移动到物料待抓取的位置准确抓取物料，然后数据采集卡采集重量传感器检测的数据，即物料的重量，MCU控制器根据物料的重量、物料的高度和物料的轮廓面积计算出物料的密度，然后通过不同物料类型的密度范围的比对，从而确定该物料类型，完成物料的识别，然后根据该物料所投放分类盒的位置坐标，MCU控制器发出控制指令使运动控制卡对滑台模组进行相应控制，从而令机械手移动至对应的分类盒处进行投放，与现有技术相比，通过物料的密度对物料类型进行识别，大大减少了物料类型识别的出错率，同时，采用机械手和滑台模组的结合对物料进行分拣，绿色环保，人工成本低，且提高了分拣的准确率。采用上述建筑垃圾物料的分拣方法后，本专利技术具有如下有益效果：提高了物料按类型分拣的精确性，并且，通过机械手自动化替代人工降低了人工成本。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中电路连接示意图。图3为本专利技术中MCU控制器的工作流程图。图中：11-机械手12-分类盒13-传送带21-工业相机22-激光测距传感器23-重量传感器3-支架31-立柱32-水平架41-X轴滑台411-X轴滑块42-Y轴滑台421-Y轴滑块43-Z轴滑台具体实施方式为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本专利技术进行详细阐述。一种建筑垃圾物料的分拣装置，用于对建筑垃圾物料的混合物进行不同类型的分拣并分别收集，例如，以被测建筑垃圾物料为废弃木头、砖头、塑料管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑垃圾物料的分拣装置，包括运输物料的皮带传送装置，以所述皮带传送装置的传送带传送建筑垃圾物料的一段为工作段，其特征在于：分拣装置还包括架设于所述皮带传送装置的传送带的工作段上方的滑台模组，用于抓取物料的机械手，分别设置于所述工作段两侧外用于放置不同类型物料的分类盒，检测识别装置，数据采集卡，运动控制卡和MCU控制器；所述分类盒处于所述滑台模组的范围内；所述滑台模组包括两个X轴滑台，Y轴滑台和Z轴滑台，两所述X轴滑台、所述Y轴滑台和所述Z轴滑台构成龙门式滑台模组，所述机械手通过一旋转机构以绕Z轴旋转的方式安装于所述Z轴滑台上；所述检测识别装置包括与所述皮带传送装置相连接、用于检测传送带速度的编码器，架设于所述工作段上方、用于检测物料高度的激光测距传感器，安装于所述机械手处、用于检测所述机械手抓取对应物料重量的重量传感器，及架设于所述工作段上方、用于拍摄图片的工业相机；所述编码器的输出端、所述激光测距传感器的输出端和所述重量传感器的输出端分别连接所述数据采集卡的输入端，所述数据采集卡的输出端连接所述MCU控制器的相应输入端，所述工业相机的输出端连接所述MCU控制器的相应输入端，所述MCU控制器的相应输出端连接所述运动控制卡的输入端，所述运动控制卡的输出端分别对应连接X轴滑台的X轴电机，Y轴滑台的Y轴电机、Z轴滑台的Z轴电机和所述旋转机构的旋转电机；所述MCU控制器用于接收所述工业相机采集的图片并进行处理，接收所述数据采集卡采集的数据，根据处理的结果和接收的数据，计算出所述机械手抓取的物料的密度，并与预存的不同类型物料的密度范围对比，判断出此物料所属类型，并控制运动控制卡动作令所述机械手将此物料投放至相应的分类盒中。...

【技术特征摘要】
1.一种建筑垃圾物料的分拣装置，包括运输物料的皮带传送装置，以所述皮带传送装置的传送带传送建筑垃圾物料的一段为工作段，其特征在于：分拣装置还包括架设于所述皮带传送装置的传送带的工作段上方的滑台模组，用于抓取物料的机械手，分别设置于所述工作段两侧外用于放置不同类型物料的分类盒，检测识别装置，数据采集卡，运动控制卡和MCU控制器；所述分类盒处于所述滑台模组的范围内；所述滑台模组包括两个X轴滑台，Y轴滑台和Z轴滑台，两所述X轴滑台、所述Y轴滑台和所述Z轴滑台构成龙门式滑台模组，所述机械手通过一旋转机构以绕Z轴旋转的方式安装于所述Z轴滑台上；所述检测识别装置包括与所述皮带传送装置相连接、用于检测传送带速度的编码器，架设于所述工作段上方、用于检测物料高度的激光测距传感器，安装于所述机械手处、用于检测所述机械手抓取对应物料重量的重量传感器，及架设于所述工作段上方、用于拍摄图片的工业相机；所述编码器的输出端、所述激光测距传感器的输出端和所述重量传感器的输出端分别连接所述数据采集卡的输入端，所述数据采集卡的输出端连接所述MCU控制器的相应输入端，所述工业相机的输出端连接所述MCU控制器的相应输入端，所述MCU控制器的相应输出端连接所述运动控制卡的输入端，所述运动控制卡的输出端分别对应连接X轴滑台的X轴电机，Y轴滑台的Y轴电机、Z轴滑台的Z轴电机和所述旋转机构的旋转电机；所述MCU控制器用于接收所述工业相机采集的图片并进行处理，接收所述数据采集卡采集的数据，根据处理的结果和接收的数据，计算出所述机械手抓取的物料的密度，并与预存的不同类型物料的密度范围对比，判断出此物料所属类型，并控制运动控制卡动作令所述机械手将此物料投放至相应的分类盒中。2.根据权利要求1所述的一种建筑垃圾物料的分拣装置，其特征在于：所述MCU控制器具有用于对所述工业相机传输的图片进行处理的图像处理单元，所述图像处理器单元用以获取物料中心位置，计算出物料轮廓面积，及结合所述传送带的速度，计算出待抓取物料的位置。3.根据权利要求1所述的一种建筑垃圾物料的分拣装置，其特征在于：所述MCU控制器内预置有与相应分类盒中的物料类型一对一匹配的密度范围和相应所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖雄鸣，刘亿圣，计天晨，郑先报，王成，张勇，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35