一种基于图像识别的自动化骨料级配系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于图像识别的自动化骨料级配系统，涉及骨料级配技术领域，其包括：支架、料斗、输送平台、振动料槽、摄像头组件、控制器、搅拌组件。控制器用于处理摄像头组件所采集的图像，根据摄像头组件所采集的图像，确定各个粒级的数量以生成骨料实时级配曲线，并通过控制第一类振动电机的振动参数调节对应粒级的骨料的落料量，使所述实时级配曲线符合设定形态。因此，本申请技术方案能够实现自动化骨料级配，且能够精确控制各粒级占比，实现骨料的连续级配，并具有较高的效率。并具有较高的效率。并具有较高的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的自动化骨料级配系统


[0001]本申请涉及骨料级配
，尤其涉及一种基于图像识别的自动化骨料级配系统。

技术介绍

[0002]伴随着我国现代化建设的进程，混凝土行业快速发展，建筑行业对混凝土的需求量和质量不断提高，骨料作为混凝土的原料，需求也不断增大。在生产混凝土的过程中，骨料受到水和水泥组成的水泥浆包裹，在混凝土内部主要起骨架作用，其级配对混凝土硬化后的性质具有直接影响。骨料级配表示混凝土用砂石的各粒级占比分布，可分为连续级配与间断级配，连续级配是由连续粒级的骨料组成的级配，各粒级都连续存在，形成较为稳定的堆积结构，而间断级配是连续级配的基础之上除去一种或几种颗粒级配。骨料级配是骨料重要的指标之一。不同骨料级配对混凝土的强度、耐久性、抗渗性等都具有非常重要的影响。具有良好级配的骨料，其总表面积及堆积空隙率都较小，可以减少浆体用量，节约混凝土生产成本。
[0003]早期的骨料来源主要以天然砂、风化卵石为主。但是天然砂石需自然环境日积月累的作用才能形成，具有成形周期长、积累量少的特点，属不可再生资源。并且天然砂石在大量开采过程中，还会造成河床水位下降、破坏生态环境等现象，采用岩石经过冲击破碎机破碎后形成的机制骨料逐渐成为混凝土骨料的主要原材料。机制骨料适应建筑材料绿色化、规模化、集约化的要求，具备生态、环保等特质，在近年得到越来越多的重视。但是机制骨料在生产过程中，针状和片状骨料较多、级配不连续，各粒级占比难控制，加入混凝土中导致新拌混凝土的和易性较差，影响施工质量和混凝土的力学性能和耐久性能。对于国内机制骨料生产市场，坏料剔除和级配主要以人工筛分方式为主，存在简易粗放、效率低下问题，未达到精细化、高效率生产的标准。因此，有必要提供一种能够实现按设定级配的自动化骨料级配系统。

技术实现思路

[0004]本申请所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种基于图像识别的自动化骨料级配系统。
[0005]该基于图像识别的自动化骨料级配系统包括：
[0006]支架，其用于承载其他部件；
[0007]料斗，其底部形成有出料口；所述料斗内部集成有用于若干规格的标准筛、以及第一类振动电机；每一标准筛对应筛出一种粒级的骨料；所述第一类振动电机用于使所述标准筛振动落料；所述第一类振动电机与所述标准筛一一对应；
[0008]输送平台，其为用于输送骨料的皮带输送机；
[0009]设置在料斗下方的振动料槽，所述振动料槽通过底部的弹簧与支架弹性连接；所述振动料槽的底部还设置有第二类振动电机；所述振动料槽上设置有落料口，且在所述第
二类振动电机的作用下，所述振动料槽内的骨料自落料口散落至所述输送平台上；
[0010]设置在所述输送平台之上以用于实时采集输送平台上骨料图像的摄像头组件；
[0011]控制器，其用于处理摄像头组件所采集的图像，根据摄像头组件所采集的图像，确定各个粒级的数量以生成骨料实时级配曲线，并通过控制第一类振动电机的振动参数调节对应粒级的骨料的落料量，使所述实时级配曲线符合设定形态；其中，实时级配曲线的横坐标为骨料的粒径，纵坐标为小于对应横坐标粒径的骨料所占的质量百分数；
[0012]搅拌组件，其用于接收输送平台输送的骨料并进行搅拌混合。
[0013]在一些改进方案中，所述控制器通过控制第一类振动电机的振动参数调节对应粒级的骨料的落料量，使所述实时级配曲线符合设定形态，具体为：比对实时级配曲线与目标级配曲线，如果实时级配曲线上的点在目标级配曲线上方，则降低对应标准筛的第一类振动电机的振动频率和幅值；如果实时级配曲线上的点在目标级配曲线的下方，则增加对应标准筛的第一类振动电机的振动频率和幅值。
[0014]在一些改进方案中，所述控制器与终端设备相连接，所述终端设备用于对输送平台、第一类振动电机、第二类振动电机的控制参数、以及目标级配曲线参数进行设定以适应不同的骨料类型。
[0015]在一些改进方案中，控制器根据摄像头组件所采集的图像，确定各个粒级的数量以生成骨料实时级配曲线，具体为：
[0016]识别摄像头组件所采集的图像中各个骨料颗粒的粒径，根据骨料颗粒的粒径从数据库中索引出骨料颗粒的体积，根据体积和骨料的密度计算骨料颗粒的质量，根据所识别的骨料颗粒的粒径和对应的质量生成实时级配曲线。
[0017]在一些改进方案中，摄像头组件具有第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头三个摄像头；所述输送平台的皮带上设置用于摄像识别的起始条纹线；
[0018]控制器响应于第二摄像头识别到皮带表面上的预设的起始条纹线，发送同步控制信号使第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头开始同时采集皮带输送机上的骨料图像。
[0019]在一些改进方案中，所述输送平台的皮带上设置有若干条纹线，以及用于按顺序标记条纹线的数字标志；
[0020]控制器处理摄像头组件所采集的图像的过程如下：对第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头采集到的数字图像进行拼接处理，去掉重合部分，获得单张图像，并通过图像识别算法记录下条纹上的数字，形成一次记录；将本次记录下的数字与前一次记录的数字进行比较，如果数字重复，放弃对本次图像。
[0021]在一些改进方案中，还包括：废料箱、以及能够对骨料颗粒进行抓取的抓取组件；当控制器从所述摄像头组件所采集的图像中识别到针状或者片状骨料颗粒时，控制所述抓取组件抓取以剔除相应的骨料颗粒。
[0022]在一些改进方案中，所述抓取组件包括：
[0023]用于抓取骨料颗粒的抓手；
[0024]用于驱动所述抓手上下运动的气缸组件；
[0025]用于驱动所述抓手横向移动的丝杆组件。
[0026]在一些改进方案中，所述摄像头组件包括：摄像头、以及用于安装所述摄像头的安装架；所述安装架包括：固定在所述输送平台上的垂直滑杆、横向水平安装在所述垂直滑杆
上的水平滑杆；所述摄像头安装在所述水平滑杆上；其中，所述水平滑杆能够沿所述垂直滑杆上下调节；所述摄像头能够沿所述水平滑杆横向调节，且能够绕所述水平滑杆周向转动调节。
[0027]在一些改进方案中，所述振动料槽包括底板、以及设置在所述底板上的侧板；所述底板上未设置有侧板的位置形成落料口；所述底板沿朝向落料口的方向向下倾斜；所述底板上横向布置有连续凹凸变化的齿状条纹，并在靠近落料口向落料口方向延伸形成有纵向的筋板。
[0028]本申请提出了一种基于图像识别的自动化骨料级配系统，控制器用于处理摄像头组件所采集的图像，根据摄像头组件所采集的图像，确定各个粒级的数量以生成骨料实时级配曲线，并通过控制第一类振动电机的振动参数调节对应粒级的骨料的落料量，使所述实时级配曲线符合设定形态。因此，本申请技术方案能够实现自动化骨料级配，且能够精确控制各粒级占比，实现骨料的连续级配，并具有较高的效率。
附图说明
[0029]图1是本申请实施例中一种基于图像识别的自动化骨料级配系统的结构示意图。
[0030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的自动化骨料级配系统，其特征在于，包括：支架(100)，其用于承载其他部件；料斗(200)，其底部形成有出料口(210)；所述料斗(200)内部集成有用于若干规格的标准筛(220)、以及第一类振动电机(230)；每一标准筛(220)对应筛出一种粒级的骨料；所述第一类振动电机(230)用于使所述标准筛(220)振动落料；所述第一类振动电机(230)与所述标准筛(220)一一对应；输送平台(400)，其为用于输送骨料的皮带输送机；设置在料斗(200)下方的振动料槽(300)，所述振动料槽(300)通过底部的弹簧(310)与支架(100)弹性连接；所述振动料槽(300)的底部还设置有第二类振动电机(320)；所述振动料槽(300)上设置有落料口(330)，且在所述第二类振动电机(320)的作用下，所述振动料槽(300)内的骨料自落料口(330)散落至所述输送平台(400)上；设置在所述输送平台(400)之上以用于实时采集输送平台(400)上骨料图像的摄像头组件(500)；控制器(900)，其用于处理摄像头组件(500)所采集的图像，根据摄像头组件(500)所采集的图像，确定各个粒级的数量以生成骨料实时级配曲线，并通过控制第一类振动电机(230)的振动参数调节对应粒级的骨料的落料量，使所述实时级配曲线符合设定形态；其中，实时级配曲线的横坐标为骨料的粒径，纵坐标为小于对应横坐标粒径的骨料所占的质量百分数；搅拌组件(800)，其用于接收输送平台(400)输送的骨料并进行搅拌混合。2.根据权利要求1所述的基于图像识别的自动化骨料级配系统，其特征在于，所述控制器(900)通过控制第一类振动电机(230)的振动参数调节对应粒级的骨料的落料量，使所述实时级配曲线符合设定形态，具体为：比对实时级配曲线与目标级配曲线，如果实时级配曲线上的点在目标级配曲线上方，则降低对应标准筛(220)的第一类振动电机(230)的振动频率和幅值；如果实时级配曲线上的点在目标级配曲线的下方，则增加对应标准筛(220)的第一类振动电机(230)的振动频率和幅值。3.根据权利要求2所述的基于图像识别的自动化骨料级配系统，其特征在于，所述控制器(900)与终端设备(910)相连接，所述终端设备(910)用于对输送平台(400)、第一类振动电机(230)、第二类振动电机(320)的控制参数、以及目标级配曲线参数进行设定以适应不同的骨料类型。4.根据权利要求1所述的基于图像识别的自动化骨料级配系统，其特征在于，控制器(900)根据摄像头组件(500)所采集的图像，确定各个粒级的数量以生成骨料实时级配曲线，具体为：识别摄像头组件(500)所采集的图像中各个骨料颗粒的粒径，根据骨料颗粒的粒径从数据库中索引出骨料颗粒的体积，根据体积和骨料的密度计算骨料颗粒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文韫，邓源，刘永红，徐鑫，胡亚凡，夏凯凯，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：