【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及报废汽车破碎残余物精细化分选，尤其涉及一种基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统和方法。
技术介绍
1、铝合金作为轻质金属在汽车上应用广泛，在主活塞、气缸盖、离合器壳、油底壳、保险杠、热交换器、支架、车轮、车身板及装饰部件都有应用，由于不同牌号性质的差异，使用部位也不相同。随着车身往轻量化方向发展，铝合金在未来的使用比例逐年升高。为了提高拆解效率，通常对车身采用直接破碎，因此不同牌号的铝合金混杂在一起。经过传统的有色分选、色选可将铝合金分选出来，但由于没有进一步按牌号分类，这类产物被称为杂铝。目前没有技术将杂铝进行精细化分选，增加了后续精炼工艺的复杂程度，造成了资源与能量的消耗。
2、激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy)技术简称libs，是一种新型的原子光谱分析技术。它利用脉冲激光将样品激发，样品中的原子、分子产生的等离子体发生不连续跃迁时辐射出的原子光谱线进行元素分析。激光诱导技术能够在极短时间内对样品中各元素进行准确的测量和判别，为报废汽车回收利用金属精细化分选提供了全新手段。同时可为后续冶炼工艺提供高品质原料，实现金属铝全生命周期的节能降耗。
3、目前，中国专利技术专利《一种钢材废次材合金含量自动检测与分选装置》(cn114226279a)，提出了一种钢材废次材合金含量自动检测与分选装置，在钢材废次材的分选过程中引入激光诱导击穿光谱技术，根据合金含量进行分选，提高自动化水平。但是，除了对含量进行测定外，在实际应用过程中
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，用以解决现有技术中因铝合金块形状和定位信息不准确，导致的材料分选判别精度低、分配不准确的问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，包括依次连接的清洗系统、烘干系统、布料系统、视觉定位系统、激光诱导检测系统、空气喷吹系统和物料收集系统，以及与所述视觉定位系统、激光诱导检测系统、空气喷吹系统连接的控制系统；
4、所述清洗系统，用于对铝合金块体进行杂质清除；
5、所述烘干系统，用于对清洗后的铝合金块体进行烘干；
6、所述布料系统，用于将清洗烘干后的铝合金块体布置在传送带上；
7、所述视觉定位系统，用于对所述传送带上的铝合金块体进行图像信息采集，将采集结果发送给所述控制系统；
8、所述激光诱导检测系统，用于根据所述控制系统的取样指令检测铝合金块体的元素含量，将所述元素含量检测结果发送给所述控制系统；
9、所述控制系统，用于根据所述视觉定位系统提供的铝合金块体的图像信息确定铝合金块体的轮廓信息、重量和质心位置，并生成取样指令；根据所述激光诱导检测系统提供的元素含量检测结果确定铝合金牌号信息，并根据所述牌号信息、重量和质心位置生成喷吹指令；
10、所述空气喷吹系统，用于根据所述喷吹指令执行分选喷吹操作；
11、所述物料收集系统，用于对分选后的铝合金块体进行收集。
12、进一步的，所述控制系统包括图像处理模块、分析计算模块、指令生成模块和信息传输模块；
13、所述图像处理模块，用于对所述铝合金块体的图像信息进行图像处理操作，确定所述铝合金块体的相对位置信息和轮廓信息；
14、所述分析计算模块，用于根据所述铝合金块体的相对位置信息和轮廓信息确定所述铝合金块体的质心位置和重量；根据所述激光诱导检测系统提供的元素检测结果对铝合金牌号进行判定，得到牌号分选结果；
15、所述指令生成模块，用于根据所述铝合金的轮廓信息确定采样点，并根据所述采样点和所述传送带的运行参数生成取样指令；还用于根据所述铝合金块体的牌号分选结果、重量和质心位置生成喷吹指令；
16、所述信息传输模块，用于接收所述铝合金块体的图像信息和元素检测结果，还用于发送所述取样指令和喷吹指令。
17、进一步的，所述分析计算模块包括质心确定模块和牌号判定模块；
18、所述质心确定模块，用于基于所述铝合金块体的轮廓信息，利用预设的质心位置计算方法，确定所述铝合金块体的整体质心位置；
19、所述牌号判定模块，用于根据所述元素检测结果确定所述铝合金块体的主元素，并根据所述主元素和预设分类规则确定所述铝合金块体所属的牌号。
20、进一步的，所述质心确定模块基于所述铝合金块体的轮廓信息，利用预设的质心位置计算方法，确定所述铝合金块体的整体质心位置，包括：
21、根据所述铝合金块体的轮廓信息，将所述铝合金块体划分为若干个多边形结构；
22、确定每个多边形结构的顶点坐标、计算每个多边形结构的面积；
23、根据每个多边形结构的顶点坐标和面积确定每个多边形结构的质心位置；
24、将所有多边形结构的质心位置与对应的多边形结构的面积进行加权平均，得到所述铝合金块体的整体质心位置。
25、进一步的，所述牌号判定模块根据所述主元素和预设分类规则确定所述铝合金块体所属的牌号，包括：
26、当所述主元素为第一元素且主元素含量大于第一预设比例时，确定所述铝合金块体为第一预设分类牌号；
27、当所述主元素为第二元素且主元素含量大于第二预设比例时，继续判断第三元素的含量，当所述第三元素的含量大于第三预设比例时，确定所述铝合金块体为第二预设分类牌号。
28、进一步的，所述空气喷吹系统包括压缩空气储罐、上喷枪阵列和下喷枪阵列。
29、进一步的，所述指令生成模块根据所述铝合金块体的牌号分选结果、重量和质心位置生成喷吹指令，包括：
30、根据铝合金块体的相对位置、重量和质心位置，以及所述物料收集系统的位置确定喷吹强度和时长；
31、当所述铝合金块体为第一预设分类牌号时，启动上喷枪阵列，将铝合金块体喷吹至所述物料收集系统的第一收集槽；
32、当所述铝合金块体为第二预设分类牌号时，不启动喷枪阵列，使铝合金块体沿传送带落入所述物料收集系统的第二收集槽。
33、进一步的，所述指令生成模块根据所述采样点和所述传送带的运行参数生成取样指令，包括：
34、根据所述采样点位置和所述传送带传送速度，确定所述激光诱导检测系统的采样转动角度和采样间隔时间。
35、进一步的，所述图像处理模块包括预处理模块、位置确定模块和图像分割模块；
36、所述预处理模块，用于对所述图像信息进行噪本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，包括依次连接的清洗系统、烘干系统、布料系统、视觉定位系统、激光诱导检测系统、空气喷吹系统和物料收集系统，以及与所述视觉定位系统、激光诱导检测系统、空气喷吹系统连接的控制系统；
2.根据权利要求1所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述控制系统包括图像处理模块、分析计算模块、指令生成模块和信息传输模块；
3.根据权利要求2所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述分析计算模块包括质心确定模块和牌号判定模块；
4.根据权利要求3所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述质心确定模块基于所述铝合金块体的轮廓信息，利用预设的质心位置计算方法，确定所述铝合金块体的整体质心位置，包括：
5.根据权利要求3所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述牌号判定模块根据所述主元素和预设分类规则确定所述铝合金块体所属的牌号，包括：
6.根据权利
7.根据权利要求6所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述指令生成模块根据所述铝合金块体的牌号分选结果、重量和质心位置生成喷吹指令，包括：
8.根据权利要求2所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述指令生成模块根据所述采样点和所述传送带的运行参数生成取样指令，包括：
9.根据权利要求2所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述图像处理模块包括预处理模块、位置确定模块和图像分割模块；
10.一种基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，包括依次连接的清洗系统、烘干系统、布料系统、视觉定位系统、激光诱导检测系统、空气喷吹系统和物料收集系统，以及与所述视觉定位系统、激光诱导检测系统、空气喷吹系统连接的控制系统；
2.根据权利要求1所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述控制系统包括图像处理模块、分析计算模块、指令生成模块和信息传输模块；
3.根据权利要求2所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述分析计算模块包括质心确定模块和牌号判定模块；
4.根据权利要求3所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述质心确定模块基于所述铝合金块体的轮廓信息，利用预设的质心位置计算方法，确定所述铝合金块体的整体质心位置，包括：
5.根据权利要求3所述的基于激光诱导的报废汽车破碎杂铝的快速精细化分选系统，其特征在于，所述牌号判定模块根据所述主元素...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭庆，许开华，陈川，权晓柯，宋华伟，
申请(专利权)人：格林美武汉城市矿山产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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