本發(fā)明涉及建筑垃圾的色彩分選系統(tǒng)，可有效將建筑垃圾中圖像采集系統(tǒng)設(shè)定顏色物料分選出來，主要用于建筑垃圾的色彩分選。

背景技術(shù)：

建筑垃圾主要成份是由建筑拆遷造成的碎石，碎渣，磚土，混凝土塊，鋼筋，門窗框等，含少量碎木屑、碎布、塑料之類的雜物。要將這些建筑垃圾回收利用，就很有必要根據(jù)垃圾表面色澤進(jìn)行分類選擇，以將其分門別類進(jìn)行回收利用。目前，大量采用的色選方式是人工色選和光電色選機(jī)色選。人工色選的缺陷是速度慢、效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、并且成本高；光電色選機(jī)通常采用Si光二極管等作為光感應(yīng)器，在顆粒物料的移動(dòng)過程中接收顆粒物料的反射光，形成與光強(qiáng)相應(yīng)的電信號(hào)，根據(jù)電信號(hào)的強(qiáng)弱判斷顆粒物料的色澤，然后在顆粒物料的流經(jīng)途徑中通過控制系統(tǒng)控制吹氣裝置吹出氣流，將不需要的異色物質(zhì)吹掉，這種色選機(jī)與手工色選相比在效率和可靠性方面取得了很大的進(jìn)步。然而采用光電色選機(jī)時(shí)，因建筑垃圾中常有粉塵干擾，也會(huì)影響色選機(jī)的分選精度。另外受色選機(jī)結(jié)構(gòu)限制，每次下料有限，也使得分選速度較慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述缺陷，提供一種能夠快速處理日常建筑垃圾，處理量大，對(duì)異色物料判斷準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)及使用成本低，便于安裝使用的建筑垃圾色彩分選系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種建筑垃圾色彩分選系統(tǒng)，包括下料緩存?zhèn)}、振動(dòng)喂料器、皮帶輸送機(jī)、圖像采集系統(tǒng)、噴氣變跡系統(tǒng)和信息處理與控制系統(tǒng)，所述圖像采集系統(tǒng)的觀察區(qū)域設(shè)于皮帶輸送機(jī)外限定的物料移動(dòng)軌跡上，用于獲得在觀察區(qū)域的物料圖像并轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)字信息，所述信息處理和控制系統(tǒng)分別與所述的圖像采集系統(tǒng)和噴氣變跡系統(tǒng)信號(hào)連接，用于接收所述圖像采集系統(tǒng)輸出的圖像數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行分析，識(shí)別出圖像采集系統(tǒng)設(shè)定顏色物料，生成對(duì)噴氣變跡系統(tǒng)的控制信號(hào)送入噴氣變跡系統(tǒng)的控制裝置，控制噴氣變跡系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的噴氣動(dòng)作，所述噴氣變跡系統(tǒng)設(shè)有若干噴嘴，所述各噴嘴的噴氣路徑穿過所述皮帶輸送機(jī)上落下物料的移動(dòng)軌跡，其與物料移動(dòng)軌跡的相交位置位于所述圖像采集系統(tǒng)的觀察區(qū)域。

所述圖像采集系統(tǒng)優(yōu)選面陣或線陣CCD成像的CCD成像裝置(攝像頭或相機(jī)等)。

所述CCD成像裝置設(shè)有可以帶動(dòng)其移動(dòng)的光學(xué)調(diào)整架及與該光學(xué)調(diào)整架配合的調(diào)焦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于進(jìn)行CCD的成像調(diào)焦。

所述CCD成像裝置和所述光學(xué)調(diào)整架位于一個(gè)色彩分選箱內(nèi)，所述色彩分選箱內(nèi)還設(shè)有用于給觀察區(qū)域物料照明的光線調(diào)節(jié)燈，所述CCD成像裝置和所述光線調(diào)節(jié)燈位于所述皮帶輸送機(jī)限定的物料移動(dòng)軌跡的上方。

所述皮帶輸送機(jī)下方設(shè)有出料口2和出料口1。

本發(fā)明的工作過程是：建筑垃圾混合料在下料緩存?zhèn)}的控制下，以一定的進(jìn)料量進(jìn)入振動(dòng)喂料器，在振動(dòng)喂料器的振動(dòng)下，落到皮帶輸送機(jī)上，沿皮帶輸送機(jī)以一定速度向前運(yùn)動(dòng)，然后由皮帶輸送機(jī)頭部按設(shè)定拋物線軌跡落下，進(jìn)入色彩分選箱中圖像采集系統(tǒng)的觀察區(qū)域時(shí)，CCD成像裝置對(duì)運(yùn)動(dòng)的建筑垃圾混合料進(jìn)行拍攝成像，并形成數(shù)字信號(hào)輸出，通過信息處理和控制系統(tǒng)進(jìn)行處理，判斷出需要選出的物料，生成控制信號(hào)控制噴氣變跡系統(tǒng)動(dòng)作或工作狀態(tài)。在圖像采集和信號(hào)處理期間，建筑垃圾混合料繼續(xù)下落，進(jìn)入噴氣變跡系統(tǒng)噴嘴的正前方，此時(shí)，噴氣變跡系統(tǒng)在信息處理和控制系統(tǒng)的控制信號(hào)下已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，如果不是圖像采集系統(tǒng)設(shè)定顏色物料，則關(guān)閉相應(yīng)的噴嘴，讓物料自由運(yùn)動(dòng)進(jìn)入出料口1；如果是紅磚塊等異色物料，則打開相應(yīng)的噴嘴噴氣，改變其脫離原來的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)入出料口2，由此完成建筑垃圾的色彩分選。

本發(fā)明的有益效果是：(1)采用高速CCD成像裝置完成高速運(yùn)動(dòng)物料的成像，克服了傳統(tǒng)光電色選設(shè)備只能將平方厘米量級(jí)區(qū)域內(nèi)的物料成像為一個(gè)點(diǎn)處理的困難，由此獲得了兩個(gè)本質(zhì)的提高，一是獲得了極高的分辨率，達(dá)到了亞毫米量級(jí)，能夠獲得大部分分選物料個(gè)體內(nèi)的細(xì)節(jié)特征；另一個(gè)是只有相鄰的像素點(diǎn)能夠?qū)Ψ直鎲卧a(chǎn)生影響，大大降低了干擾，獲得極高的信噪比；(2)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，容易加工、制造，便于安裝、使用，能夠大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量；（3）設(shè)有除塵裝置，有效控制分選過程中的粉塵污染，保護(hù)環(huán)境。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，（1）為下料緩存?zhèn)}；（2）為振動(dòng)喂料器；（3）為皮帶輸送機(jī)；（4）為CCD成像裝置；（5）為光學(xué)調(diào)整架；（6）為噴氣變跡系統(tǒng)；（7）為出料口1；（8）為出料口2；（9）為光線調(diào)節(jié)燈；（10）為色彩分選箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

參見圖1，建筑垃圾混合料在下料緩存?zhèn)}(1)的控制下，以一定的進(jìn)料量進(jìn)入振動(dòng)喂料器(2)，在振動(dòng)喂料器(2)的振動(dòng)下，落到皮帶輸送機(jī)(3)上，沿皮帶輸送機(jī)(3)向前運(yùn)動(dòng)，然后由皮帶輸送機(jī)(3)上落下，進(jìn)入色彩分選箱(10)中圖像采集系統(tǒng)的觀察區(qū)域時(shí)，CCD成像裝置(4)對(duì)運(yùn)動(dòng)的建筑垃圾混合料進(jìn)行拍攝成像，并形成數(shù)字信號(hào)輸出，通過信息處理和控制系統(tǒng)進(jìn)行處理，判斷出需要選出的物料，生成控制信號(hào)控制噴氣變跡系統(tǒng)(6)動(dòng)作或工作狀態(tài)。在圖像采集和信號(hào)處理期間，建筑垃圾混合料繼續(xù)下落，進(jìn)入噴氣變跡系統(tǒng)(6)噴嘴的正前方，此時(shí)，噴氣變跡系統(tǒng)(6)在信息處理和控制系統(tǒng)的控制信號(hào)下已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，如果不是紅磚塊等異色物料，則關(guān)閉相應(yīng)的噴嘴，讓物料自由運(yùn)動(dòng)進(jìn)入出料口1(7)；如果是紅磚塊等異色物料，則打開相應(yīng)的噴嘴噴氣，改變其脫離原來的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)入出料口2(8)，由此完成建筑垃圾的色彩分選。

色彩分選箱(10)是進(jìn)行物料顆粒信息獲取的核心裝置，同時(shí)也是系統(tǒng)的除塵裝置，能有效隔離分選過程中生成的粉塵，不污染環(huán)境。CCD成像裝置(4)設(shè)有鏡頭和線陣/面陣CCD，通過鏡頭將通過觀測(cè)點(diǎn)的顆粒物料以一定的放大倍數(shù)清晰的成像在CCD上，通過A/D轉(zhuǎn)換，然后傳輸?shù)叫畔⑻幚砗涂刂葡到y(tǒng)，光學(xué)調(diào)整架(5)用來調(diào)節(jié)CCD成像裝置(4)的位置，以保證物料圖像的準(zhǔn)確獲取。光線調(diào)節(jié)燈(9)主要用來為CCD成像裝置(4)成像提供光線照明，以保證物料圖像獲取時(shí)的亮度。色彩分選箱(10)將獲取的數(shù)字圖像信息送往信息處理和控制系統(tǒng)，信息處理和控制系統(tǒng)可以分為兩部分，一部分是接受和分析數(shù)字圖像信息的信息處理系統(tǒng)，另一部分是根據(jù)信息處理系統(tǒng)的分析結(jié)果信息生成控制信息的控制系統(tǒng)，生成的控制信息用于控制噴氣變跡系統(tǒng)(6)完成物料分選。

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，下料緩存?zhèn)}用來完成原料的進(jìn)入和控制，需要通過控制下料緩存?zhèn)}下料速度，以滿足振動(dòng)器的需求和物料色選速度的匹配。振動(dòng)喂料器通過振動(dòng)來將建筑垃圾混合料向前上方拋出，讓物料能夠按一定的速度落到皮帶輸送機(jī)上，并通過和皮帶輸送機(jī)速度的配合來保證原料均勻的分散，盡量減少原料跳動(dòng)。由于本建筑垃圾色彩分選系統(tǒng)與其它光電色選機(jī)相比，產(chǎn)量大大提高，因此振動(dòng)喂料器的振動(dòng)能力和下料速度也相應(yīng)的大大增加。皮帶輸送機(jī)在振動(dòng)器下方，并通到色彩分選箱內(nèi)部，物料由皮帶輸送機(jī)上落下，進(jìn)入圖像采集系統(tǒng)的觀察區(qū)域，并與色彩分選箱觀察點(diǎn)保持恰當(dāng)?shù)木嚯x。該皮帶輸送機(jī)主要有兩項(xiàng)功能，一是限制建筑垃圾混合料在恰當(dāng)?shù)膶挾确秶鷥?nèi)，二是保證建筑垃圾混合料以一定的速度運(yùn)動(dòng)到色彩分選箱觀察點(diǎn)。此外，皮帶輸送機(jī)還必須要保證物料的均勻分散和平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。CCD成像裝置與傳統(tǒng)光電成像系統(tǒng)相比，通過面陣或者線陣成像，具有極高的分辨率，在現(xiàn)有技術(shù)背景下可以提高兩個(gè)量級(jí)，完成對(duì)大多數(shù)建筑垃圾混合料的單個(gè)顆粒的高分辨成像，而不是像傳統(tǒng)光電成像系統(tǒng)那樣，每個(gè)像點(diǎn)可能有多個(gè)物料顆粒的疊加，因而得到了附加的效果是大大提高了信噪比。信息采集系統(tǒng)主要是與色彩分選箱結(jié)合，完成信息的采集和放大。信息處理系統(tǒng)主要是完成采集信息的后處理，包括建筑垃圾混合料的對(duì)齊、分割、處理和判斷等等。噴氣變跡系統(tǒng)主要是在控制系統(tǒng)的控制下，對(duì)建筑垃圾中的磚塊等物料持續(xù)一定時(shí)間的噴氣，噴氣的方向和物料的運(yùn)動(dòng)方向垂直，以保證最大效率的將磚塊等物料脫離原運(yùn)動(dòng)路線，并落入到出料口2內(nèi)，噴氣變跡系統(tǒng)通過噴氣時(shí)間的長短、氣壓的大小和噴氣起始時(shí)間的選擇來完成對(duì)磚塊等異色物料最佳的選出。

最后應(yīng)說明的是：顯然，以上描述僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之中。