[發明專利]一種基于材質及形狀的報廢汽車零件分選方法和系統

在審

• 申請號: 201410850023.1
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104624519A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 張深根;劉波;吳茂林;潘德安
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及報廢汽車拆解回收，屬于循環經濟技術領域。本發明公開的一種基于材質和形狀特征邏輯分析的自動分選方法和系統，實現了報廢汽車零件的智能化、自動化的高效分選。

背景技術

我國汽車產銷量和汽車保有量急劇增加，報廢汽車數量呈現井噴式增長。2014年我國報廢汽車量達400萬輛，預計2020年達800萬輛。報廢汽車拆解回收再利用迫在眉睫。我國報廢汽車拆解回收技術主要人工拆解與分選，效率低，作業環境差，勞動強度大，材質和零件誤選率高，存在一定的安全隱患。

為提高我國報廢汽車拆解回收技術水平，急需開發先進的報廢汽車零件分選技術。本發明公開基于報廢汽車零件材質和形狀的分選系統，可以高效自動選別金屬和非金屬零件，并且可將金屬零件進行分類。

發明內容

本發明公開的分選系統包含基于材質X射線分選系統和基于零件尺寸形狀分選系統，報廢汽車零件依次按材質和形狀特征進行分選。基于零件材質X射線數據的分選系統，首先將零件按材質分選為非金屬零件與金屬零件，判定TNM≥90％為非金屬零件，判定TM＞10％為金屬零件；然后對金屬零件進行分選，判定TFe≥70％為鋼鐵零件；判定TAl≥70％為鋁合金零件；判定TCu≥30％為銅零件；判定TMg≥70％為鎂合金零件；若以上條件都不滿足則判定為其它零件。基于零件尺寸形狀數據和圖像識別的智能分選，采用CCD攝像機采集零件形狀特征數據，并通過機器視覺處理后與汽車零件數據庫比對，當形狀特征數據與參比零件誤差σ＞10％時，繼續檢索對比，當σ≤10％時，判定為該參比零件。本發明實現了報廢汽車零件智能分選，提高了生產效率。

本發明提供的一種基于材質及形狀的報廢汽車零件分選方法和系統包括以下步驟：

(1)將報廢汽車零件置于分選系統的傳送帶上進行X射線探測材質；

(2)依據材質特征數據對報廢汽車零件進行分選，TNM≥90％，選定為非金屬材料零件；TM＞10％，選定為金屬材料零件；

(3)將金屬材料零件進行X射線熒光分析，TFe≥70％，選定為鋼鐵零件；TAl≥70％，選定為鋁合金零件；TCu≥30％，選定為銅或銅合金零件；TMg≥70％，選定為鎂合金零件；否則選定為其它金屬材料零件；

(4)采用CCD攝像機對每種金屬零件進行圖像捕捉并進行計算機圖像處理得到形狀特征數據，然后與零件數據庫進行邏輯分析，若σ＞10％，則繼續檢索匹配，直至誤差σ≤10％，選定為該參比零件；若全部檢索完成σ＞10％，選定為未知零件。

本發明的零件形狀包括長方體、圓環形等，但不限于此。

附圖說明

圖1報廢汽車零件自動分選系統。

1—X射線探測器；2—形狀特征數據采集與處理單元；3—分選傳送機構；4—分選出的零件；P1—金屬與非金屬材質分選單元；P2—鐵、鋁、銅、鎂材質分選單元；P3—形狀特征分選單元。

圖2報廢汽車零件圖像識別過程邏輯流程圖

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步描述，但本發明不僅局限于以下實施例。

參見圖1，為報廢汽車零件自動分選系統，X射線探測器是收集零件材質所含化學元素特征X射線的譜儀，依據該探測器收集到的特征X射線可以進行材質分選。形狀特征數據采集與處理單元包含CCD相機和CPU，可進行形狀數據采集、計算和分析。分選傳動機構是報廢汽車零件運輸和分選的機械裝置，包括傳送帶、機械手、各種電機等。

實施例1

(1)用X射線熒光分析對輸送進來的某個報廢汽車零件的材質進行檢測，獲取該報廢汽車零件的化學元素組成及成分含量數據為：TFe＝94.7％，總碳含量(TC)＝3.0％，總錳含量(TMn)＝1.1％，TM＝95.8％，因此符合金屬總量TM≥10％的條件，選定該零件為金屬零件并輸送至金屬零件的下一步分選線上。進一步分析該金屬零件的化學組成及含量數據，通過計算與比較，檢測數據中TFe＝94.7％>70％，選定該零件鋼鐵零件并輸送至鋼鐵零件的下一步分選線上；

(2)用CCD攝像機采集該鋼鐵零件圖像，將采集到的圖像傳輸至計算機圖像處理系統進行零件長度、寬度、高度、直徑、厚度形狀特征數據提取，其特征數據為：長方體零件各方向尺寸(長度47.2cm、寬度34.5cm、高度11.6cm)，開孔坐標(11.4,19.0)，孔徑4.1cm；