[發明專利]一種分揀建筑垃圾的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810201864.8
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108273761A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 賴雄鳴;黃河;鄭先報;賴琴芳;王成;張勇;緱錦
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/02;B07C5/36
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 張浠娟

本發明公開一種分揀建筑垃圾的裝置及方法，其是基于六自由度機械手采用激光傳感器獲取物料的輪廓、位置及高度等信息，然后再指導六自由度機械手抓取物料的過程中，通過六自由度機械手上的拉力傳感器，獲得抓取物料的重量信息。最后利用物料的重量信息及空間體積信息即可大致估算出該物料的密度，從而判斷出物料的類型。采用密度識別的方法對建筑垃圾進行精確的分揀，大大減低了分揀的錯誤率，通過智能規劃六自由度機械手的運動路徑，既能快速定位物料坐標，也保證物料的分類效率，實現準確分揀物料，大大提高工作效率，節省人力資源。

技術領域

本發明涉及環保的技術領域，特別是指一種分揀建筑垃圾的裝置及方法。

背景技術

隨著工業化、城市化進程的加速，建筑行業也將快速的發展，相伴而產生的建筑垃圾也會日益增多。建筑垃圾并不是真正的垃圾，而是放錯了地方的“黃金”，建筑垃圾經分揀、剔除或粉碎后，大多可以作為再生資源重新利用如：廢鋼筋、廢鐵絲、廢電線等金屬，經分揀、集中、重新回爐后，可以再加工制造成各種規格的鋼材。其中，建筑垃圾中各物料(包括：木頭、塑料、磚頭、混凝土、玻璃、鋼材等)的有效分離，是影響建筑垃圾骨料再生質量的關鍵技術環節。如何高效分離出建筑垃圾中上述各種物料的關鍵技術問題在于能否得到一種有效的分揀技術。目前常采用篩分、磁選以及風選，但是篩分是對建筑垃圾進行初步預分揀處理，分揀精度較低；磁選去除建筑垃圾混合物中的鐵金屬，分揀對象較為單一；風選法存在輕重物質混雜，難以有效分離干凈這一技術問題，現有的建筑垃圾回收技術薄弱，未形成專業化的技術體系，且常存在分離不徹底的現象。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術存在的各自缺點，而提供一種可精確分揀建筑垃圾物料的分揀建筑垃圾的裝置及方法。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種分揀建筑垃圾的裝置，其包括六自由度機械手、傳送帶、激光傳感器及稱重傳感器，六自由度機械手設置在傳送帶的一側，該六自由度機械手內設有主控芯片，所述激光傳感器設置在傳送帶的上方，位于六自由度機械手之前，該激光傳感器與六自由度機械手的主控芯片連接，將從傳送帶上獲取的物料的位置、輪廓及高度信息傳送給主控芯片，所述稱重傳感器與六自由度機械手的主控芯片連接，將物料的重量信息發送給主控芯片，主控芯片根據物料的位置、輪廓、高度及傳送帶的速度，控制六自由度機械手抓取物料的位置和時間，并計算物料的體積，通過物料的重量及體積計算得出物料的密度，再將該物料的密度與不同的物料密度進行對比，得出最相近的物料類型，再由主控芯片規劃出六自由機械手的運動軌跡，將物料抓取至所屬的物料堆中。

進一步，所述物料的體積是利用積分進行估算，體積的計算公式為：

其中，D為物料的輪廓區域；s(x,y)為物料的面積函數；h＝h(x,y)為物料的高度函數；Δx為兩個激光點在x軸方向的距離差；Δy為兩個激光點在y軸方向的距離差；h_i,j為位于(x_i、y_j)點處的高度，i＝1～n,j＝1～m。

進一步，所述稱重傳感器為拉力傳感器，該拉力傳感器豎直設置在六自由度機械手上。

進一步，所述激光傳感器通過一固定架設置在傳送帶的上方。

進一步，所述傳送帶的一側設有多個分類盒。

進一步，所述六自由度機械手包括腕臂部件、小臂部件及大臂部件。

一種使用所述分揀建筑垃圾的裝置分揀建筑垃圾的方法，包括以下步驟：

步驟1：將待揀物料散布在傳送帶上，設置傳送帶的傳送速度，將待揀物料傳送到激光傳感器下方；

步驟2：激光傳感器識別到待揀物料，對待揀物料進行掃描，獲取待揀物料的坐標及三維模型信息并發送至主控芯片；