建筑垃圾色彩分選系統的制作方法

本發明涉及建筑垃圾的色彩分選系統，可有效將建筑垃圾中圖像采集系統設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：

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，就很有必要根據垃圾表面色澤進行分類選擇，以將其分門別類進行回收利用。目前，大量采用的色選方式是人工色選和光電色選機色選。人工色選的缺陷是速度慢、效率低、質量不穩定、并且成本高；光電色選機通常采用Si光二極管等作為光感應器，在顆粒物料的移動過程中接收顆粒物料的反射光，形成與光強相應的電信號，根據電信號的強弱判斷顆粒物料的色澤，然后在顆粒物料的流經途徑中通過控制系統控制吹氣裝置吹出氣流，將不需要的異色物質吹掉，這種色選機與手工色選相比在效率和可靠性方面取得了很大的進步。然而采用光電色選機時，因建筑垃圾中常有粉塵干擾，也會影響色選機的分選精度。另外受色選機結構限制，每次下料有限，也使得分選速度較慢。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對上述缺陷，提供一種能夠快速處理日常建筑垃圾，處理量大，對異色物料判斷準確，結構簡單，生產及使用成本低，便于安裝使用的建筑垃圾色彩分選系統。

本發明所采用的技術方案是：一種建筑垃圾色彩分選系統，包括下料緩存倉、振動喂料器、皮帶輸送機、圖像采集系統、噴氣變跡系統和信息處理與控制系統，所述圖像采集系統的觀察區域設于皮帶輸送機外限定的物料移動軌跡上，用于獲得在觀察區域的物料圖像并轉換為圖像數字信息，所述信息處理和控制系統分別與所述的圖像采集系統和噴氣變跡系統信號連接，用于接收所述圖像采集系統輸出的圖像數字信號并進行分析，識別出圖像采集系統設定顏色物料，生成對噴氣變跡系統的控制信號送入噴氣變跡系統的控制裝置，控制噴氣變跡系統進行相應的噴氣動作，所述噴氣變跡系統設有若干噴嘴，所述各噴嘴的噴氣路徑穿過所述皮帶輸送機上落下物料的移動軌跡，其與物料移動軌跡的相交位置位于所述圖像采集系統的觀察區域。

所述圖像采集系統優選面陣或線陣CCD成像的CCD成像裝置(攝像頭或相機等)。

所述CCD成像裝置設有可以帶動其移動的光學調整架及與該光學調整架配合的調焦驅動機構，用于進行CCD的成像調焦。

所述CCD成像裝置和所述光學調整架位于一個色彩分選箱內，所述色彩分選箱內還設有用于給觀察區域物料照明的光線調節燈，所述CCD成像裝置和所述光線調節燈位于所述皮帶輸送機限定的物料移動軌跡的上方。

所述皮帶輸送機下方設有出料口2和出料口1。

本發明的工作過程是：建筑垃圾混合料在下料緩存倉的控制下，以一定的進料量進入振動喂料器，在振動喂料器的振動下，落到皮帶輸送機上，沿皮帶輸送機以一定速度向前運動，然后由皮帶輸送機頭部按設定拋物線軌跡落下，進入色彩分選箱中圖像采集系統的觀察區域時，CCD成像裝置對運動的建筑垃圾混合料進行拍攝成像，并形成數字信號輸出，通過信息處理和控制系統進行處理，判斷出需要選出的物料，生成控制信號控制噴氣變跡系統動作或工作狀態。在圖像采集和信號處理期間，建筑垃圾混合料繼續下落，進入噴氣變跡系統噴嘴的正前方，此時，噴氣變跡系統在信息處理和控制系統的控制信號下已經準備就緒，如果不是圖像采集系統設定顏色物料，則關閉相應的噴嘴，讓物料自由運動進入出料口1；如果是紅磚塊等異色物料，則打開相應的噴嘴噴氣，改變其脫離原來的運動軌跡，進入出料口2，由此完成建筑垃圾的色彩分選。

本發明的有益效果是：(1)采用高速CCD成像裝置完成高速運動物料的成像，克服了傳統光電色選設備只能將平方厘米量級區域內的物料成像為一個點處理的困難，由此獲得了兩個本質的提高，一是獲得了極高的分辨率，達到了亞毫米量級，能夠獲得大部分分選物料個體內的細節特征；另一個是只有相鄰的像素點能夠對分辨單元產生影響，大大降低了干擾，獲得極高的信噪比；(2)整體結構簡單可靠，容易加工、制造，便于安裝、使用，能夠大大提高生產效率，降低生產成本和提高產品質量；（3）設有除塵裝置，有效控制分選過程中的粉塵污染，保護環境。

附圖說明

附圖1為本發明所用裝置的結構示意圖；

圖中，（1）為下料緩存倉；（2）為振動喂料器；（3）為皮帶輸送機；（4）為CCD成像裝置；（5）為光學調整架；（6）為噴氣變跡系統；（7）為出料口1；（8）為出料口2；（9）為光線調節燈；（10）為色彩分選箱。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述。

參見圖1，建筑垃圾混合料在下料緩存倉(1)的控制下，以一定的進料量進入振動喂料器(2)，在振動喂料器(2)的振動下，落到皮帶輸送機(3)上，沿皮帶輸送機(3)向前運動，然后由皮帶輸送機(3)上落下，進入色彩分選箱(10)中圖像采集系統的觀察區域時，CCD成像裝置(4)對運動的建筑垃圾混合料進行拍攝成像，并形成數字信號輸出，通過信息處理和控制系統進行處理，判斷出需要選出的物料，生成控制信號控制噴氣變跡系統(6)動作或工作狀態。在圖像采集和信號處理期間，建筑垃圾混合料繼續下落，進入噴氣變跡系統(6)噴嘴的正前方，此時，噴氣變跡系統(6)在信息處理和控制系統的控制信號下已經準備就緒，如果不是紅磚塊等異色物料，則關閉相應的噴嘴，讓物料自由運動進入出料口1(7)；如果是紅磚塊等異色物料，則打開相應的噴嘴噴氣，改變其脫離原來的運動軌跡，進入出料口2(8)，由此完成建筑垃圾的色彩分選。

色彩分選箱(10)是進行物料顆粒信息獲取的核心裝置，同時也是系統的除塵裝置，能有效隔離分選過程中生成的粉塵，不污染環境。CCD成像裝置(4)設有鏡頭和線陣/面陣CCD，通過鏡頭將通過觀測點的顆粒物料以一定的放大倍數清晰的成像在CCD上，通過A/D轉換，然后傳輸到信息處理和控制系統，光學調整架(5)用來調節CCD成像裝置(4)的位置，以保證物料圖像的準確獲取。光線調節燈(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的亮度。色彩分選箱(10)將獲取的數字圖像信息送往信息處理和控制系統，信息處理和控制系統可以分為兩部分，一部分是接受和分析數字圖像信息的信息處理系統，另一部分是根據信息處理系統的分析結果信息生成控制信息的控制系統，生成的控制信息用于控制噴氣變跡系統(6)完成物料分選。

下面對本發明作進一步說明，下料緩存倉用來完成原料的進入和控制，需要通過控制下料緩存倉下料速度，以滿足振動器的需求和物料色選速度的匹配。振動喂料器通過振動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上，并通過和皮帶輸送機速度的配合來保證原料均勻的分散，盡量減少原料跳動。由于本建筑垃圾色彩分選系統與其它光電色選機相比，產量大大提高，因此振動喂料器的振動能力和下料速度也相應的大大增加。皮帶輸送機在振動器下方，并通到色彩分選箱內部，物料由皮帶輸送機上落下，進入圖像采集系統的觀察區域，并與色彩分選箱觀察點保持恰當的距離。該皮帶輸送機主要有兩項功能，一是限制建筑垃圾混合料在恰當的寬度范圍內，二是保證建筑垃圾混合料以一定的速度運動到色彩分選箱觀察點。此外，皮帶輸送機還必須要保證物料的均勻分散和平穩運動。CCD成像裝置與傳統光電成像系統相比，通過面陣或者線陣成像，具有極高的分辨率，在現有技術背景下可以提高兩個量級，完成對大多數建筑垃圾混合料的單個顆粒的高分辨成像，而不是像傳統光電成像系統那樣，每個像點可能有多個物料顆粒的疊加，因而得到了附加的效果是大大提高了信噪比。信息采集系統主要是與色彩分選箱結合，完成信息的采集和放大。信息處理系統主要是完成采集信息的后處理，包括建筑垃圾混合料的對齊、分割、處理和判斷等等。噴氣變跡系統主要是在控制系統的控制下，對建筑垃圾中的磚塊等物料持續一定時間的噴氣，噴氣的方向和物料的運動方向垂直，以保證最大效率的將磚塊等物料脫離原運動路線，并落入到出料口2內，噴氣變跡系統通過噴氣時間的長短、氣壓的大小和噴氣起始時間的選擇來完成對磚塊等異色物料最佳的選出。

最后應說明的是：顯然，以上描述僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本申請的保護范圍之中。