一种生活垃圾初级分选平台及垃圾分选方法与流程

本发明涉及一种生活垃圾初级分选平台及垃圾分选方法，尤其涉及在生活垃圾处理过程中的人工分选平台及垃圾分选方法。

背景技术：

在生活垃圾的处理过程中，生活垃圾的分选处理是实现生活垃圾无害化处理的关键一步。其工艺流程一般为：先对生活垃圾进行初级分选，以分离掉体积较大的金属物、玻璃、砖瓦等不可利用料，然后对初级分选后的生活垃圾进行破碎处理，破碎后的生活垃圾再通过后续的进一步精细分选处理，处理后的垃圾再添加一定的助燃添加剂，可以制作成燃料，用于燃气发电或其他工业用途。

现有技术中，生活垃圾的分选处理一般分为人工分选和机器自动分选。目前，机器自动分选技术已经取得一定的进展。例如采用磁选机可以分选出含铁金属，采用涡流分选机可以分选出铝、铜等有色金属。这些分选设备一般是在精细分选阶段中使用。但是在生活垃圾的初级分选中，由于需要分选出的物料其种类、形状大小等具有多样性和复杂性，现有的自动化分选设备还达不到理想的分选效果。因此，人工分选目前还是实现生活垃圾初级分选的主要手段。

但是，采用人工分选的弊端是分选速度慢、效率低、长时间操作容易疲劳；而且由于生活垃圾附近有害气体的浓度较高，在人工分选时，分选人员需要近距离地接近生活垃圾，长时间操作对人的健康有影响。

技术实现要素：

为了解决上述问题，降低人工分选的劳动强度，提高分选效率，保障操作人员的健康，本发明提出一种生活垃圾初级分选平台，其技术方案如下：

一种生活垃圾初级分选平台，包括机架、皮带输送机、废料剔除装置、图像采集装置、显示装置、控制器、隔离单元。其中，在所述机架上设置有皮带输送机，用于生活垃圾的传输；在皮带输送机上方设置有废料剔除装置，用于在需要时将废料剔除；在废料剔除装置的上方设置有图像采集装置，用于采集生活垃圾传输过程中的动态图像；考虑到生活垃圾附近存在一定的有害气体，为保障人员健康，设置了专门的隔离单元，并将显示装置、控制器设置于隔离单元内；为了将动态图像同步传送到隔离单元内的显示装置，将图像采集装置与显示装置电性连接；废料剔除装置通过电控元件与控制器电性连接。另外，在废料剔除装置上设置有用于剔除废料的剔除头，其剔除头可以设计成各种结构，例如推杆式、推板式等。

本技术方案中设置的隔离单元，可以是单独分隔设置的、靠近皮带输送机上待处理的生活垃圾的操作室，也可以是远程设置的操作室。但是为了能在设备发生故障时及时地进行处理，将操作室就近设置是更合适的。由于操作人员可以在操作室内实现生活垃圾的分选操作，且由于隔离单元是与待处理生活垃圾的周围环境分隔设置或远程设置的，这样有利于更好地保障操作人员的健康。

操作时，由操作人员在隔离单元内观察显示装置上生活垃圾的动态图像，当有需要剔除的废料通过废料剔除装置位置时，由操作人员按下控制器上的剔除按钮，废料剔除装置的剔除头动作，将废料剔除出输送带。

废料剔除装置的具体结构，其包括纵向移动机构，在所述纵向移动机构上设置有竖向移动机构，在竖向移动机构上设置有用于剔除废料的剔除头；且纵向移动机构及竖向移动机构上的直线执行元件通过电控元件与控制器电性连接。

上述技术方案中，图像采集装置可以采用摄像头，显示装置可以采用显示器，控制器可以采用plc控制器，直线执行元件可以是气缸、液压缸或电动推杆。电控元件则根据所使用的直线执行元件而定，具体来说，气缸、液压缸的电控元件可采用电磁阀，电动推杆的电控元件为电机。

上述技术方案中，纵向移动机构包括固定架、纵向导轨、移动架、第一直线执行元件；其中固定架固定设置在机架上，纵向导轨与固定架连接，且横跨于皮带输送机上方；移动架固定在纵向导轨的移动块上；另外，第一直线执行元件包括第一本体和可沿纵向导轨的移动块的移动方向伸缩移动的第一推力头，而且第一本体设置在固定架上，第一推力头与移动架连接。当第一推力头作伸缩移动时，带动移动架一起来回移动。为了提高移动架的移动可靠性和稳定性，可在固定架上安装有两组平行并间隔设置的纵向导轨，移动架与所述的两组纵向导轨的移动块分别固定设置。

上述技术方案中，竖向移动机构包括第二直线执行元件，其第二直线执行元件包括第二本体、可沿上下方向伸缩移动的第二推力头，且第二本体和移动架连接，第二推力头上安装有所述剔除头。当第二推力头作伸缩移动时，带动剔除头作上下移动。

考虑到在实际操作中可能因操作延迟未将废料剔除的情况，还可以设置有第二套废料剔除装置，第二套废料剔除装置与原废料剔除装置相同，且位于原来的废料剔除装置之后并间隔设置。如所需剔除的废料在原来的废料剔除装置位置未被剔除，则可以当该废料移动到第二套剔除装置位置时再次进行剔除。

另外，也可以根据废料分类的需要而设置多套废料剔除装置，方便将不同的废料剔除到不同的废料箱中。

为了使得图像采集装置采集的图像更清晰，方便操作人员跟容易辨认需要剔除的废料，作为一种改进，还可以在皮带输送机上方设置照明灯。

采用上述生活垃圾初级分选平台的垃圾分选方法，包括如下步骤：

步骤1：生活垃圾通过生活垃圾初级分选平台的皮带输送机；

步骤2：图像采集装置采集生活垃圾通过生活垃圾初级分选平台的皮带输送机的动态图像，并在隔离单元的显示装置上同步显示；

步骤3：隔离单元内的操作人员观察初级分选平台上位于废料剔除装置之前的生活垃圾中是否有需要剔除的废料；

步骤4：如步骤3中发现有需要剔除的废料，则当需要剔除的废料移动至废料剔除装置位置时，由隔离单元内的操作人员按下剔除按钮，废料剔除装置的剔除头向下移动至接近皮带输送机的传送带，然后再作纵向移动，废料被废料剔除装置剔除出生活垃圾初级分选平台的皮带输送机，落入生活垃圾初级分选平台的皮带输送机旁设置的废料箱中；

步骤5.废料剔除装置的剔除头向上移动，然后再作纵向回退移动，剔除头绕过皮带输送机上的生活垃圾后回到原始位置。

上述步骤中，如步骤4中因操作失误未将废料剔除，则当未剔除的废料移动到第二套废料剔除装置位置时，由操作人员按下第二套废料剔除装置的剔除按钮，将废料剔除。

进一步地，还可以在控制器上设置控制皮带输送机速度的减速按钮，当发现有需要剔除的废料时，按下减速按钮使皮带输送机进行减速，这样可使得剔除操作更可靠。废料被剔除后，皮带输送机由控制器控制，恢复原速。

本发明的有益效果是：通过在皮带输送机上设置废料剔除装置，并使用图像采集装置将皮带输送机上移动的生活垃圾的动态图像送至隔离单元内，实现了操作人员在隔离单元内进行生活垃圾的分选操作，降低了人工分选的劳动强度，提高了分选效率；而且由于隔离单元与生活垃圾的周围环境隔离，有效保障了操作人员的健康。

另外，本发明中的废料剔除装置设置有两个方向的移动机构，使得废料剔除装置上的剔除头可以在回退时绕过皮带输送机上的生活垃圾，不会出现干涉现象。

附图说明

图1为生活垃圾初级分选平台的总体结构示意图。

图2为生活垃圾初级分选平台的总体结构示意图的右视图（不包含隔离单元）。

图3为图2中，废料剔除装置的移动机构实现纵向移动及其竖向移动的原理示意图。

图4为废料剔除装置的具体结构示意图。

图5为废料剔除装置的具体结构示意图的俯视图。

图6为废料剔除装置的具体结构示意图的右视图。

图7为废料剔除装置的具体结构示意图的右视图的局部放大图。

图8为图4中的移动机构的局部放大图。

图9为是延伸板与导向板的燕尾配合结构图。

图10为作为另一种变异设计的废料剔除装置的移动机构实现纵向移动及其竖向移动的原理示意图。

图中：001、图像采集装置，002、显示装置，003、隔离单元，004、控制器，100、机架，101、滑槽，200、皮带输送机，400、废料剔除装置，401、纵向移动机构，402、竖向移动机构，403、剔除头，404、固定架，405、纵向导轨，406、移动架，407、第一直线执行元件，408、第一本体，409、第一推力头，410、第二直线执行元件，411、第二本体，412、第二推力头，413、移动块，414、底板，415、延伸板，416、90°角铁，417、导向板，600、废料箱。

具体实施方式

下面，结合附图及具体的实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例1：

如图1至9为一种生活垃圾初级分选平台的优选实施例，其包括机架100、皮带输送机200、废料剔除装置400、图像采集装置001、显示装置002、控制器004、隔离单元003，所述机架100上设置有皮带输送机200，所述皮带输送机200上方设置有废料剔除装置400，所述废料剔除装置400的上方设置有图像采集装置001；所述显示装置002、控制器004设置于隔离单元003内，所述图像采集装置001与显示装置002电性连接；在所述废料剔除装置400上设置有用于剔除废料的剔除头403；所述废料剔除装置400通过电控元件与控制器004电性连接，所述隔离单元003与初级分选平台的周围环境分隔设置。

本优选实施例中，隔离单元003为独立分隔设置的操作室。废料剔除装置400包括纵向移动机构401，在纵向移动机构401上设置有竖向移动机构402，在竖向移动机构402上设置有用于剔除废料的剔除头403，图3是移动机构实现纵向移动及其竖向移动的原理示意图。

本优选实施例中，纵向移动机构401及竖向移动机构402上的直线执行元件通过电控元件与控制器电性连接。其中，直线执行元件采用气缸，电控元件采用五位三通电磁阀，控制器采用plc控制器。

具体来说，纵向移动机构401包括固定架404、纵向导轨405、移动架406、第一直线执行元件407；固定架404固定设置在机架100上，纵向导轨405与固定架404连接，且横跨于皮带输送机200上方，移动架406固定在纵向导轨405的移动块413上，第一直线执行元件407包括第一本体408和可沿纵向导轨405的移动块413的移动方向伸缩移动的第一推力头409，第一本体408设置在固定架404上，第一推力头409与移动架406连接。

废料剔除装置400中的竖向移动机构402包括第二直线执行元件410，第二直线执行元件410包括第二本体411、可沿上下方向（即竖向）伸缩移动的第二推力头412，第二本体411和移动架406连接，第二推力头412上安装有剔除头403。

如图6、7所示，本实施例的固定架404上安装有两组平行并间隔设置的直线导轨，移动架406与两组直线导轨的移动块分别固定设置。

本实施例中，剔除头采用组装式结构连接到竖向移动机构上，具体结构为剔除头403通过延伸板415、90°角铁416连接到竖向移动机构上。作为改进，为了增加剔除头的刚性，还在移动架上设置了导向板417，并将延伸板与导向板做成燕尾配合的导向结构，使得延伸板可在导向板的燕尾槽内上下滑动，这样使得剔除头的刚性大大提高了，非常适合剔除大块物体的操作，同时可以减少剔除头在进行剔除操作时的振动。燕尾配合的具体结构如图7所示.

需要指出的是，本实施例中，废料剔除装置的纵向移动机构401、竖向移动机构402、剔除头403这三者的连接关系，是采用在纵向移动机构上设置有竖向移动机构，在所述竖向移动机构上设置有用于剔除废料的剔除头而实现的。实际上，也可以采用在竖向移动机构上设置有纵向移动机构，在所述纵向移动机构上设置有用于剔除废料的剔除头而实现，具体结构原理如图10所示。

实施例2：

采用实施例1所述的一种生活垃圾初级分选平台的垃圾分选方法包括如下步骤：

步骤1：生活垃圾通过生活垃圾初级分选平台的皮带输送机；

步骤2：图像采集装置001采集生活垃圾通过生活垃圾初级分选平台的动态图像，并在隔离单元003的显示装置002上同步显示；

步骤3：隔离单元003内的操作人员观察初级分选平台上位于废料剔除装置400之前的生活垃圾中是否有需要剔除的废料；

步骤4：如步骤3中发现有需要剔除的废料，则当需要剔除的废料移动至废料剔除装置400位置时，由隔离单元003内的操作人员按下剔除按钮，废料剔除装置400的剔除头403向下移动至接近皮带输送机200的传送带，然后再作纵向移动，废料被废料剔除装置400剔除出生活垃圾初级分选平台的皮带输送机；

步骤5.废料剔除装置400的剔除头403向上移动，然后再作纵向回退移动，剔除头绕过皮带输送机上的生活垃圾后回到原始位置。