一种垃圾智能分类系统的制作方法

本发明涉及一种垃圾智能分类系统。

背景技术：

在垃圾处理领域需要在进行处理前先对垃圾进行分类，而随着机械视觉、智能识别等技术发展，垃圾分类开始朝着无人化智能化发展。智能分拣可以通过对垃圾的形状、颜色和体积的识别，判断是属于何种垃圾，在通过执行机构将不同类别的垃圾分拣到对应的处理区域，效率高对工作人员伤害小，正逐步推广。但是垃圾本身在分类前常常是多种形状大小和材质的垃圾混杂在一起，即使采用智能分拣的方式，对于轻薄的纸张、薄膜，以及体积过小的垃圾依旧不易将其与其他垃圾分离，轻薄的纸张薄膜也容易覆盖其他垃圾或被压住，影响识别效果，体积过小的垃圾则容易被其他垃圾遮挡难以被发现，因此如果不能在分类时将不容易识别的这些垃圾进行预先快速分离，智能分类的效果会大大降低，需要更多道程序进行逐步分类，提高了设备成本并降低了垃圾分类的效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种垃圾智能分类系统，以解决现有技术中轻薄型垃圾和过小的垃圾难以有效通过常规智能分拣系统快速分拣，提高了系统的设备成本并导致效率降低的问题。

所述的一种垃圾智能分类系统，包括多功能分离装置、磁选装置、轻质收集装置、进料输送带、分拣输送带和智能分拣装置，所述多功能分离装置包括外壳、分散机构和两个分离输送机构，所述分离输送机构并列设置同向输送分别为第一输送机构和第二输送机构，所述第一输送机构的进料端设于所述进料输送带的出料端，所述分散机构包括多个拨杆机构沿输送方向设置在所述第一输送机构上面，所述分离输送机构均包括支撑机箱、多个输送轮、沿输送轮绕接布置的网格输送带和设置在所述支撑机箱内的倾斜输送滑道，所述支撑机箱顶部设有与所述斜输送滑道区域对应的顶部开口，所述支撑机箱侧面均设有连接到所述倾斜输送滑道下端的小型垃圾出口，所述第一输送机构在所述支撑机箱内还设有对着所述支撑机箱顶部并朝所述第二输送机构上方吹送的多个吹风口，所述吹风口沿输送方向均匀设置，所述第二输送机构的出料端设有负压分离机构，所述负压分离机构包括负压风室和设置与负压风室一侧的负压风机，所述负压风机通过引风管与所述吹风口一一对应连接，所述负压风室在朝向所述第二输送机构的出料端的侧面和底部均设有形成负压的负压开口，所述负压风室底部下面设有所述轻质收集装置的吸料口，所述小型垃圾出口朝所述磁选装置供料，所述分离输送机构的出料端均设于所述分拣输送带的进料口上方，切所述第二输送机构与所述分拣输送带在高度上留有一定间隙。

优选的，所述负压风室一侧侧壁位于所述支撑箱体内并设有若干所述负压风机，所述负压风机的出风口连接所述引风管的进风端，所述引风管经过所述两个支撑箱体的下部穿出第一输送机构的支撑箱体侧壁经过弯曲部份倾斜伸入第一输送机构的支撑箱体与所述吹风口连接。

优选的，所述倾斜输送滑道在接近所述进料输送带一端高于另一端，所述倾斜输送滑道的下端设有朝对应小型垃圾出口向下倾斜的斜面，所述倾斜输送滑道两侧的翻边结构固定在所述支撑箱体侧壁，所述倾斜输送滑道的底部安装有激振器。

优选的，所述拨杆机构包括转盘和沿所述转盘周向均匀布置的多个拨杆，所述拨杆垂直固定在所述转盘周缘，所述拨杆机构依据所述转盘大小不同沿输送方向由小到大依次设置，最大的转盘周缘接近所述网格输送带表面，所述转盘的转轴通过转动机构相互连接同步转动。

优选的，所述拨杆伸出到所述第二输送机构的上方。

优选的，所述转盘的顶部均位于同一高度，相邻的所述转盘中心的间距相等。

优选的，所述智能分拣装置包括若干分拣机械手、若干分类带、若干摄像头和工控机，所述工控机中设有图像处理模块和视觉识别模块，所述分拣机械手和所述摄像头均与所述工控机信号连接，所述分拣机械手用于将所述视觉识别模块识别出的不同种类的垃圾物根据种类分拣到不同分类带，所述摄像头用于采集对应设有所述分拣机械手的区域图像发送给所述图像处理模块进行处理，所述视觉识别模块对处理后的图像识别其中垃圾物所属的种类。

优选的，所述分拣机械手对称设置在所述分拣输送带两侧并沿输送方向设置若干组，所述摄像头安装在设有所述分拣机械手的分拣输送带的顶部，所述分类带分别设置与所述分拣输送带两侧，所述分拣机械手位于所述分类带与所述分拣输送带之间，所述分类由内之外设置多条，所述分类带上设置与所述分拣输送带平行设置的分类输送带。

本发明具有如下优点：本发明中利用网格式输送带使得同一装置同时进行筛选、负压分离和风选分离，另一方面则通过拨杆向前拨动，转盘大小控制拨杆位置实现了垃圾物的拨动并根据大小进行分散，这样同时实现了筛选分离容易被遮挡并且不易被抓取的小型垃圾，方便后续磁选装置进行磁选分离金属物。

采用第一输送机构的风选与第二输送机构的负压分离则令本装置能根据轻重不同将小型垃圾进行分类并将较大的垃圾由此分散更方便后续识别分拣，并且拨杆拨动分散较大垃圾的效率也得到了了提高。轻薄的垃圾被负压风室吸住随网格输送带移动至负压风室底部后被吸风口吸入得到分离，避免轻薄垃圾遮挡其他垃圾物或缠住机械手，避免对分拣机械手和视觉识别模块的影响。最后经过初步分离和分散后的垃圾，各种垃圾物依大小、重量和形状的不同被进行了充分的分散，不易被分拣并且容易对视觉识别造成阻碍的小型垃圾和轻薄垃圾已大部分被分离，因此，本系统在进行视觉识别和分拣的效率大大提高，而且同一设备同时实现风选、负压分离和大小筛选功能，分离装置的数量较现有系统大大减少，有效减少设备成本，降低了维护难度。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图2为本发明中智能分拣装置内部的结构示意图

图3、图4为本发明中多功能分离装置的结构示意图。

图5、图6为本发明中分散机构和第一输送机构的结构示意图。

图7、图8为本发明中第二输送机构的结构示意图。

附图中的标记为：1、进料输送带，2、多功能分离装置，3、磁选装置，4、轻质收集装置，5、智能分拣装置，6、分拣机械手，7、摄像头，8、分拣输送带，9、分散机构，10、第一输送机构，11、第二输送机构，12、小型垃圾出口二。13、外壳，14、转盘，15、拨杆，16、网格输送带，17、倾斜输送滑道一，18、小型垃圾出口一，19、引风管一，20、吸风口，21、吹风室，22、激振器，23、引风管二，24、倾斜输送滑道二，25、负压风室。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-8所示，本发明提供了一种垃圾智能分类系统，包括多功能分离装置2、磁选装置3、轻质收集装置4、进料输送带1、分拣输送带8和智能分拣装置5，所述多功能分离装置2包括外壳13、分散机构9和两个分离输送机构。

所述分离输送机构并列设置同向输送分别为第一输送机构10和第二输送机构11，所述第一输送机构10的进料端设于所述进料输送带1的出料端，所述分散机构9沿输送方向设置在所述第一输送机构10上面，所述分离输送机构均包括支撑机箱、多个输送轮、沿输送轮绕接布置的网格输送带16和设置在所述支撑机箱内的倾斜输送滑道，所述支撑机箱顶部设有与所述斜输送滑道区域对应的顶部开口，所述支撑机箱侧面均设有连接到所述倾斜输送滑道下端的小型垃圾出口，所述第一输送机构10在所述支撑机箱内还设有对着所述支撑机箱顶部并朝所述第二输送机构11上方吹送的多个吹风口，所述吹风口沿输送方向均匀设置，所述第二输送机构11的出料端设有负压分离机构。

所述负压分离机构包括负压风室25和设置与负压风室25一侧的负压风机，所述负压风机通过引风管与所述吹风口一一对应连接，所述负压风室25在朝向所述第二输送机构11的出料端的侧面和底部均设有形成负压的负压开口，所述负压风室25底部下面设有所述轻质收集装置4的吸料口，所述小型垃圾出口朝所述磁选装置3供料，所述分离输送机构的出料端均设于所述分拣输送带8的进料口上方，切所述第二输送机构11与所述分拣输送带8在高度上留有一定间隙。所述轻质收集装置4设有与所述吸料口连通的吸风机构，而间隙小于网格的尺寸，防止较大的轻质垃圾物通过间隙被吸风口20吸住造成阻塞。

所述负压风室25一侧侧壁位于所述支撑箱体内并设有若干所述负压风机，所述负压风机的出风口连接所述引风管的进风端，所述引风管经过所述两个支撑箱体的下部穿出第一输送机构10的支撑箱体侧壁经过弯曲部份倾斜伸入第一输送机构10的支撑箱体与所述吹风口连接。引风管包括引风管一19和引风管二23，引风管一19是设置于第一输送机构10的部分，引风管二23是设置与第二输送机构11的部分，两个分离输送机构安装好后再将引风管一19和引风管二23相连组成引风管。

吹风口设于所述支撑箱体侧壁，所述第一输送机构10的支撑箱体靠近外壳13的侧面安装有吹风室21，所述吹风室21外侧为倾斜设置的吹风室21底部和侧壁，所述吹风室21底部倾斜角度与吹风口的吹风方向垂直，所述引风管垂直连接在吹风室21底部，保证方向可靠，外壳13在安装第一输送机构10的侧壁上设有供所述引风管和所述吹风室21通过的空槽，所述空槽被所述支撑箱体遮蔽。

所述倾斜输送滑道在接近所述进料输送带1一端高于另一端，所述倾斜输送滑道的下端设有朝对应小型垃圾出口向下倾斜的斜面，所述倾斜输送滑道两侧的翻边结构固定在所述支撑箱体侧壁，所述倾斜输送滑道的底部安装有激振器22。倾斜输送滑道包括结构相似分别对应与两个分离输送机构的倾斜输送滑道一17和倾斜输送滑道二24，且两个倾斜输送滑道分别对应小型垃圾出口一18和小型垃圾出口二12。磁选装置3通过磁力分离一般只适用于大小重量小于一定阈值的小型垃圾，当只使用一个磁选装置3时，小型垃圾出口一18可以连接到倾斜输送滑道一17下端将小型垃圾都通过小型垃圾出口二12输出到一个磁选装置3，这样倾斜输送滑道一17需要高于倾斜输送滑道二24。当根据采用两个磁选装置3，可以让小型垃圾出口一18和小型垃圾出口二12分别送料到磁选装置3中，这样轻重不同的小型垃圾可以分别进行磁选分离。

所述分散机构9包括多个拨杆机构，所述拨杆机构包括转盘14和沿所述转盘14周向均匀布置的多个拨杆15，所述拨杆15垂直固定在所述转盘14周缘，所述拨杆机构依据所述转盘14大小不同沿输送方向由小到大依次设置，最大的转盘14周缘接近所述网格输送带16表面，所述转盘14的转轴通过转动机构相互连接同步转动。所述拨杆15伸出到所述第二输送机构11的上方。所述转盘14的顶部均位于同一高度，相邻的所述转盘14中心的间距相等。

所述智能分拣装置5包括若干分拣机械手6、若干分类带、若干摄像头7和工控机，所述工控机中设有图像处理模块和视觉识别模块，所述分拣机械手6和所述摄像头7均与所述工控机信号连接，所述分拣机械手6用于将所述视觉识别模块识别出的不同种类的垃圾物根据种类分拣到不同分类带，所述摄像头7用于采集对应设有所述分拣机械手6的区域图像发送给所述图像处理模块进行处理，所述视觉识别模块对处理后的图像识别其中垃圾物所属的种类。

所述分拣机械手6对称设置在所述分拣输送带8两侧并沿输送方向设置若干组，所述摄像头7安装在设有所述分拣机械手6的分拣输送带8的顶部，所述分类带分别设置与所述分拣输送带8两侧，所述分拣机械手6位于所述分类带与所述分拣输送带8之间，所述分类由内之外设置多条，所述分类带上设置与所述分拣输送带8平行设置的分类输送带。

本发明使用时，所述垃圾从进料输送带1进入，输送到第一输送机构10上随网格输送带16向前输送，启动负压风机后一方面在负压风室25吸气形成负压，另一方面各个吹风口开始吹风，垃圾到达拨杆机构处，较大的垃圾物先被靠前的拨杆15向前拨动与其他垃圾物分散，随着垃圾前进，垃圾物由大到小依次被不同大小的拨杆机构向前拨动，造成垃圾物之间发生分散，在转盘14最大的拨杆机构拨动下垃圾底部的垃圾物也会被拨动，这样避免下面的垃圾一直被压着无法分离。

而在垃圾物被拨动的通时，吹风口向上吹风，将质量较轻的物体包括轻薄的纸张薄膜等垃圾物吹到第二输送机构11上实现了初步风选分离，并且由于拨杆15的拨动效果，轻薄的纸张薄膜受到空气阻力较大更不容易被拨杆15掀起，而较容易落在下层，当轻薄的纸张薄膜到达第二输送机构11的出料端由于负压风室25产生的负压效果会被吸在网格输送带16上，由于第二输送机构11与分解输送带之间有间隙，这些纸张薄膜会被吸附直至移动离开负压风室25底部，这时设在负压风室25底部下方的吸料口会将掉落的纸张薄膜等垃圾物吸入。

由于采用网格输送带16，不仅方便了出风口吹风进行风选，也方便纸张薄膜被负压风室25产生的负压吸住与其他垃圾分离，还能作为筛选结构将大小小于网格网眼的垃圾筛选到下面的倾斜输送滑道中，通过激振器22产生的振动将倾斜输送滑道上面的小型垃圾输送到对应的小型垃圾出口，由于此时已经过一轮风选，因此也可以根据两边垃圾重量不同对第一输送机构10和第二输送机构11输出的小型垃圾进行分别分离，而且小型垃圾能使用相适合的磁选装置3在小型垃圾下落时通过磁力将其中的大部分金属垃圾分离开来。

最后体积较大的非轻薄型垃圾都落到分拣输送带8上进入智能分拣装置5，摄像头7采集图像后发送给所述图像处理模块进行处理，所述视觉识别模块对处理后的图像识别其中垃圾物所属的种类。之后分拣机械手6接收到工控机发出的信号后将对应垃圾挪移到对应分类带的分类输送带上实现了对垃圾的分类。

本发明中体积较大的垃圾根据重量大小在风选后分别位于两个分离输送机构上，经过分散机构9的拨杆15分散后，不同大小的垃圾之间也被分散了，这样不同大小不同重量和形状的垃圾物都进行了分散和分离，当这些垃圾进入分拣输送带8，垃圾之间的堆叠遮挡现象大大减少，有效降低了视觉识别的难度，分散的垃圾物更方便进行分拣，有效提高了分拣机械手6的工作效率，而原本不易被机械手分拣的小型垃圾和轻薄垃圾则已经被之前的多功能分离机构进行分离，大大降低了之后垃圾分类的难度，提高了分类效率。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。