一种用流水线分拣杂物的方式、一种分拣流水线和一种光谱并联机械手的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于固体废物处理领域，特别属于垃圾处理技术领域。 二、 技术背景
[0002] 把多种材质的材料混合在一起的杂物（例如非生物垃圾）分拣成相同材质的材 料，就是变废为宝，为此人们做出了不懈的探索，例如法国贝蓝科环保分选科技有限公司 (PST)设计、生产并销售的自动光谱分拣机就是其中较为实用的一种创新，但是这种利用光 谱识别和风选原理研发的分拣机每次只能分拣出一两种材质的材料，而且存在能耗高、拣 出物的纯度不高的缺点，如果要将非生物垃圾一次分拣成材质相同的材料，需要将几十个 这种分拣机串联在一起使用，投资、能耗和设备维护费用畸高。 三、
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：
[0004] 本发明提供一种用流水线将多种物品混杂在一起的杂物分拣成相同种类物品的 方法和适用于这种分拣的流水线。
[0005] 本发明还提供一种能够识别物体表面材质的并联机械手。
[0006] 为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
[0007] 与组装流水线上从前端到末端带式输送机上的物品重量不断增加、物品包含的材 料的种类不断增多，到了末端输出的是由多种材料组装而成的组合物的作业方式相反，用 流水线将由多种不同种类的物品混杂在一起的杂物分拣成相同种类的物品的方法是，步骤 一、在带式输送机的两边设置投料口，投料口的数量大于等于所分拣的杂物中包含物品的 种类的数量，步骤二、生产调度人员根据所分拣的杂物中包含的物品种类和每种物品在杂 物中所占的比例编排每个投料口投放的物品种类，给每个分拣工布置负责分拣的物品种 类，步骤三、将杂物摊铺在带式输送机上，从上料口向末端匀速移动，步骤四、沿途经过的分 拣工挑出自己负责分拣的物品并将其投入旁边相应的投料口，每个投料口只允许投入一种 物品，从上料口到末端的移动过程中带式输送机上的杂物的数量和物品的种类越来越少， 到流水线的末端，带式输送机上的杂物被沿途的分拣工分拣到带式输送机两边的一个个的 投料口里了，每个投料口里的物品种类相同。
[0008] 将杂物分拣成相同种类的物品的分拣流水线，包括带式输送机、投料口、容器、分 拣工位，在带式输送机的两侧设有分拣工位，每个分拣工位旁边设置投料口，每个投料口都 连接一个存放物品的容器，分拣工位的数量和投料口的数量取决于所分拣的杂物中包含物 品种类的数量，投料口的数量大于等于杂物中包含的物品种类的数量。例如杂物由28种不 同材质的材料混杂而成，则至少设置28个投料口，与此同时如果每个分拣工位平均能够拣 出4种材料，则至少设置7个分拣工位。
[0009] 用流水线把杂物分拣成相同种类的物品的前提是分拣工能够识别物品种类，在不 同形状和颜色的物品混杂在一起的杂物中拣出特定颜色和形状的物品是人工分拣的分拣 工人和机械分拣的工业机械手能够胜任的工作，但是如果要在不同材质的材料混在一起的 杂物中检出特定材质的材料,分拣工人就会遇到不能确定材料材质的困难,为了解决这个 困难，在分拣流水线旁边设置一个可以识别材料材质的仪器，例如Nic 〇letiS50型红外光 谱仪，工人学习材料的材质和对应的感官特征的方法之一是分拣工人遇到不确定的材质的 材料，拿到分拣流水线旁边的可识别材料材质的仪器上检验，从而掌握了一个材质对应的 一种感官特征，随着这样的学习累积分拣工人根据材料的感官特征识别材料材质的知识和 能力日臻完善，从而用流水线结合人工分拣能够将不同材质的材料混杂在一起的杂物分拣 成相同材质的材料。
[0010] 如果用工业机械手担任分拣流水线上的分拣工，则分拣流水线包括带式输送机、 工业机械手、龙门架、上位机、光谱成像仪、投料口和容器，工业机械手担任分拣工，工业机 械手用龙门架固定在带式输送机的上方，龙门架为四柱形固定在地面上带式输送机从其下 穿过，光谱成像仪安装在靠近上料口的第一个龙门架上，带式输送机的两侧设置投料口，工 业机械手与上位机通过数据线通讯，光谱成像仪与上位机通过数据线通讯，工业机械手的 数量和投料口的数量取决于所分拣的杂物中包含的物品种类的数量，投料口的数量大于等 于杂物中包含的物品种类的数量,例如杂物由28种不同材质的材料混杂而成，则至少设置 28个投料口，与此同时如果每个分拣工位平均能够拣出4种材料，则至少设置7个分拣工 位。用工业机械手担任分拣工的分拣流水线将不同材质的材料混杂在一起的杂物分拣成 相同材质的材料的方法是：步骤一、在带式输送机上方安装光谱成像仪和工业机械手，工业 机械手的安装数量取决于所分拣的杂物中包含的材料的材质种类数量，步骤二、生产编程 人员根据所分拣的杂物包含的材料材质种类和每种材质的材料在杂物中所占的比例给上 位机编写每个工业机械手负责分拣的材料材质种类和每种材质的材料所要投入的投料口 的分拣规则,上位机通过检索红外光谱图库,将分拣规则的材质对应投料口的关系编译成 光谱特征对应投料口的关系，所述的上位机是安装了与工业机械手的自动控制单元和光谱 成像仪通讯的通讯接口并与工业机械手和光谱成像仪通讯、安装了工业机械手相应的控制 软件并安装了能够分析光谱成像仪数据的软件和记载不同材质的材料对应的红外光谱特 征的红外光谱图库的计算机，步骤三、将杂物摊铺在带式输送机上，从上料口向末端匀速移 动，步骤四、光谱成像仪拍摄带式输送机上经过的杂物，将带式输送机上经过的每件材料的 形状、方位、运动速度和光谱特征数据传递给上位机，步骤五、上位机根据光谱成像仪传输 的数据和分拣规则将每个材料的形状、方位、速度、相应的投料口和到达时间的数据传递给 负责分拣该材料的工业机械手的自动控制单元，所述的自动控制单元是工业机械手的以工 业控制计算机为核心、与上位机和视觉单元通讯并控制机械单元的自动控制系统，所述的 视觉单元是安装在工业机械手上的影像摄取装置，视觉单元与自动控制单元通讯，步骤六、 工业机械手的视觉单元将传送带上的每个材料的形状和运动速度的信息传送给自动控制 单元，步骤七、自动控制单元在这些材料信息中筛选出符合上位机提供的形状和到达时间 的材料，编排机械单元将该材料投入相应的投料口的动作，步骤八、自动控制单元控制机械 单元实现将该材料投入相应的投料口的动作，步骤九、遇到未列入分拣规则的材料，上位机 将该种材料的形状、方位、运动速度的数据传递给附近有未被编入分拣规则的投料口的工 业机械手，该工业机械手以前述步骤六、步骤七、步骤八的方式拣出该材料并投入该未被编 入分拣规则的投料口，上位机将该材料、分拣该材料的工业机械手和盛放了该材料的投料 口编入分拣规则，从投料口到末端的移动过程中，带式输送机上的杂物的数量和材质种类 越来越少，到流水线的末端，带式输送机上的杂物被沿途的工业机械手分拣到带式输送机 两边的一个个的投料口里了，每个投料口里的材料的材质相同，步骤十、生产编程人员针对 分拣过程中出现的不同工业机械手忙闲不均和漏检的情况修改分拣规则、调整带式输送机 的传输速率。
[0011] 用工业机械手做分拣工的流水线将不同形状和颜色物品混杂在一起的杂物分拣 成相同形状和颜色的物品的方法是：步骤一、在带式输送机上方安装工业机械手，工业机械 手的安装数量取决于所分拣的杂物中包含的不同颜色和形状的物品种类的数量，每个投料 口上都放置一个托盘，投料口和托盘的数量大于等于所要分拣的杂物中包含不同颜色和形 状的物品种类的数量，步骤二、生产编程人员根据所分拣杂物中的物品形状、颜色的种类和 每种形状和颜色的物品在杂物中所占的比例给上位机编写每个工业机械手负责分拣的物 品的颜色形状种类和每种物品所要投入的投料口的分拣规则，步骤三、上位机将分拣规则 转化成自动控制单元所能识别和接受的预定指令并将每个工业机械手的预定指令传送给 该工业机械手的自动控制单