一种基于机器视觉的小家电自动分选线

技术领域

本发明涉及固体废弃物回收技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的小家电自动分选线。

背景技术

随着生活水平的提高，科技的不断进步，如今的家用小家电的种类越来越复杂，数量也越来越多，相对应的回收小家电也会面临一定的困难。现如今我国对环境保护高度重视，但是日益上涨的人工费用和恶劣的工作环境，促使我们用高效的机械设备代替人工实现固体废物的回收是非常有必要的。

如今大型废品回收站的家电回收处理过程有的已经使用自动化的分选设备，但是大多数的设备都是针对生活中常见的大型家电，如：冰箱，电视机等，针对日常小型家电的处理还不是很好。而且大多数设备虽然应用了机器视觉和人工智能，但是由于堆叠情况下小家电之间会相互遮挡，导致机器视觉的摄像头不能完整的拍摄图像，机器视觉对堆叠情况下的小家电识别可能会出现一定的误差，导致任然需要人工重新进行分选，重新分选还是需要耗费大量的人力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的小家电自动分选线，以解决背景技术中所提出的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于机器视觉的小家电自动分选线，包括分离机构、视觉识别机构以及分选机构；其中，

所述分离机构包括上料传送带、使堆叠在一起的小家电分离开来第一分离传送带和第二分离传送带、第一过渡传送带和第二过渡传送带，所述上料传送带的出料端与所述第一分离传送带的进料端相对设置，所述第一过渡传送带、第二分离传送带、第二过渡传送带以及上料传送带依次尾首相连、相对设置，所述第二分离传送带的运输方向与所述第一分离传送带的运输方向相对；

所述分选机构包括分选传送带、横跨在所述分选传送带上的分选拨料组件以及位于所述分选传送带两侧相对设置的收集箱；

所述视觉识别机构包括支撑架、安装在所述支撑架顶部的识别摄像头以及安装在所述支撑架内的换向输送组件，所述识别摄像头正对所述第一分离传送带末端设置，所述换向输送组件位于所述第一分离传送带的末端，并与所述第一过渡传送带的首端和分选传送带的首端相对设置；

所述分选拨料组件和换向输送组件均与所述识别摄像头电信号连接。

进一步，所述第一分离传送带包括机架、多个沿所述机架顶部延伸方向均匀间隔分布的凸轮、套设在所述凸轮上的输送皮带以及用于驱动所述凸轮转动电机；

所述凸轮两端通过转轴转动安装在所述机架上，所述凸轮包括轮轴和两个位于所述轮轴表面设置的凸起部，所述凸起部沿所述轮轴延伸方向延伸设置，两个所述凸起部分别位于所述轮轴两侧设置，两个所述凸起部分别位于所述轮轴两端分布，所述凸起部的长度尺寸为所述轮轴长度尺寸的一半。

进一步，所述凸起部表面为弧形面。

进一步，所述上料传送带为隔板传送带。

进一步，第一过渡传送带和第二过渡传送带均为皮带输送机。

进一步，所述换向输送组件包括步进电机、倾斜板以及用于固定所述步进电机的电机支架，所述步进电机的转轴朝上设置，所述倾斜板固定安装在所述步进电机的转轴上，所述倾斜板与所述第一分离传送带的末端、所述第一过渡传送带的首端和分选传送带的首端相对设置；

所述步进电机与所述识别摄像头电信号连接。

进一步，所述分选拨料组件包括拨料支架和多个安装在所述拨料支架上的拨料机，所述拨料机上安装有用于拨料的拨料板，所述拨料机与所述识别摄像头电信号连接。

进一步，所述拨料板为开口朝下设置的半圆弧形板，所述拨料板顶部中间位置固定安装在所述拨料机上。

进一步，所述分选传送带为皮带输送机；

所述分选传送带两侧安装有多个倾斜设置的导料槽，所述导料槽底端的出料端口正对所述收集箱顶部设置。

进一步，所述分选传送带的首端与所述换向输送组件之间还设置有隔板传送带。

本发明的有益效果体现在：

本发明的基于机器视觉的小家电自动分选线包括分离机构、视觉识别机构以及分选机构，通过分离机构使堆叠在一起的小家电分离开来，然后通过视觉识别机构对分离后的单个小家电进行识别，确认小家电的类别，并将识别结果发送给分选机构，小家电通过视觉识别机构之后传入分选机构，由分选机构自动进行分选。本发明大大节省了小家电分选的人力成本，而且极大地提高了分选效率和分选的准确性，更加符合企业回收生产的需求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于机器视觉的小家电自动分选线的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种基于机器视觉的小家电自动分选线的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种基于机器视觉的小家电自动分选线的分离机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于机器视觉的小家电自动分选线的凸轮的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种基于机器视觉的小家电自动分选线的视觉识别机构的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种基于机器视觉的小家电自动分选线的换向输送组件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种基于机器视觉的小家电自动分选线的分选机构的结构示意图；

其中，分离机构100、上料传送带101、第一分离传送带102、第二分离传送带103、第一过渡传送带104、第二过渡传送带105、机架1021、输送皮带1022、轮轴1023、凸起部1024；

视觉识别机构200、支撑架201、识别摄像头202、换向输送组件203、步进电机2031、倾斜板2032、电机支架2033；

分选机构300、分选传送带301、收集箱302、拨料支架303、拨料机304、拨料板305、导料槽306。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种基于机器视觉的小家电自动分选线，包括分离机构100、视觉识别机构200以及分选机构300。

其中，如图3所示，分离机构100包括上料传送带101、使堆叠在一起的小家电分离开来第一分离传送带102和第二分离传送带103、第一过渡传送带104和第二过渡传送带105，上料传送带101的出料端与第一分离传送带102的进料端相对设置，第一过渡传送带104、第二分离传送带103、第二过渡传送带105以及上料传送带101依次尾首相连、相对设置，第二分离传送带103的运输方向与第一分离传送带102的运输方向相对。

具体的，第一分离传送带102包括机架1021、多个沿机架1021顶部延伸方向均匀间隔分布的凸轮、套设在凸轮上的输送皮带1022以及用于驱动凸轮转动电机，凸轮两端通过转轴转动安装在机架1021上。如图4所示，凸轮包括轮轴1023和两个位于轮轴1023表面设置的凸起部1024，凸起部1024沿轮轴1023延伸方向延伸设置，两个凸起部1024分别位于轮轴1023两侧设置，两个凸起部1024分别位于轮轴1023两端分布，凸起部1024的长度尺寸为轮轴1023长度尺寸的一半。凸起部1024表面为弧形面。

回收回来的各种各样的小家电先初步进行分堆，然后将分堆后的小家电倒入上料传送带101中，上料传送带101采用隔板传送带。将成堆的小家电倒入隔板传送带中时，隔板传送带上的隔板会把一整堆的小家电分成一小堆一小堆的小家电，然后有序的传入第一分离传送带102上。

当小家电传入到第一分离传送带102上之后，凸轮在转动的过程中，凸轮两端的凸起部1024会不断的左右交替凸起，经过对输送皮带1022两边不断的顶起，会使得输送皮带1022产生轻微震动，并且传送过来的一堆小家电在不规律经过输送皮带1022表面时，有些会被输送皮带1022上凸起的地方随机阻挡，从而与前面的小家电拉开间隔，有些堆叠的小家电会刚好被凸起部1024顶起，堆叠的小家电在重力的作用下随即向凸起部1024两侧滑落分散，使堆叠在一起的小家电分离开来。

如图2和图5所示，视觉识别机构200包括支撑架201、安装在支撑架201顶部的识别摄像头202以及安装在支撑架201内的换向输送组件203，识别摄像头202正对第一分离传送带102末端设置，换向输送组件203位于第一分离传送带102的末端，并与第一过渡传送带104的首端和分选机构300的分选传送带301的首端相对设置。

具体的，如图6所示，换向输送组件203包括步进电机2031、倾斜板2032以及用于固定步进电机2031的电机支架2033，步进电机2031的转轴朝上设置，倾斜板2032固定安装在步进电机2031的转轴上，倾斜板2032与第一分离传送带102的末端、第一过渡传送带104的首端和分选传送带301的首端相对设置。步进电机2031与识别摄像头202电信号连接。

识别摄像头202用于识别传送到第一分离传送带102末端的小家电是否被有序分开，并存在一定的间隔，并且给步进电机2031传输指令，决定步进电机2031的旋转方向，从而调整倾斜板2032的倾斜方向。

识别摄像头202识别到第一分离传送带102末端的小家电后，如果小家电均匀分开并有一定的间隔，则给步进电机2031发出第一控制指令，使倾斜板2032向分选传送带301一侧倾斜，分离后的小家电被传送至分选传送带301中，分选机构300会根据识别摄像头202识别到的小家电种类对小家电进行分类，拨入对应的收集箱302中。

如果识别摄像头202识别到第一分离传送带102末端的小家电还有堆叠，或并未产生间隔，识别摄像头202向步进电机2031发出第二控制指令，使倾斜板2032向第一过渡传送带104一侧倾斜，没有分离的小家电被第一过渡传送带104输送至第二分离传送带103上，第二分离传送带103的结构与第一分离传送带102的结构相同，未分离的小家电经过第二分离传送带103再次进行分离后，通过第二过渡传送带105重新传入上料传送带101中，再被上料传送带101重新传入第一分离传送带102中进行分离和识别。本实施例中，第一过渡传送带104和第二过渡传送带105均为皮带输送机。

如图7所示，分选机构300包括分选传送带301、横跨在分选传送带301上的分选拨料组件以及位于分选传送带301两侧相对设置的收集箱302。具体的，分选拨料组件包括拨料支架303和多个安装在拨料支架303上的拨料机304，拨料机304上安装有用于拨料的拨料板305，拨料机304与识别摄像头202电信号连接，执行识别摄像头202发送的控制指令。拨料机304用于带动拨料板305沿分选传送带301宽度方向往复移动，从而将不同类别的小家电拨入对应的收集箱302中。

拨料板305为开口朝下设置的半圆弧形板，拨料板305顶部中间位置固定安装在拨料机304上。将拨料板305设计为半圆弧形板，通过拨料板305的外侧壁接触小家电，更加适应小家电的形状，减少与小家电表面出现磕碰的情况。

本实施例中，分选传送带301为皮带输送机，分选传送带301两侧安装有多个倾斜设置的导料槽306，导料槽306底端的出料端口正对收集箱302顶部设置，辅助分类后的小家电落入收集箱302内，收集箱302用来盛放分好类的小家电。

分选传送带301的首端与换向输送组件203之间还设置有隔板传送带400，通过隔板传送带400进行过渡传输，避免分离后的小家电在传输过程中重新聚集，影响后续分选拨料组件对小家电进行分选的准确性。

综上，本发明的基于机器视觉的小家电自动分选线包括分离机构、视觉识别机构以及分选机构，通过分离机构使堆叠在一起的小家电分离开来，然后通过视觉识别机构对分离后的单个小家电进行识别，确认小家电的类别，并将识别结果发送给分选机构，小家电通过视觉识别机构之后传入分选机构，由分选机构自动进行分选。本发明大大节省了小家电分选的人力成本，而且极大地提高了分选效率和分选的准确性，更加符合企业回收生产的需求。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。