[发明专利]一种基于Libs系统的废金属智能拣选设备及方法

权利要求书

1.一种基于Libs系统的废金属智能拣选设备，其特征在于，包括：

输送带系统(100)，用于承载并传递废金属样品(000)，并且其运转速度由主控计算机(500)控制；所述输送带系统(100)包括：上料滑道机构(101)，2个齿形带轮(102)，齿形带(103)，伺服电机(104)，编码器(105)；所述伺服电机(104)经联轴器连接到主动齿形带轮(102-1)上，齿形带(103)的一端与主动齿形带轮(102-1)啮合，它的另一端与从动齿形带轮(102-2)啮合，齿形带(103)被张紧，伺服电机(104)驱动齿形带(103)平稳运转；编码器(105)实时获取伺服电机转速，并上报给主控计算机(500)，主控计算机(500)根据传动比换算，得出齿形带(103)实时的运转速度V；所述废金属样品(000)呈单层排队方式放置在输送带系统(100)上；

图像采集系统(200)，用于对废金属样品(000)进行图像采集，并将图像上传至主控计算机(500)；所述图像采集系统(200)包括：一个CCD相机(201)、护罩(202)、若干灯组(203)；所述CCD相机(201)被放置于输送带系统(100)中心线的正上方，距离齿形带 (103)表面距离为H1，即预设视场范围可调；在预设视场内部设有一个零点基准(204)，其固定在非运动部件上，空间坐标固定不变；在每一次图像采集时刻，可以获得预设视场内各个废金属样品(000)距离零点基准(204)的空间距离，从而能够获得样品的空间位置坐标；所述图像采集系统(200)预设视场的中心线与Libs系统(300)聚焦光路的中心线在输送带运动方向即X方向上的距离为L1，且不得小于L1_min，L1_min＝0.5L_视+L_min，L_min为根据分选设备的工作频率f和输送带系统(100)的运转速度v计算，即Lmin＝v/f，L_视为预设视场在输送带运动方向上的距离，确保Libs系统(300)对预定视场内任意位置的废金属样品(000)具有足够的响应时间；

Libs系统(300)，用于对废金属样品(000)发射脉冲激光束形成等离子体，然后对等离子体的发射光谱进行采集和分析，并将废金属样品(000)的光谱上传至主控计算机(500)；

分拣机构(400)，用于根据主控计算机500输出的分拣路径进行分拣；

主控计算机(500)，用于为整个分拣设备中的各系统和机构提供时序控制；控制输送带系统(100)运转速度；控制图像采集系统(200)采集废金属样品(000)图像并进行图像处理，获取每一个废金属样品(000)的位置坐标、尺寸和形状；控制Libs系统(300)对废金属样品(000)进行光谱发射、收集和分析，从而判断出该废金属样品(000)的分类以及分拣路径；控制分拣机构(400)按照规定的分拣路径进行分拣工作。

2.根据权利要求1所述的一种基于Libs系统的废金属智能拣选设备，其特征在于，所述Libs系统(300)包括：脉冲激光光路(301)、收集光路(302)、反射镜(303)、二向色镜(304)、光谱分析仪(306)；所述反射镜(303)与二向色镜(304)平行放置且空间相对距离为L3，并且使得脉冲激光光路(301)、光谱的收集方向、脉冲激光的击打方向一致；

所述脉冲激光光路(301)，由脉冲激光器(3011)和扩束聚焦镜组(3012)构成；脉冲激光器(3011)发出具有一定发散角且细光斑的脉冲光束，脉冲光束先后经过扩束聚焦镜组(3012)的扩束镜和聚焦镜、反射镜(303)、二向色镜(304)，最终作用在废金属样品(000)表面激发出光谱；

所述废金属样品(000)表面激发出光谱，先后经过二向色镜(304)、由收集镜组(3021)和光纤(3022)构成收集光路(302)，最终被光谱分析仪(306)收集；

所述光谱分析仪(306)至少包含一个用以消除二级及以上衍射的影响滤波片、一个与光纤(3022)的数值孔径匹配的准直镜、分光光栅和探测器；光谱分析仪(306)用于是对选定波段的光谱信息进行采集和分析，并将废金属样品(000)的光谱上传至主控计算机(500)。