[发明专利]用于材料分拣应用的真空抽取

说明书

提供用于材料分拣应用的真空抽取的系统和方法。在一个实施例中，一种真空物体分拣系统包括：真空抽取组件，其包括具有入口和出口的至少一个真空抽取器装置，其中至少一个真空抽取器装置构造成将受控的压缩空气流转换成进入入口并离开出口的引导的真空空气流；以及物体识别装置，其联接到分拣控制逻辑和电子设备，其中受控的压缩空气流响应于由物体识别装置生成的信号来控制；其中至少一个真空抽取器装置构造成利用引导的真空空气流来捕获由分拣控制逻辑和电子设备标识的目标物体，并进一步利用引导的真空空气流来使目标物体穿过入口和出口而到达沉积位置。

相关申请的交叉引用

本专利申请为要求2018年9月18日提交的标题为“VACUUM EXTRACTION FORMATERIAL SORTING APPLICATIONS”的美国临时专利申请No. 62/732689的优先权和权益的国际专利申请，该美国临时专利申请通过引用以其整体并入本文中。

背景技术

在许多工业设施内，物体在输送器带上从一个位置运输至另一位置。通常，输送器带将运送多种物体和材料的未分拣混合物。在一些实例中，例如像在再循环和废物管理设施内，物体中的一些可被认为是合乎期望的(例如，有价值的)材料，而其它物体可被认为是非合乎期望的污染物。例如，收集卡车的随机和未分拣的内容物可在设施处卸载到输送器带上。尽管可驻扎分拣人员以在材料在带上运输时人工地分拣该材料，但是分拣人员的使用是限制性的，这是因为他们可在其速度、准确性以及效率方面变化并且可在轮班时段期间遭受疲劳。人类分拣员还需要具体的工作条件、补偿以及带速度。生产时间浪费在训练作为分拣员加入的许多新员工方面，并且在伤害和事故发生时操作成本增加。

用于分拣材料的再循环机器人的引入已导致材料回收设施(MRF)的生产率增加和污染减少。机器人由于其速度、可靠性以及耐用性而用作人类分拣员的可行替代或补充。再循环机器人的目的是回收具体的(多种)目标材料并将它们喷出到料仓中，而不将其它材料(污染物)引入到分拣的料仓中。由这些再循环机器人使用的常见技术涉及抽吸抓持器的使用。连接到气动系统的吸盘抓持器将生成相当大的抽吸力，以抓住目标物体。一旦从输送器带拾取物体以将物品指引到适当的收集料仓中，抽吸力的施加就可削减。

已证明机器人分拣格外擅长拾取和放置刚性物体，该刚性物体具有大于或等于三平方英寸的表面面积。非刚性物体(诸如塑料袋)具有较低的成功率，这是由于它们趋于变形，并且损失可行的表面面积以起皱和起折痕并妨碍抽吸。横截面面积小于三平方英寸的物体具有拾取并放置到适当的箱中的麻烦，这是因为吸盘具有密封在它们上的困难。此外，用于定位抽吸抓持器的机器人设备虽然与人类分拣员相比随时间推移更便宜，但仍需要大量的资本费用，该资本费用使一些材料对于收集和再循环而言在经济上不可行。

例如，许多材料回收设施要求它们的客户在它们的再循环中不包括小于三平方英寸的物品以及薄膜，即使该物品和薄膜由可再循环材料制成。材料回收设施将通常倾向于避免取回纸张，因为需要过量的材料和物理拾取来积累经济量的质量。快速移动的机械元件还可对在分拣机器人附近工作的设施人员造成危险。

出于上文陈述的原因以及出于下文陈述的其它原因(在阅读和理解本说明书时这些原因对本领域技术人员而言将变得显而易见)，在本领域中存在对用于材料分拣应用的真空抽取的系统和方法的需要。

发明内容

在一个实施例中，一种真空物体分拣系统包括：真空抽取组件，其包括具有入口和出口的至少一个真空抽取器装置，其中至少一个真空抽取器装置构造成将受控的压缩空气流转换成进入入口并离开出口的引导的真空空气流；以及物体识别装置，其联接到分拣控制逻辑和电子设备，其中受控的压缩空气流响应于由物体识别装置生成的信号来由分拣控制逻辑和电子设备控制；其中至少一个真空抽取器装置构造成利用引导的真空空气流来捕获由分拣控制逻辑和电子设备标识的目标物体，并进一步利用引导的真空空气流来使目标物体穿过入口和出口而到达沉积位置。

附图说明