【摘要】：退役汽車經(jīng)拆解破碎會產(chǎn)生豐富的再生金屬資源,有色金屬破碎料主要是銅和鋁,能帶來極高的回收利用價值。目前國內(nèi)還缺乏相關(guān)的技術(shù)設(shè)備用于退役汽車有色金屬破碎料的分選回收。本文研制了基于機器視覺的有色金屬破碎料分選機,并重點對其中的關(guān)鍵技術(shù)和分選規(guī)律進行研究。本文通過設(shè)計退役汽車有色金屬破碎料基于機器視覺的分選工藝流程,研究了分選系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,并對視覺檢測系統(tǒng)、傳動控制機構(gòu)、分選執(zhí)行機構(gòu)及其氣源系統(tǒng)進行設(shè)計和選型。設(shè)計了電控系統(tǒng)的控制流程和電路元件的布置連接。從而,研制得到了機器視覺分選機樣機。通過設(shè)計有色金屬破碎料的識別方案,針對性研究了圖像采集和預(yù)處理技術(shù)。提取了RGB、HSI顏色模型中的R、G、B、H、S、I、R-G、R-B作為顏色特征,以及灰度共生矩陣中CON、COR、ASM、IDM、ENT五項統(tǒng)計量為紋理特征。運用隨機森林算法建立圖像分類器來進行圖像識別和特征的重要性研究,篩選得到最優(yōu)分類特征子集為R-G、H、S1,以及最優(yōu)秀的單項分類特征為顏色計算特征R-G,識別正確率大于90%。通過建立1:1的分選氣流場模型,選擇合適的分選運行參數(shù),對分選氣流場和物料運動軌跡進行數(shù)值模擬,探尋噴嘴數(shù)目及物料因素對運動軌跡和分離距離的影響作用。模擬結(jié)果表明噴嘴的開啟數(shù)目很好地滿足了分選需求。分析數(shù)據(jù)得到:破碎料尺寸增大、質(zhì)量增加,運動軌跡偏向外側(cè),分離距離變小;物料的不同形狀和滑落姿態(tài)對分選距離影響明顯。提出了影響分選性能的五項運行因素及其調(diào)整范圍,分別為輸送速度v、主氣路壓力p、噴嘴水平位置N_1、噴嘴豎直位置N_2、噴嘴傾斜角度α。設(shè)計模擬條件下的分選試驗,測量的物料實際分離距離與模擬數(shù)據(jù)相差不超過0.1m,驗證了數(shù)值模擬和物料因素規(guī)律的準(zhǔn)確性。設(shè)計正交試驗L_(16)(4~5)研究各運行參數(shù)的影響規(guī)律,結(jié)合極差和主效應(yīng)圖,綜合考量準(zhǔn)確率和純凈度指標(biāo),得到了推薦方案:N_1=150mm~200mm;N_2=-10mm;v=1.5m/s;p=0.3MPa;α=45°。本文針對分選設(shè)備進行的關(guān)鍵技術(shù)和分選規(guī)律研究,為有色金屬的分選回收提供了理論方法及技術(shù)支持。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X734.2;TF80
【圖文】：

可以得到以下結(jié)論：）國內(nèi)退役汽車有色金屬破碎料分選技術(shù)和設(shè)備尚不成熟國內(nèi)外有色金屬破碎料分選回收工藝及設(shè)備現(xiàn)狀，國外的分，且漸漸趨于成熟。國內(nèi)對于有色金屬破碎料的回收分選研，研究內(nèi)容較少，技術(shù)手段和設(shè)備工藝尚不成熟。）基于機器視覺的分選工藝研究對象單一是國內(nèi)還是國外，基于機器視覺分選技術(shù)的目標(biāo)通常是形狀面潔凈的對象，如電子元器件和農(nóng)產(chǎn)品等，而對于來自于退破碎料研究內(nèi)容較少。如圖 1-1 所示，破碎料來源復(fù)雜，存在雜有銅條，銅塊，帶皮銅線，鋁料中混有鑄鋁或熟鋁破碎而；經(jīng)過破碎，形狀不規(guī)則、尺寸不一；表面凹凸不平，狀態(tài)

藝及技術(shù)設(shè)備。利用視覺傳感器來進行檢測和分類的設(shè)備是一種典型的分選機構(gòu)，同時機器視覺也是目前研究的熱門領(lǐng)域。本章就機器視覺分選工藝及其系統(tǒng)設(shè)計展開研究。2.1 機器視覺分選工藝原理2.1.1 基本思想機器視覺分選系統(tǒng)簡圖如圖 2-1 所示，系統(tǒng)分為三個模塊。能夠采集圖像信號的傳感模塊采用視覺傳感器，視覺檢測系統(tǒng)對捕捉到的圖像信息進行分析判斷，確認(rèn)檢測到的物料是否為目標(biāo)物料，并將判斷結(jié)果輸出至控制模塊（主要為控制器），控制模塊則根據(jù)輸入的結(jié)果，給出是否需要對其執(zhí)行分離動作的控制信號，通過一定的計算在合適的時機輸出控制信號啟動執(zhí)行模塊，來完成分離動作。本文所研究的分選材料是尺寸范圍在 20mm~80mm 的有色金屬破碎料，質(zhì)量較輕，因此采用氣動分離裝置作為執(zhí)行模塊。

喂料、斜槽加速或傳送帶加速等堆疊”和“接觸”，保證通過檢測誤檢的發(fā)生。別主要內(nèi)容為：在傳送帶上或物高頻率采集檢測區(qū)域內(nèi)的圖像，料通過檢測區(qū)域，以及通過檢測器。輸送到的檢測結(jié)果，控制模塊中類的識別信號進行判斷處理。當(dāng)?shù)拿畹胶蠖说膱?zhí)行器，使執(zhí)行發(fā)執(zhí)行命令。氣裝置完成，需要準(zhǔn)確地命中目達到一定的分離效果。這就需要，同時控制通氣的開閉要快速、

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本文編號：2754360