一种建筑废弃物的色选装置的制作方法

本发明涉及建筑垃圾处理技术领域，具体涉及一种建筑废弃物的色选装置。

背景技术：

随着城市化进程的不断加快，城市中建筑废弃物，如废混凝土、废混凝土类墙体材料、废石材、废陶瓷、废烧结砖瓦、废灰砂砖的产生和排出数量也在快速增长，粗略统计，在每万平方米建筑的施工过程中，仅建筑废渣就会产生500～600吨。若按此测算，我国每年仅施工建设所产生和排出的建筑废渣就超过1亿吨，加上建筑装修、拆迁、建材工业所产生的建筑废弃物数量将达数十亿吨。因此建筑废弃物的有效循环利用越来越被政府和社会重视。采用破碎、粉磨、筛分等生产线，制备骨料、免烧砖或墙体材料是现在建筑废弃物的主要回收方向，但是建筑废弃物中含有砂、黏土砖和混凝土等，这些组分性质差异大，导致再生骨料吸水率大，强度低，因此限制了建筑废弃物的资源化利用率。

现有砖与混凝土分选机多是利用砖与混凝土形状的不同进行分选，因而只能对形状较完整的大块砖和混凝土块进行分选，对于建筑废弃物中已破碎的小块建筑垃圾不适用。中国专利号cn201710649417.4公开了一种建筑垃圾色选设备，通过振动给料机和溜槽给料，主机箱内与控制装置电连接的高速摄像机和喷嘴对进入主机箱内的物料进行色选；然而，建筑废弃物通常颗粒块度大，在溜槽内下滑速度快，与主机箱接触时间短，部分物料来不及被分选，物料分离不彻底，分选效率低；其次，下滑速度过快，若受到一定的阻力，容易出现跳动，落到其他物料之上，带碰到其他物料，造成多数物料跳动，这样引起物料堆积，不利于物料依次通过主机箱，影响分选效果；且建筑废弃物中含有大量粉尘，物料跳动易产生扬尘问题，因粉尘干扰，也会影响色选精度。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种建筑废弃物的色选装置，利用建筑废弃物不同组分之间的光学性质差异，实现建筑废弃物中砖骨料、砼骨料的高效分离，大幅提升再生建筑材料的质量。

为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种建筑废弃物的色选装置，包括振动给料机、滑道、分选箱和控制装置，所述振动给料机的出料端固定设置倾斜向下的滑道，所述滑道的出料端正对所述分选箱的进料口，所述滑道包括直线段和曲线过渡段，所述曲线过渡段与分选箱进料口的上端相切，所述分选箱内设置有检测装置和分选装置，所述检测装置、分选装置和控制装置电连接。所述分选箱底部有砖骨料和砼骨料出料口。

进一步的，所述滑道底部设置有托板，所述托板呈u型或弧形。

进一步的，所述托板上设有微孔，托板和滑道之间设置有静电集尘板。

进一步的，所述振动给料机的出料端设置有调节板，所述调节板通过螺栓固定在振动给料机体壁上。

进一步的，所述检测装置包括光源和高速摄像机，原料的下落轨迹途经由光源和高速摄像机组成的检测装置，高速摄像机位于光源的一侧固定不动。

进一步的，所述高速摄像机为ccd摄像机。

进一步的，所述述检测装置还包括反光板。

进一步的，所述检测装置为两个，分别位于原料下落轨迹的两侧。

进一步的，所述分选装置包括高压喷嘴和空气过滤系统，所述高压喷嘴位于检测装置和分选箱出料口之间，所述高压喷嘴的气流方向穿过原料的下落轨迹，并与原料的下落轨迹垂直。

本发明的有益效果是：

1.利用建筑废弃物不同组分之间的光学性质差异，实现建筑废弃物中砖骨料、砼骨料的高效分离，保证了再生砖骨料和再生砼骨料的纯度可达98％以上，避免了组分混杂导致的吸水率大、强度低等缺点，大幅提升再生建筑材料的质量。显然，本发明除了用于建筑废弃物的色选，也可用于其他大颗粒物料的分选，如矿石。

2.通过设置有一定坡度的滑道，减缓建筑废弃物的下落速度，进入曲线过渡段后，建筑废弃物做圆周运动，将动能一部分转化为离心势能消耗掉，对建筑废弃物起着一定的缓冲作用，使原料下落速度进一步降低，减少扬尘的产生，同时在较平缓的坡度下最大限度的实现建筑废弃物的顺利下落，又保证不太快通过，便于分选箱有充足时间进行色选，提高分选效率，增强分离效果。

3.增设u型或弧形的托板，使滑道形成上宽下窄的独特结构，可以有效的阻止原料在下滑过程中的横向跳动，同时减小纵向跳动，使原料下滑得更平缓、均匀；另外，由于滑道上宽下窄的独特结构，在滑动中自然形成小颗粒在滑道底部滑动、大颗粒在滑道中上部滑动的状态，避免了滑道被大颗粒原料卡住的现象，有利于原料一字顺序进入分选箱，提高分选效果和分选精度。

4.托板和滑道之间设置静电集尘板，通过静电除尘，吸收原料和滑道表面附着的粉尘以及在滑动过程中产生的扬尘，提高原料的洁净程度，减少进入分选箱内的粉尘，可提高分选精度。

5.振动给料机出料端设置调节板，通过螺栓前进或后退，调节出料口宽度的大小，从而调节单位时间内的下料量，保证下料均匀，不堵塞滑道，原料单层均匀散布落入滑道内。

6.在原料下落轨迹的两侧均设置有检测装置，可对原料正反面进行图像采集，提高分选精度，避免分选后砖骨料和砼骨料中包含较多的误分选成分。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的建筑废弃物的色选装置的结构示意图；

图2是本发明的滑道的结构示意图；

图3是本发明的振动给料机的俯视图；

图中，1、振动给料机；2、滑道；21、直线段；22、曲线过渡段；3、检测装置；31、光源；32、高速摄像机；33、反光板；4、分选装置；41、高压喷嘴；5、控制装置；6、托板；7、静电集尘板；8、调节板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～3所示，一种建筑废弃物的色选装置，包括振动给料机1、滑道2、分选箱和控制装置5，所述振动给料机1用于将建筑废弃物原料颗粒输送至滑道2，从滑道2滑向分选箱，振动给料机1能承受大块原料下落的冲击，给料能力大，在分选过程中把原料均匀、定时、连续地给到滑道2，防止进料不均，若原料堆积一起进入分选箱，将干扰分选效果，部分原料得不到分选，影响分选精度。对于不同种类和粒径的原料适宜的振动强度不同，振动强度由激振器的振幅和频率决定，调节偏心激振块的夹角即能改变振幅。所述振动给料机1的出料端固定设置倾斜向下的滑道2，所述滑道2的出料端正对所述分选箱的进料口，所述滑道2包括直线段21和曲线过渡段22，所述曲线过渡段22与分选箱进料口的上端相切，滑道2设置有一定的坡度，能减缓建筑废弃物的下落速度，进入曲线过渡段22后，建筑废弃物在此处做一段圆周运动，将动能一部分转化为离心势能消耗掉，对建筑废弃物起着一定的缓冲作用，使原料下落速度进一步降低，下落速度更缓和，减少扬尘的产生，同时在较平缓的坡度下能最大限度的实现建筑废弃物的顺利下落，又保证不太快通过，延长建筑废弃物的下落时间，便于分选箱有充足时间进行色选，提高分选效率，增强分离效果。所述分选箱内设置有检测装置3和分选装置4，所述检测装置3、分选装置4和控制装置5电连接。所述检测装置3用于采集原料的光信号，对运动的建筑废弃物原料进行拍摄成像，并形成数字信号输出，通过控制装置5进行处理，判断出需要选出的原料，并发出命令控制分选装置4工作状态，当原料色泽不符合控制装置5设定要求时，控制装置5发出命令启动分选装置4，将该原料吹离正常的下落轨迹，从而将其分选出来，所述控制装置5可以为计算机或plc控制器。所述分选箱底部有砖骨料和砼骨料出料口。

本实施例中，所述滑道2底部设置有托板6，所述托板6呈u型或弧形。增设u型或弧形托板6，使滑道2形成上宽下窄的独特结构，可以有效的阻止原料在下滑过程中的横向跳动，同时减小纵向跳动，使原料下滑得更平缓、均匀；另外，由于滑道2上宽下窄的独特结构，在滑动中自然形成小颗粒在滑道2底部滑动、大颗粒在滑道2中上部滑动的状态，避免了滑道2被大颗粒原料卡住的现象，有利于原料一字顺序进入分选箱，提高分选效果和分选精度。

本实施例中，所述托板6上设有微孔，托板6和滑道2之间设置有静电集尘板7。含尘气体经过静电集尘板7产生的高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。通过静电除尘，可吸收原料和滑道2表面附着的粉尘以及在滑动过程中产生的扬尘，提高原料的洁净程度，减少进入分选箱内的粉尘，提高分选精度。

本实施例中，所述振动给料机1的出料端设置有调节板8，所述调节板8一端与振动给料机1体壁铰接，另一端通过螺栓固定在振动给料机1体壁上，如图3所示，通过螺栓前进或后退，拉动落料调节板8向前伸或向后缩，调节振动给料机1出料口宽度的大小，从而调节单位时间内的下料量，从而保证下料均匀，不堵塞滑道2，原料单层均匀散布落入滑道2内。

本实施例中，所述检测装置3包括光源31和高速摄像机32，原料的下落轨迹途经由光源31和高速摄像机32组成的检测装置3，高速摄像机32位于光源31的一侧固定不动。光源31发射的光线照射到原料颗粒上发生反射，高速摄像机32接收包含颗粒表面特征信息的反射光线，经过a/d转换后将数字图像通过数据线传输至控制装置5分析处理，识别出不同的原料，并发出命令控制高压喷嘴41喷出高压气体将砖与混凝土块分离，分离后的砖与混凝土块落入各自的出料口中。为保证光源31的透光效率、高速摄像机32图像采集的清晰度不受粉尘积落的影响，分选箱上配备自动除尘装置，用来除去分选箱中的粉尘，防止粉尘对光源31透光效率和高速摄像机32图像采集的影响，提高分选准确度。

本实施例中，所述高速摄像机32为ccd摄像机。被摄物体的图像经过镜头聚焦至ccd芯片上，ccd根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成数字图像信号输出，数字图像信号连接到控制装置5。ccd摄像机体积小、寿命长、灵敏度高、且抗震动，采用ccd摄像机完成高速运动原料的成像，克服了传统光电色选设备只能将平方厘米量级区域内的原料成像为一个点处理的困难，由此获得了两个本质的提高，一是获得了极高的分辨率，能够获得大部分分选原料的细节特征；另一个是只有相邻的像素点能够对分辨单元产生影响，大大降低了干扰，获得极高的信噪比。

本实施例中，所述述检测装置3还包括反光板33。利用反光板33进行补光，以保证原料图像获取时的亮度，提高图像采集的效果。

本实施例中，所述检测装置3为两个，分别位于原料下落轨迹的两侧。对原料两侧进行图像采集，可提高分选精度，避免分选后砖骨料和砼骨料中包含较多的误分选成分。

本实施例中，所述分选装置4包括高压喷嘴41和空气过滤系统(图中未画出)，所述高压喷嘴41位于检测装置3和分选箱出料口之间，所述高压喷嘴41的气流方向穿过原料的下落轨迹，并与原料的下落轨迹垂直。所述空气过滤系统为现有技术，本发明不再赘述，高压喷嘴41正常工作时需要的洁净压缩空气由空气过滤系统供应。

本发明的原理为：振动给料机1通过振动将建筑废弃物原料按一定的速度将原料均匀地撒布在滑道2内，原料沿斜置的滑道2下滑，在滑道2中依次排列，滑道2宽度通常略大于原料粒径，使原料颗粒恰好在滑道2中一字顺序排列，当原料从滑道2滑落后，依靠惯性继续向分选箱方向运动，最后进入分选箱内部，当原料途经光源31和高速摄像机32时，高速摄像机32对运动的原料进行拍摄成像，并形成数字信号输出，通过控制装置5进行分析处理，识别出原料中的不同组分，并发出命令控制高压喷嘴41喷出高压气体，对该组分持续一定时间的喷气，喷气的方向和原料的运动方向垂直，以保证最大效率的将该组分吹离正常的下落轨迹，从而将其分选出来，使砖与混凝土块分离，分离后的砖与混凝土块落入各自的出料口中。