基于大数据的废旧轮胎分类处理方法及系统与流程

本申请涉及废旧轮胎资源化处理，尤其涉及一种基于大数据的废旧轮胎分类处理方法及系统。

背景技术：

1、随着汽车保有量持续增长，废旧轮胎产生数量不断增加。废旧轮胎通常由胎面橡胶、胎侧橡胶、带束层、帘布层、内衬层及胎圈钢丝等多种材料复合而成，不同材料之间通过硫化形成牢固结合界面，具有层次复杂、材料异构、结构差异大等特点。为了提高废旧轮胎资源化利用率，通常需要首先将不同材料部件进行有效分离，再分别进入橡胶回收、钢丝回收及纤维回收等后续处理工艺，因此，如何实现废旧轮胎的精准切割和高质量分类分离已成为废旧轮胎资源化利用的重要技术问题。

2、现有废旧轮胎处理设备通常依据轮胎规格或预设加工程序完成切割，多采用固定切割轨迹、固定进给参数或人工经验调整切割路径。当轮胎存在磨损程度不同、内部钢丝层布局变化、材料老化程度不同或不同厂家制造结构差异时，现有方法无法根据当前轮胎真实内部结构动态调整切割顺序和切割参数，容易出现刀具偏离结合界面、切割阻力增大、钢丝层误切以及部件不能完整分离等情况，不仅降低分类回收质量，而且增加刀具磨损和设备能耗。同时，现有技术虽然能够获取部分检测信息，但通常仅作为切割前的辅助判断，检测结果、切割过程数据和历史处理经验彼此独立，缺少统一的数据组织方式，无法建立内部部件、结合界面、材料属性及切割工艺之间的关联关系，也无法利用历史处理数据指导当前轮胎的切割控制。

3、此外，现有废旧轮胎切割控制过程普遍采用开环控制方式，即切割参数在切割开始后基本保持不变，即使切割过程中采集到切割力、力矩或位置变化，也多用于设备保护，而未进一步反馈至当前切割模型进行动态修正，因此无法根据材料变形、界面受力及切割状态实时调整控制策略。当部件完成分离后，切割结果通常也未与对应切割轨迹、切割参数及反馈数据建立关联，导致历史处理数据库不能持续积累有效工艺数据，切割策略无法随着处理次数不断优化，难以满足不同类别废旧轮胎智能分类处理和自适应控制的应用需求。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本申请提供了一种基于大数据的废旧轮胎分类处理方法及系统，用于实现废旧轮胎内部部件的智能识别、自适应切割控制及分类回收，提高不同类别废旧轮胎的分离精度、处理效率和资源化利用水平。

2、第一方面，本申请提供了一种基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，包括：

3、s1、获取待处理废旧轮胎的外形尺寸、磨损状态、材料组成和内部部件分布数据，与历史轮胎处理数据库进行匹配，确定待处理废旧轮胎的类别；

4、s2、根据待处理废旧轮胎的类别确定对应的部件分离顺序、初始切割参数及切割策略，并根据内部部件分布数据构建属性拓扑图；

5、s3、按照部件分离顺序，根据属性拓扑图、材料组成和初始切割参数建立当前待切割部件对应的形变状态模型，根据形变状态模型形成固定维度的切割状态数据；

6、s4、根据切割策略确定对应的预先训练的切割策略模型，将切割状态数据输入切割策略模型，生成切割控制参数，并控制切割执行器沿目标结合界面执行切割；

7、s5、获取切割过程中的反馈数据，根据反馈数据更新形变状态模型，并根据更新后的形变状态模型重新形成切割状态数据，并返回执行s4，当满足预设分离确认触发条件时，控制切割执行器停止当前切割动作，并进入s6对当前待切割部件是否完成分离进行判断；

8、s6、根据切割结果确定当前待切割部件是否完成分离，在当前待切割部件完成分离时按照部件分离顺序继续执行下一待切割部件的切割，直至全部部件完成分离，并根据部件材料类别分别输出分离后的部件。

9、第二方面，本申请提供了一种基于大数据的废旧轮胎分类处理系统，包括：

10、轮胎分类单元，用于获取待处理废旧轮胎的外形尺寸、磨损状态、材料组成和内部部件分布数据，与历史轮胎处理数据库进行匹配，确定待处理废旧轮胎的类别；

11、拓扑构建单元，用于根据待处理废旧轮胎的类别确定对应的部件分离顺序、初始切割参数及切割策略，并根据内部部件分布数据构建属性拓扑图；

12、状态建模单元，用于按照部件分离顺序，根据属性拓扑图、材料组成和初始切割参数建立当前待切割部件对应的形变状态模型，根据形变状态模型形成固定维度的切割状态数据；

13、切割控制单元，用于根据切割策略确定对应的预先训练的切割策略模型，将切割状态数据输入切割策略模型，生成切割控制参数，并控制切割执行器沿目标结合界面执行切割；

14、反馈更新单元，用于获取切割过程中的反馈数据，根据反馈数据更新形变状态模型，并根据更新后的形变状态模型重新形成切割状态数据，并返回执行切割控制单元，当满足预设分离确认触发条件时，控制切割执行器停止当前切割动作，并进入分类输出单元对当前待切割部件是否完成分离进行判断；

15、分类输出单元，用于根据切割结果确定当前待切割部件是否完成分离，在当前待切割部件完成分离时按照部件分离顺序继续执行下一待切割部件的切割，直至全部部件完成分离，并根据部件材料类别分别输出分离后的部件。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果至少如下所述：

17、1.本申请首先通过历史轮胎处理数据库、轮胎类别识别及属性拓扑图构建，将轮胎内部部件、材料组成、结合界面及历史切割工艺建立统一的数据关联关系，使历史处理经验能够参与当前轮胎切割决策，提高不同规格、不同结构废旧轮胎的类别识别准确性及切割方案匹配能力。

18、2.进一步地，本申请利用形变状态模型、切割策略模型及反馈更新机制，将材料状态、界面状态、切割载荷及执行器位置进行统一建模，并根据反馈数据实时更新形变状态模型，使算法特征与切割执行器、检测装置及控制系统在功能上彼此相互支持、存在相互作用关系，实现切割参数随轮胎内部结构及受力状态动态调整，降低刀具偏离结合界面、部件撕裂及钢丝误切的发生概率，提高切割稳定性。

19、3.进一步地，本申请通过部件完成分离判定、分类输出及历史数据持续更新，将切割轨迹、反馈数据、控制参数及分离结果统一关联存储，使历史轮胎处理数据库持续积累处理经验，并不断优化切割策略模型，实现废旧轮胎分类处理过程的闭环优化，提高部件分离完整率、分类回收纯度及系统自适应处理能力。

1.一种基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，s1包括：

3.根据权利要求1所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，s2包括：

4.根据权利要求3所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，建立属性拓扑图包括：

5.根据权利要求4所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，s3包括：

6.根据权利要求5所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，形成固定维度的切割状态数据，包括：

7.根据权利要求1所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，s4包括：

8.根据权利要求1所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，s5包括：

9.根据权利要求1所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，s6包括：

10.一种基于大数据的废旧轮胎分类处理系统，用于实现如权利要求1-9任一项所述的基于大数据的废旧轮胎分类处理方法，其特征在于，包括：