一种锂电池回转窑的供料监控方法及系统与流程

1.本发明涉及锂电池回收处理技术领域，尤其涉及一种锂电池回转窑的供料监控方法及系统。


背景技术：

2.废旧的锂电池在进入回转窑进行燃烧裂解之前，需要经流水线对锂电池的盖板以及电池壳进行去除，在经过机械去盖板和去壳后才将电芯投入回转窑中进行燃烧裂解。但是现有通过机械设备去除电池盖板以及去除电池外壳后，并没有相关监控系统对盖板和外壳的去除情况进行检测，若电池盖板或外壳一并进入回转窑中进行燃烧，由于盖板和外壳的材质不同，在燃烧过程中可能会释放让原回转窑的废气净化系统无法净化吸收的废气，导致废气可能会直接排入空气，影响空气质量。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种锂电池回转窑的供料监控方法，可对进入回转窑前的供料原料进行筛选，减少异物进入回转窑内燃烧。
4.本发明的目的之二在于提供一种锂电池回转窑的供料监控系统，执行上述锂电池回转窑的供料监控方法。
5.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
6.一种锂电池回转窑的供料监控方法，包括：
7.接收位于回转窑的供料运输线上的摄像装置所上传的图像数据，对所述图像数据进行特征识别以获得每个目标物的特征信息；
8.根据所述目标物的特征信息判断目标物是否为最小单元电池或由最小单元电池组成的电池组，若是，则将该目标物经所述供料运输线直接送入所述回转窑中进行燃烧裂解；若不是，则将目标物从所述供料运输线上剔除。
9.进一步地，所述供料运输线的上料端连接振动盘，利用振动盘将供料原料进行振动运输至所述供料运输线。
10.进一步地，对所述图像数据进行特征识别之前，还包括：
11.基于所述图像数据对所述供料运输线上的每个物体进行物体种类识别，当识别到所述供料运输线上的物体属于电池相关产品时，将其标记为目标物；若识别到物体不属于电池相关产品时，则将其标记为异常物，并对所述供料运输线上的异常物进行剔除。
12.进一步地，所述摄像装置设为三维拍摄装置，所述三维拍摄装置所对应的移动轨道以平行于所述供料运输线的方向设在所述供料运输线的正上方，利用所述三维拍摄装置在移动轨道上移动的同时对所述供料运输线上的供料原料进行拍摄以获得三维的图像数据。
13.进一步地，对所述图像数据进行特征识别过程中，还包括：
14.根据所述图像数据为所述供料运输线上的每个目标物生成其对应的三维模型，根
据目标物的三维模型识别出目标物的特征信息；所述目标物的特征信息包括目标物的三维轮廓特征信息、目标物的尺寸特征信息以及目标物的电极特征信息。
15.进一步地，判断目标物是否为最小单元电池或由最小单元电池组成的电池组的方法为：
16.预存不同规格的最小单元电池的三维图像数据；
17.根据目标物的特征信息确定目标物形状，将目标物和与目标物电池形状相同的最小单元电池进行尺寸比对，若目标物尺寸与最小单元电池尺寸成正整数倍数关系，则判定该目标物是由若干个最小单元电池组成的电池组；若目标物尺寸与最小单元电池尺寸相同，则判定该目标物为最小单元电池，若二者尺寸无倍数关系，则判定该目标物为异常物。
18.进一步地，对所述供料运输线上的异常物进行剔除的方法为：
19.确定异常物的坐标位置并将其发送至所述供料运输线所匹配的剔除装置以将异常物从所述供料运输线上剔除。
20.进一步地，确定异常物坐标位置的方法为：
21.从摄像装置上传的图像数据中确定已知坐标的指定参考物的位置，根据图像中异常物与指定参考物之间的距离确定异常物的坐标位置。
22.进一步地，所述剔除装置为架设在供料运输线正上方的桁架机器人，桁架机器人接收异常物的位置信息，结合异常物的位置信息以及所述供料运输线的运输速度定位并抓取异常物，并将异常物转移至指定区域。
23.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
24.一种锂电池回转窑的供料监控系统，执行如上述的锂电池回转窑的供料监控方法，其监控系统包括：
25.摄像装置，用于拍摄回转窑的供料运输线上的物体图像；
26.监控分析模块，用于对所述图像数据进行特征识别以获得每个目标物的特征信息，并根据所述目标物的特征信息判断目标物是否为最小单元电池或由最小单元电池组成的电池组；
27.剔除装置，用于将不属于最小单元电池或由最小单元电池组成的电池组的异常物进行从所述供料运输线上剔除。
28.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
29.本发明对进入回转窑前的供料原料进行图像拍摄，利用图像分析技术判断目标物是否为最小电池单元或由最小电池单元组成的电池组，若是，则可认为该目标物已经去除了电池外壳；若判断得知目标物并非为最小电池单元或由最小电池单元组成的电池组时，则代表目标物有可能为非电池产品或目标物外包裹有电池外壳，因此则需将其从供料运输线上剔除，避免其进入回转窑中燃烧从而产生回转窑所对应的原废气净化系统无法净化的废气或废渣。
附图说明
30.图1为本发明锂电池回转窑的供料监控方法的流程示意图；
31.图2为本发明锂电池回转窑的供料监控系统的结构示意图。
具体实施方式
32.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
33.实施例一
34.本实施例提供一种锂电池回转窑的供料监控方法，利用该方法可对回转窑的供料原料进行识别以判断供料原料中是否存在电池以外的物体，以及判断电池是否已经去除外壳，避免连通外壳的电池或其他异物投入回转窑中进行燃烧从而产生回转窑原净化系统无法净化的废气或废渣。
35.本实施例通过供料运输线将供料原料投入回转窑的入料口中，所述供料运输线可由一条或多条传送带拼接而成，所述供料运输线在运输原料的过程中，利用摄像装置对所述供料运输线上运输的原料进行拍摄，并搭配剔除装置对所述供料运输线上的异常物进行剔除，实现对所述供料运输线上的原料进行筛选的目的。
36.如图1、图2所示，本实施例的供料监控方法包括如下步骤：
37.步骤s1：接收位于回转窑的供料运输线上的摄像装置上传的图像数据，对所述图像数据进行特征识别以获得每个目标物的特征信息；
38.步骤s2：根据所述目标物的特征信息判断目标物是否为最小单元电池或由最小单元电池组成的电池组，若是，则将该目标物经所述供料运输线直接送入所述回转窑中进行燃烧裂解；若不是，则将目标物从所述供料运输线上剔除。
39.本实施例为了避免所述供料运输线上的原料堆叠导致摄像装置无法清晰拍摄原料图像，在所述供料运输线的上料端连接振动盘，利用振动盘将供料原料进行振动运输至所述供料运输线，使得原料可在振动运输过程中分开，避免堆叠在一起。
40.本实施例的所述摄像装置设为三维拍摄装置，相对应地，在所述供料运输线的正上方设有供所述三维拍摄装置移动的移动轨道，移动轨道与所述供料运输线相平行，使得所述三维拍摄装置装设在移动轨道上时可在所述供料运输线的正上方沿所述供料运输线的运输方向对原料进行扫描拍摄从而获得三维的图像数据。
41.获取三维的图像数据后为所述供料运输线上的所有物体建立三维模型，根据建立的三维模型可识别出每个物体的物体种类，判断物体是否属于电池相关产品，当识别到所述供料运输线上的物体属于电池相关产品时，将其标记为目标物；若识别到物体不属于电池相关产品时，则将其标记为异常物，并对所述供料运输线上的异常物进行剔除。其中，可在系统中预存录入各种不同类型的电池信息以及电池所使用的外壳、盖板等信息，当运输的物体为电池产品或与电池相关的外壳、盖板产品，都将该物体标记为目标物。举个例子，当识别到运输的物体为铅笔，该物体与电池产品无关联，则可将其标记为异常物并对其进行剔除；当识别到运输的物体由一外壳包裹，虽无法确认外壳内是否包裹有电池电芯，但该物体也有可能为电池相关产品，因此也将由外壳包裹的物体同样标记为目标物。
42.本实施例根据每个目标物的三维模型识别出每个目标物的特征信息，所述目标物的特征信息包括目标物的三维轮廓特征信息、目标物的尺寸特征信息以及目标物的电极特征信息，其中若可从三维模型中可识别到电极，则可将电极的形状、位置等电极特征信息进行记录，若无法从三维模型中识别到电极，则电极特征信息为空。
43.在本实施例系统中，预存有不同规格的最小单元电池的三维图像数据，最小单元电池的三维图像数据包括最小单元电池的三维轮廓特征信息、最小单元电池的尺寸特征信息以及最小单元电池的电极特征信息等。当标记出目标物后，根据目标物的三维轮廓特征信息确定目标物的外观形状，再分析不同规格的最小单元电池的三维轮廓特征信息，找到与目标物外观形状相同或相近的最小单元电池，再将目标物和外观相同或相近的最小单元电池进行尺寸比对，若目标物尺寸与最小单元电池尺寸成正整数倍数关系，则判定该目标物是由若干个最小单元电池组成的电池组；若目标物尺寸与最小单元电池尺寸相同，则判定该目标物为最小单元电池，若二者尺寸无倍数关系，则判定该目标物为异常物。其中尺寸比对之间可存在一定范围的误差，在误差范围内的尺寸差值可被忽略。
44.举个例子，目标物外观形状为直径约为14mm，高为50mm的圆柱形结构，则可将目标物与各种圆柱电芯的最小单元电池进行尺寸比对，若目标物的尺寸与一节aa电池(5号电池)的尺寸相同，则可判定该目标物为最小单元电池；若目标物的直径尺寸为一节aa电池直径尺寸的三倍，则可判定该目标物为三节aa电池组成的电池组；若目标物的直径尺寸或高尺寸均与最小单元电池尺寸无任何倍数关系，则可认为该目标物可能包裹有外壳或盖板，则可判定该目标物为异常物，并将异常物的坐标位置上传至剔除装置中将其进行剔除。
45.本实施例中确定异常物坐标位置的方法为：
46.从摄像装置上传的图像数据中识别出指定参考物的位置，其中指定参考物可固定在所述供料运输线上的静止位置上，当摄像装置对所述供料运输线上的原料进行拍摄的同时，一并拍摄指定参考物；本实施例中可将指定参考物的位置作为坐标原点，从拍摄图像中确定异常物的位置后根据异常物与指定参考物之间的距离计算出异常物当前的坐标位置，并将该坐标位置上报至剔除装置。
47.本实施例采用的所述剔除装置为架设在供料运输线正上方的桁架机器人，桁架机器人接收到异常物的位置信息后，结合异常物的位置信息以及所述供料运输线的运输方向和运输速度实时更新异常物的定位坐标，即可让桁架机器人根据定位坐标抓取异常物，并将抓取获得的异常物转移至指定区域，从而实现将异常物从所述供料运输线上剔除。本实施例中未被标记为异常物的目标物则顺着所述供料运输线运输至回转窑中，利用回转窑对目标物进行燃烧，减少异物进入回转窑的几率。
48.实施例二
49.本实施例提供一种锂电池回转窑的供料监控系统，执行如实施例一所述的锂电池回转窑的供料监控方法，如图2所示，其监控系统包括：
50.摄像装置，用于拍摄回转窑的供料运输线上的物体图像；
51.监控分析模块，用于对所述图像数据进行特征识别以获得每个目标物的特征信息，并根据所述目标物的特征信息判断目标物是否为最小单元电池或由最小单元电池组成的电池组；
52.剔除装置，用于将不属于最小单元电池或由最小单元电池组成的电池组的异常物进行从所述供料运输线上剔除。
53.本实施例中的设备与前述实施例中的方法是基于同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施例中的设备的结构及实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述。
54.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。