CN101327484A - 金属分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属分离器，其包括：料斗、金属检测通道、金属检测电路、好料通道、金属通道以及分离执行机构；分离执行机构包括：挡板、气缸、摆动杆和电磁气阀；挡板工作时可由分离执行机构控制或处于封闭金属通道入口的第一工位，或处于封闭好料通道的第二工位；当金属检测电路测得有金属通过金属检测通道时，金属检测电路向电磁气阀供电，使气缸的输出轴动作而使挡板由所述第一工位转换至所述第二工位，当检测到无金属时，则停止向电磁气阀供电，使气缸的输出轴动作而使挡板由第二工位回复至第一工位。本发明的金属分离器使用寿命较长，使用及维护成本较低。

Description

金属分离器

技术领域

本发明涉及一种金属分离器，是一种用于从非金属的粒状或块状物料中分出金属的装置。

背景技术

欧洲专利文献EP1685641A1公开了一种金属分离器，其包括：传送混合料的传送带、设于传送带下方的金属检测器和设于传送带末端的分离模块。分离模块中具有分离板，在金属检测器测得混合料中存在金属时，分离模块控制分离板动作，将金属块送入相应的收集筐中。

中国专利文献CN2912835U公开了一种金属分离装置，其包括传输带、料斗、皮带机头轮、金属探测器、金属分离装置，金属探测器位于物料传输端，金属分离装置位于落料端，金属分离装置可以包括金属分离机械臂或金属分离车，金属分离机械臂或金属分离车设有两个工位，第一工位为金属分离机械臂远离落料点的位置，第二工位为金属分离机械臂接料位置，金属探测器的信号输出端与传动电机的开关电路相连。通过金属探测器输出金属信号，通过金属分离装置自动取出金属，可以对连续的、大量的物料流进行检测，并自动捡出金属。

中国专利文献CN1603802A公开了一种金属探测器，数字信号处理器通过直接数字合成芯片产生正弦波，经过发射电路放大电路后送到发射线圈，接收线圈将信号传到接收电路，分为两路分别送到两个乘法器，数字信号处理器通过两个直接数字合成芯片产生两路信号分别送到两个乘法器，两个乘法器经过两个低通滤波器得到两路分离的信号，这两路信号送入A/D转换器，经过A/D转换得到的数据传入数字信号处理器，数字信号处理器对采集的数据进行分析判断。

上述现有技术公开的金属分离装置在实施时，传输带占用的空间较大；另外，混合料在传输带上传送并分离的过程用时较长，故而金属分离的效率较低。

美国专利文献US2007029235A1公开了一种用于在混合材料中分离金属的金属分离器，其包括：检测模块及设于检测模块下方的分离模块。分离模块中具有分离板，在检测模块测得混合材料中存在金属时，控制分离板动作，使金属块进入相应的分离通道。

上述现有技术的不足之处在于：所述分离板的转动由电动马达控制，由于这类马达成本较高且使用寿命较短，从而影响了金属分离器的使用和维护成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用寿命较长且维护成本低廉的金属分离器。

实现本发明目的的技术方案是提供一种金属分离器，其包括：料斗和金属检测电路；还包括设于料斗下方的金属检测通道、设于金属检测通道下方的好料通道、与好料通道的上端部相连通的金属通道以及分离执行机构；分离执行机构包括：设于好料通道与金属通道连接处的挡板；挡板的底部铰连于所述金属通道的入口下方；挡板工作时可由分离执行机构控制或处于封闭金属通道入口的第一工位，或处于封闭好料通道的第二工位；金属检测电路的发射线圈和检测线圈围绕金属检测通道设置；其特点是：所述分离执行机构还包括：气缸、摆动杆和电磁气阀；该电磁气阀具有入气口、出气口和排气口；电磁气阀失电时，电磁气阀的入气口封闭，出气口和排气口开启；电磁气阀得电时，电磁气阀的入气口和出气口开启，排气口封闭；电磁气阀的入气口与压缩空气管相连，电磁气阀的出气口接气缸的入气口，电磁气阀的排气口与空气相通；摆动杆的一端与所述挡板的底部固定连接，摆动杆的另一端与气缸的输出轴相铰连；所述金属检测电路具有电源控制输出端，金属检测电路的电源控制输出端接电磁气阀的电源输入端；当金属检测电路测得有金属通过金属检测通道时，金属检测电路的电源控制输出端向电磁气阀供电，使压缩空气管向气缸的入气口提供压缩空气，使气缸的输出轴动作而使挡板由所述第一工位转换至所述第二工位；随即金属检测电路的电源控制输出端停止向电磁气阀供电，或当检测到无金属时金属检测电路的电源控制输出端停止向电磁气阀供电；电磁气阀失电后使压缩空气管停止向气缸的入气口提供压缩空气，同时气缸的入气口处的压缩空气经电磁气阀的排气口排出，使气缸的输出轴动作而使挡板由第二工位回复至第一工位。

上述技术方案中，在金属检测通道和好料通道之间设有延时通道。

所述电磁气阀为二位三通电磁气阀。

所述金属检测通道和好料通道下方分别设有金属混和料收集筐和好料收集筐。

所述金属检测电路包括：正弦波发生电路、与检测线圈相连的放大及相敏检波电路、与放大及相敏检波电路的信号输出端相连的模数转换电路、与模数转换电路的数字信号输出端相连的中央控制单元和与中央控制单元的驱动信号输出端相连的电磁阀驱动电路；电磁阀驱动电路的驱动电源输出端即为所述金属检测电路的电源控制输出端；发射线圈与正弦波发生电路的正弦波信号输出端相连。

所述发射线圈由20匝丝包线构成，且发射线圈上串联一电容；检测线圈由2匝丝包线构成。

所述金属检测通道上检测线圈和发射线圈的外层裹有导磁层。所述导磁层外设有金属屏蔽层，且金属屏蔽层接地。

所述金属检测通道采用聚四氟乙烯制成。

所述导磁层采用镍锌铁氧体材料制成。

本发明具有积极的效果：(1)本发明的金属分离器中，分离执行机构包括：挡板、气缸、摆动杆和电磁气阀；在金属检测电路测得有金属通过金属检测通道时，金属检测电路通过控制电磁气阀来控制气缸的动作，并通过摆动杆来控制挡板或处第一工位或处于第二工位，从而实现将包含有金属的一部分非金属物料从整个物料中分离出来的技术效果。其中，由于电磁气阀使用寿命较长，结合气缸来实现金属分离的控制，使用及维护成本较低。另外，电磁气阀具有入气口、出气口和排气口；电磁气阀失电时，电磁气阀的入气口封闭，出气口和排气口开启；电磁气阀得电时，电磁气阀的入气口和出气口开启，排气口封闭；因此，电磁气阀适于在失电和得电时，控制气缸做出相应的动作，将挡板分别处第一工位及第二工位。另外，采用压缩空气作为动力源，环保节能。(2)本发明的金属分离器中，由于当金属检测电路测得有金属通过金属检测通道到分离执行机构控制挡板处第二工位，其间存在时间差，因此，在金属检测通道和好料通道之间设有延时通道，以确保由料斗落下的物料落至好料通道的上端部时，挡板恰好处第二工位；该延时通道的实际长度可根据实验测得。(3)本发明的金属分离器中的金属检测电路包括：发射线圈和检测线圈；正弦波发生电路产生的正弦波信号馈送到探测线圈后，即在金属检测通道内产生交变磁场，当混有金属杂质的物料通过线圈时，其交变磁场会受到扰乱，检测线圈的输出端便有一微弱的变化，产生交变电压输出信号，该信号经放大及相敏检波电路、模数转换电路后送至中央控制单元处理，最后在中央控制单元控制下，由电磁阀驱动电路使电磁气阀得电，分离执行机构动作，从而分离出混有金属杂质的物料。(4)本发明的金属分离器中，发射线圈上串联一电容，两者构成LC振荡电路，在发射线圈受正弦波信号激励后，易产生交变的高频磁场，有利于提高金属检测的灵敏度；发射线圈和检测线圈采用丝包线的结构，可去除肌肤效应的影响。(5)本发明的金属分离器中，金属检测通道上检测线圈和发射线圈的外层裹有导磁层，导磁层能更好聚集交变磁场中的能量，减少涡流损耗。导磁层外设有金属屏蔽层，屏蔽层接地，有很好的抗干扰能力。(6)本发明的金属分离器中，金属检测通道采用聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯材料不易对磁场产生干扰。

附图说明

图1为本发明的金属分离器的结构示意图，其中的挡板处于第一工位；

图2为图1中的挡板处于第二工位时的金属分离器的结构示意图；

图3为本发明金属分离器的金属检测电路的电路结构框图。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图3，本实施例的金属分离器包括：料斗1、设于料斗1下方的金属检测通道2、位于于金属检测通道2上且位于的金属检测电路、设于金属检测通道2下方的延时通道3、设于延时通道3下方的竖向设置的好料通道5、与好料通道5的上端部相连通的斜向设置的金属通道6以及分离执行机构4。所述金属检测通道2采用聚四氟乙烯制成。

分离执行机构4包括：设于好料通道5与金属通道6连接处的挡板4-1；挡板4-1的底部铰连于所述金属通道6的入口下方，且挡板4-1的主体部位于好料通道5内；挡板4-1工作时可由分离执行机构4控制或处于封闭金属通道6入口的第一工位，或处于封闭好料通道5的第二工位。

所述分离执行机构4还包括：气缸4-3、摆动杆4-2和电磁气阀15。

电磁气阀15为二位三通电磁气阀，其具有入气口、出气口和排气口；电磁气阀15失电时，电磁气阀15的入气口封闭，出气口和排气口开启；电磁气阀15得电时，电磁气阀15的入气口和出气口开启，排气口封闭；电磁气阀15的入气口与压缩空气管相连，电磁气阀15的出气口接气缸4-3的入气口，电磁气阀15的排气口与空气相通。

摆动杆4-2的一端与所述挡板4-1的底部固定连接，摆动杆4-2的另一端与气缸4-3的输出轴相铰连。

所述金属检测电路具有电源控制输出端，金属检测电路的电源控制输出端接电磁气阀15的电源输入端。

当金属检测电路测得有金属通过金属检测通道2时，金属检测电路的电源控制输出端向电磁气阀15供电，使压缩空气管向气缸4-3的入气口提供压缩空气，使气缸4-3的输出轴向后收缩，而使挡板4-1由所述第一工位转换至所述第二工位，随即金属检测电路的电源控制输出端停止向电磁气阀15供电，或当检测到无金属时金属检测电路的电源控制输出端停止向电磁气阀(15)供电；电磁气阀15失电后使压缩空气管停止向气缸4-3的入气口提供压缩空气，同时气缸4-3的入气口处的压缩空气经电磁气阀15的排气口排出，使气缸4-3的输出轴向前伸出，而使挡板4-1由第二工位回复至第一工位。

所述金属检测通道2和好料通道5下方分别设有金属混和料收集筐8和好料收集筐7。

见图3，所述金属检测电路包括：正弦波发生电路9、与正弦波发生电路9的正弦波信号输出端相连并围绕金属检测通道2设置的发射线圈16、围绕金属检测通道2设置的检测线圈10、与检测线圈10相连的放大及相敏检波电路11、与放大及相敏检波电路11的信号输出端相连的模数转换电路12、与模数转换电路12的数字信号输出端相连的中央控制单元13和与中央控制单元13的驱动信号输出端相连的电磁阀驱动电路14；电磁阀驱动电路14的驱动电源输出端即为所述金属检测电路的电源控制输出端。

所述发射线圈16由20匝丝包线构成，且发射线圈16上串联一电容；检测线圈10由2匝丝包线构成。所述金属检测通道2上检测线圈10和发射线圈16的外层裹有采用镍锌铁氧体材料制成的导磁层，导磁层外设有金属屏蔽层，且屏蔽层接地。

Claims (10)

1、一种金属分离器，包括：料斗(1)和金属检测电路；还包括设于料斗(1)下方的金属检测通道(2)、设于金属检测通道(2)下方的好料通道(5)、与好料通道(5)的上端部相连通的金属通道(6)以及分离执行机构(4)；分离执行机构(4)包括：设于好料通道(5)与金属通道(6)连接处的挡板(4-1)；挡板(4-1)的底部铰连于所述金属通道(6)的入口下方；挡板(4-1)工作时可由分离执行机构(4)控制或处于封闭金属通道(6)入口的第一工位，或处于封闭好料通道(5)的第二工位；金属检测电路的发射线圈(16)和检测线圈(10)围绕金属检测通道(2)设置；其特征在于：

所述分离执行机构(4)还包括：气缸(4-3)、摆动杆(4-2)和电磁气阀(15)；该电磁气阀(15)具有入气口、出气口和排气口；电磁气阀(15)失电时，电磁气阀(15)的入气口封闭，出气口和排气口开启；电磁气阀(15)得电时，电磁气阀(15)的入气口和出气口开启，排气口封闭；电磁气阀(15)的入气口与压缩空气管相连，电磁气阀(15)的出气口接气缸(4-3)的入气口，电磁气阀(15)的排气口与空气相通；

摆动杆(4-2)的一端与所述挡板(4-1)的底部固定连接，摆动杆(4-2)的另一端与气缸(4-3)的输出轴相铰连；

所述金属检测电路具有电源控制输出端，金属检测电路的电源控制输出端接电磁气阀(15)的电源输入端；

当金属检测电路测得有金属通过金属检测通道(2)时，金属检测电路的电源控制输出端向电磁气阀(15)供电，使压缩空气管向气缸(4-3)的入气口提供压缩空气，使气缸(4-3)的输出轴动作而使挡板(4-1)由所述第一工位转换至所述第二工位；随即金属检测电路的电源控制输出端停止向电磁气阀(15)供电，或当检测到无金属时金属检测电路的电源控制输出端停止向电磁气阀(15)供电；电磁气阀(15)失电后使压缩空气管停止向气缸(4-3)的入气口提供压缩空气，同时气缸(4-3)的入气口处的压缩空气经电磁气阀(15)的排气口排出，使气缸(4-3)的输出轴动作而使挡板(4-1)由第二工位回复至第一工位。

2、根据权利要求1所述的金属分离器，其特征在于：在金属检测通道(2)和好料通道(5)之间还设有延时通道(3)。

3、根据权利要求1或2所述的金属分离器，其特征在于：所述电磁气阀(15)为二位三通电磁气阀。

4、根据权利要求3所述的金属分离器，其特征在于：所述金属检测通道(2)和好料通道(5)下方分别设有金属混和料收集筐(8)和好料收集筐(7)。

5、根据权利要求3所述的金属分离器，其特征在于：所述金属检测电路还包括：正弦波发生电路(9)、与检测线圈(10)相连的放大及相敏检波电路(11)、与放大及相敏检波电路(11)的信号输出端相连的模数转换电路(12)、与模数转换电路(12)的数字信号输出端相连的中央控制单元(13)和与中央控制单元(13)的驱动信号输出端相连的电磁阀驱动电路(14)；电磁阀驱动电路(14)的驱动电源输出端即为所述金属检测电路的电源控制输出端；发射线圈(16)与正弦波发生电路(9)的正弦波信号输出端相连。

6、根据权利要求5所述的金属分离器，其特征在于：所述发射线圈(16)由20匝丝包线构成，且发射线圈(16)上串联一电容；检测线圈(10)由2匝丝包线构成。

7、根据权利要求6所述的金属分离器，其特征在于：所述金属检测通道(2)上检测线圈(10)和发射线圈(16)的外层裹有导磁层。

8、根据权利要求6所述的金属分离器，其特征在于：所述导磁层外设有金属屏蔽层，且金属屏蔽层接地。

9、根据权利要求5所述的金属分离器，其特征在于：所述金属检测通道(2)采用聚四氟乙烯制成。

10、根据权利要求6所述的金属分离器，其特征在于：所述导磁层采用镍锌铁氧体材料制成。

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