CN105954077A - 一种基于机器人单元矿石制样系统的在线检测方法 - Google Patents

一种基于机器人单元矿石制样系统的在线检测方法 Download PDF

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Abstract

一种基于机器人单元矿石制样系统的检测方法，该矿石制样系统包括给料皮带机、一次缩分机、二次缩分机、一次破碎机、二次破碎机、电子天平、振动筛、烘箱、研磨粉碎机、机器人、弃料皮带机，对样品进行制样作业的装置，包括能够应用机器人在任意工艺流程设备之间执行抓取、摆放、倾倒的作业，通过矿石制样方法对采制的矿石进行粒度组成分析，水分及化学样品的制备和水分含量测定；机器人单元矿石制样系统样品制备、粒度分析、水分检测都可以在一个平面上进行，灵活机动性能好，在机器人活动范围内可以根据工作的需要增减系统设备；机械化、自动化水平高，系统内设备集中，容易检修，可以把工人从有安全隐患或工作环境差的作业环节中解放出来。

Description

一种基于机器人单元矿石制样系统的在线检测方法
技术领域
本发明涉及一种矿石制样方法，属于矿山设备领域。
背景技术
目前国内传统的大型机械化铁矿石采制样系统的工艺流程，一般都是经初级采样机采取后，通过运输设备输送样品到取制样塔上层或初级采样机本身就在取制样塔顶部，然后根据工艺流程的需要，自上而下经溜槽或给料机分别把样品或给料机分别把样品送到粒度筛分、样品缩分、样品破碎等设备，完成系统内的取制样操作，这种工艺流程由于设备的限制，无法实现水分的在线测定，一般采取的水分样品都送手工制样间进行水分的测定，由于储存和运输环节增加，误差来源也随之增加，由于工艺的限制，无法对大多数粉矿和水分含量高的矿以及粒级多的块矿进行粒度检测，遇到黏度大的特殊物料或物料中全水分较大情况，这些都会影响物料的流动性，造成输送管道的黏结堵塞、中断料流，直接影响系统的安全运行和采取完整的样品，大大增加了系统的运行成本和投资成本。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明提供一种基于机器人单元矿石制样系统的在线检测方法，该方法既能满足矿石制样的系统，又能充分应用于机器人单元矿石制样系统，和传统的制样系统相比大大的降低了系统的运行成本以及投资成本。
本发明按以下技术方案实现：
一种基于机器人单元矿石制样系统的检测方法，该矿石制样系统包括给料皮带机、一次缩分机、二次缩分机、一次破碎机、二次破碎机、电子天平、振动筛、烘箱、研磨粉碎机、机器人、弃料皮带机，对样品进行制样作业的装置，包括能够应用机器人在任意工艺流程设备之间执行抓取、摆放、倾倒的作业，通过矿石制样方法对采制的矿石进行粒度组成分析，水分及化学样品的制备和水分含量测定。
优选的是，采制的矿石包括块矿、粉矿、球团矿，这些矿石均能够制备获取水分含量数据、粒度分析数据、实验室用化学样；其中，粒度分析时，先由机器人将20-40kg样品倒入振动筛，经过筛分后，机器人分别把筛分后的物料搬运到电子天平上进行称重，从而获取各粒级相应的粒度组成或分布数据。
优选的是，经一次缩分机缩分出的约20kg成分及水分样品，由机器人放入一次破碎机进行破碎，破碎到10mm，再由机器人送入到二次缩分机进行缩分，缩分出两份约各1.5Kg 样品，分置于两个样品托盘中，将其放入烘箱中进行干燥，烘干后的样品用电子天平进行称量，做水分测定，测量好的样品放入样品收集器中作为成分样品备用，弃样由机器人送至弃样皮带机返回。
优选的是，机器人将成分样品进一步送至二次破碎机至3mm作为成分样品，每两个副样可产生3kg的3mm成分样品，该样品通过机器人送入研磨粉碎机，由研磨粉碎机完成样品的进一步缩分和研磨作业，缩分比约为15:1，研磨后的样品粒度达到200um，制备成可供化学分析的分析样品，弃样再由机器人送至弃样皮带机返回。
优选的是，水分含量测定是由机器人完成水分测定工作中的搬运工作，其测定步骤包括：机器人把空托盘从烘箱中取出放到电子天平上称量，然后把样品倒入托盘内再次称量，称量的重量被控制系统记录下来，托盘及样品由机器人放置到烘箱里，样品在烘箱里达到设定温度及一定时间后，机器人把托盘及样品取出重新称量，控制系统再次相应的记录数据，并计算出水分含量。
优选的是，样品在烘箱里达到设定温度为105摄氏度；样品在烘箱里达到时间为4-6小时。
本发明有益效果：
1.机器人单元矿石制样系统样品制备、粒度分析、水分检测都可以在一个平面上进行，灵活机动性能好，在机器人活动范围内可以根据工作的需要随意增改系统设备；
2.可对粉矿和块矿进行多粒度级检测，机器人可以根据工艺安排多达11个粒度级的分析，可以完全不受矿石水分含量及种类的影响；
3.机械化、自动化水平高，系统内设备集中，容易检修，可以把工人从有安全隐患或工作环境差的条件中解放出来；
4.机器人可以模拟人手的全部动作，因此可以方便的进行在线水分和粒度的测定，由于系统减少溜槽、转运皮带等设备，水分损失也减少，还提高了测定水分的准确度；
5.样品的制备在一个平面进行，没有溜槽等输送设备，样品到各设备之间的转移是靠机器人完成，这样解决了物料堵塞系统的情况，适合各类铁矿的样品制备；
6.机器人是可以移动的，如果有两条以上的采制样系统，其中一套系统机器人暂时有故障，另一套机器人经过简单的调整可以进行替代。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图；
1、给料皮带机；2、一次缩分机；3、二次缩分机；4、一次破碎机；5、二次破碎机；6、电子天平；7、振动筛；8、筛网架；9、清洗器；10、烘箱；11、样品收集器；12、研磨粉碎机；13、机器人；14、弃料皮带机。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种机器人单元矿石制样系统，包括给料皮带机1，一次缩分机2，二次缩分机3，一次破碎机4，二次破碎机5，电子天平6，振动筛7，筛网架8，清洗器9，烘箱10，样品收集器11，研磨粉碎机12，机器人13，弃料皮带机14。对样品进行制样作业的装置，包括能够应用机器人13在任意工艺流程设备之间执行抓取、摆放、倾倒的作业，通过矿石制样方法对采制的矿石进行粒度组成分析，水分及化学样品的制备和水分含量测定。
采制的矿石包括块矿、球团矿、及含水量小不易堵塞的粉矿的在线粒度分析为由二采机取得先后两个样品组成的副样，通过一次缩分机2进行缩分，经缩分，分别取出两份约各20kg样品，一份作为粒度样品，一份作为成分及水分样品；如果是球团矿，留作物理样品，否则由机器人13将其送至弃样皮带机14弃掉，粒度样品送入到振动筛7中，根据需要在控制室确定的粒度级后，系统自动选择粒度级所需的筛网，最多能获得八种粒度级的样品，筛分结束后，由系统记录筛分粒度级的重量并完成弃样及清扫工作。
还包括自动粒度分析系统，该自动粒度分析系统由振动筛7、筛网 、筛网架8和电子天平6组成，机器人13在筛网架8和振动筛7之间取、放筛网，并在振动筛7完成粒度分析工作后，将样品按不同规格分别称重后完成弃样，筛网经清洗器9清洗后送回筛网架8。
经一次缩分机2缩分出的20kg成分及水分样品，由机器人13放入一次破碎机4进行破碎，破碎到10mm，再由机器人13送入到二次缩分机3进行缩分，缩分出两份约各1.5Kg 样品，分置于两个样品托盘中，将其放入烘箱10中进行干燥，烘干后的样品用电子天平6进行称量，做水分测定，测量好的样品放入样品收集器11中作为成分样品备用，弃样由机器人13送至弃样皮带机14返回。
机器人13将成分样品进一步送至二次破碎机5至3mm作为成分样品，每两个副样可产生3kg的3mm成分样品，该样品通过机器人13送入研磨粉碎机12，由研磨粉碎机12完成样品的进一步缩分和研磨作业，缩分比约为15:1，研磨后的样品粒度达到200um，制备成可供化学分析的分析样品，弃样再由机器人13送至弃样皮带机14返回。
水分含量的测试设备包括样品烘箱10、电子天平6和样品收集器11；机器人13把空托盘从烘箱10中取出放到电子天平6上称量，然后把样品倒入托盘内再次称量，称量的重量被控制系统记录下来，托盘及样品由机器人13放置到烘箱10里，样品在烘箱10里达到设定温度105摄氏度及4-6时间后，机器人13把托盘及样品取出重新称量，控制系统再次相应的记录数据，并计算出水分含量。
机器人单元矿石制样系统样品制备、粒度分析、水分检测都可以在一个平面上进行，灵活机动性能好，在机器人13活动范围内可以根据工作的需要随意增改系统设备；可对粉矿和块矿进行多粒度级检测，机器人13可以根据工艺安排多大11个粒度级的分析，可以完全不受矿石水分含量及种类的影响；机械化、自动化水平高，系统内设备集中，容易检修，可以把工人从有安全隐患或工作环境差的条件中解放出来；机器人13可以模拟人手的全部动作，因此可以方便的进行在线水分和粒度的测定，由于系统减少溜槽、转运皮带等设备，水分损失也减少，还提高了测定水分的准确度；样品的制备在一个平面进行，没有溜槽等输送设备，样品到各设备之间的转移是靠机器人完成，这样解决了物料堵塞系统的情况，适合各类铁矿的样品制备；机器人13是可以移动的，如果有两条以上的采制样系统，其中一套系统机器人暂时有故障，另一套机器人经过简单的调整可以进行替代。

Claims (6)

1.一种基于机器人单元矿石制样系统的检测方法，该矿石制样系统包括给料皮带机（1）、一次缩分机（2）、二次缩分机（3）、一次破碎机（4）、二次破碎机（5）、电子天平（6）、振动筛（7）、烘箱（10）、研磨粉碎机（12）、机器人（13）、弃料皮带机（14），其特征在于：对样品进行制样作业的装置，包括能够应用机器人（13）在任意工艺流程设备之间执行抓取、摆放、倾倒的作业，通过矿石制样方法对采制的矿石进行粒度组成分析，水分及化学样品的制备和水分含量测定。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器人单元矿石制样系统的在线检测方法，其特征在于：采制的矿石包括块矿、粉矿、球团矿，这些矿石均能够制备获取水分含量数据、粒度分析数据、实验室用化学样；其中，粒度分析时，先由机器人（13）将20-40kg样品倒入自动振筛机（7），经过筛分后，机器人（13）分别把筛分后的物料搬运到电子天平（6）上进行称重，从而获取各粒级相应的粒度组成或分布数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器人单元矿石制样系统的检测方法，其特征在于：经一次缩分机（2）缩分出的成分及水分样品，由机器人（13）放入一次破碎机（4）进行破碎，再由机器人（13）送入到二次缩分机（3）进行缩分，缩分出两份水分测试样品，分置于两个样品托盘中，将其放入烘箱（10）中进行干燥，烘干后的样品用电子天平（6）进行称量，做水分测定，测量好的样品放入样品收集器（11）中作为成分样品备用，弃样由机器人（13）送至弃样皮带机（14）返回。
4.根据权利要求3所述的一种基于机器人单元矿石制样系统的检测方法，其特征在于：机器人（13）将成分样品进一步送至二次破碎机（5）进行破碎作为成分样品，该样品通过机器人（13）送入自动研磨机（12），由自动研磨机（12）完成样品的进一步研磨作业，研磨后的样品粒度能够达到200um，制备成可供化学分析的分析样品，弃样再由机器人（13）送至弃样皮带机（14）返回。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器人单元矿石制样系统的检测方法，其特征在于：水分含量测定是由机器人（13）完成水分测定工作中的搬运工作，其测定步骤包括：机器人（13）把空托盘从烘箱（10）中取出放到电子天平（6）上称量，然后把样品倒入托盘内再次称量，称量的重量被控制系统记录下来，托盘及样品由机器人（13）放置到烘箱（10）里，样品在烘箱（10）里达到设定温度及一定时间后，机器人（13）把托盘及样品取出重新称量，控制系统再次相应的记录数据，并计算出水分含量。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器人单元矿石制样系统的检测方法，其特征在于：样品在烘箱（10）里达到设定温度为105摄氏度；样品在烘箱（10）里达到时间为4-6小时。
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