CN106969962A - 一种机器人煤炭智能制样系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤炭制样技术领域，尤其涉及一种机器人煤炭智能制样系统。本发明机器人煤炭智能制样系统包括控制系统和均与控制系统连接的加料系统、制样前置处理单元、机器人制样单元和物料传输系统、全水分测定单元。本发明通过控制系统接收工控机传输的信息，并控制各部件的运行，实现了智能制样系统的自动化运行及煤样全水分含量的即时在线化验，同时根据用户的需求对制样的参数进行调整，可根据不同种类的样品，优化选择最佳制样参数，并且可有效降低人工劳动强度、提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭制样技术领域，尤其涉及一种机器人煤炭智能制样系统。
背景技术
目前我国煤炭样品的制备工作基本依赖人工操作方法分段进行，主要包括破碎、筛分、混合、缩分等操作，所使用的设备制样需要一定的周期且由于需要人员操作及制样工序的转接，不仅制样周期长、劳动强度大，水分和细粉损失也较大，制样精度难以保证，常有偏倚发生，而且有引入人为误差的危险性，且会造成大量粉尘污染。
发明内容
本发明的目的在于提出一种机器人煤炭智能制样系统，能够解决现有制样技术中存在的智能化程度低、劳动强度大的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种机器人煤炭智能制样系统，包括控制系统和均与控制系统连接的加料系统、制样前置处理单元、机器人制样单元、物料传输系统和全水分测定单元；其中，所述控制系统用于接收工控机传输的信息、并控制各部件的运行，工控机内的信息由人工根据采样料筒的煤样信息输入；所述加料系统用于在控制系统的控制下将煤样供给至制样前置处理单元或接料桶；所述制样前置处理单元用于在控制系统的控制下对由加料系统供给的煤样进行破碎和缩分，缩分后的煤样经所述物料传输系统的入料单元供给至机器人制样单元或全水分测定单元、缩分后的弃料经所述物料传输系统的弃料单元输送至弃煤仓；所述机器人制样单元用于在控制系统的控制下制备不同种类和不同粒度要求的煤样；所述全水分测定单元用于在控制系统的控制下对煤样进行全水分含量测定。
进一步地，所述加料系统包括与所述控制系统连接的大样处理单元，所述大样处理单元用于在所述控制系统的控制下对煤样进行破碎，破碎后的煤样通过物料通道输送至所述制样前置处理单元、所述全水分测定单元或所述接料桶。
进一步地，所述大样处理单元通过自动制样与人工制样自动切换装置和两个物料通道相连，两个物料通道分别为物料通道A和物料通道B，其中，物料通道A经溜料管连接输料皮带机，煤样可通过所述输料皮带机输送至斗提机料斗，进而加入至所述制样前置处理单元；所述物料通道B经溜料管连接所述接料桶。
进一步地，所述制样前置处理单元包括破碎机和机械切割往复式定质量缩分器，所述破碎机对由所述前置处理单元输送的煤样进行破碎，破碎后的煤样经所述机械切割往复式定质量缩分器缩分，缩分出的煤样进入供给至机器人制样单元，缩分后的弃料输送至弃煤仓。
进一步地，经所述制样前置处理单元缩分后的煤样灌装至集料桶；所述入料单元包括输送滚筒线以及与所述输送辊筒线相连的自动提升倒料装置，其中，集料桶经所述输送滚筒线输送至相应的机器人制样单元后，再经煤样自动提升倒料装置将所述集料桶内的煤样加入至系统分配的相应机器人制样单元入料口。
进一步地，所述机器人制样单元包括机械手和环绕在机械手四周设置的入料皮带机、缩分器、对辊破碎机、空气干燥平衡装置、研磨机、清扫除尘器、旋盖机、空瓶暂存台和弃料单元，所述机械手根据煤样制备要求将煤样转移到环绕在机械手四周的装置内。
进一步地，所述物料传输系统的弃料单元包括弃料皮带机，所述弃料系统用于对产生弃料的部件进行定期弃料，所述产生弃料的部件包括所述制样前置处理单元、所述机器人制样单元和智能存储系统。
进一步地，所述机器人煤炭智能制样系统还包括打包系统，所述打包系统包括真空打包机，所述打包系统用于对所述机器人制样单元制备的样品进行打包。
进一步地，所述机器人煤炭智能制样系统还包括打包系统，所述打包系统包括真空打包机、写码单元和扫码单元，所述打包机用于对所述机器人制样单元制备的样品进行打包，所述写码单元用于对打包好的样品写码编号，所述扫码单元用于将样品的编号输入至存储系统中；和/或，所述机器人煤炭智能制样系统还包括除尘系统，所述除尘系统与所述机器人煤炭智能制样系统内的所有排尘点对接。
进一步地，所述机器人煤炭智能制样系统还包括煤样自动提升装置，该煤样自动提升装置包括传动链条，所述煤样自动提升装置用于将所述机器人制样单元制备的煤样瓶传输至化验室入口等待化验。
进一步地，所述机器人煤炭智能制样系统还包括煤样暂存台，所述煤样暂存台包括皮带机和分料装置，并设置有暂存台满载时提示人工取走的提醒装置。
本发明的有益效果为：本发明提供的机器人煤炭智能制样系统，接收工控机传输的信息，并控制各部件的运行，依次将采集的煤样经加料系统供给至制样前置处理单元、机器人制样单元进行制样，实现了智能制样系统的自动化运行，同时根据用户的需求对制样的参数进行调整，可根据不同种类的样品，优化选择最佳制样参数，自动化程度高、劳动强度小、工作效率高、制样周期短、而且可以避免人为误差的危险性、制样精度高、粉尘污染小。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的机器人煤炭智能制样系统的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的机器人制样单元的结构示意图。
图中：
1、制样前置处理单元；2、接料桶；3、入料单元；4、机器人制样单元；5、弃料单元；6、弃煤仓；7、大样处理单元；8、自动制样与人工制样自动切换装置；9、物料通道A；10、物料通道B；11、打包系统；12、自动提升装置；13、煤样暂存台；14、全水分测定单元；40、机械手；41、入料皮带机、42、缩分器；43、对辊破碎机；44、空气干燥平衡装置；45、研磨机；46、清扫除尘器；47、旋盖机；48、空瓶暂存台；49、写码机；51、弃料皮带机。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
优选实施例一:
本优选实施例提供了一种机器人煤炭智能制样系统，用于解决现有煤炭样品的制备工作劳动强度大、制样精度低等问题而设计。
如图1所示，本优选实施例提供的机器人煤炭智能制样系统包括控制系统和均与控制系统连接的加料系统、制样前置处理单元1、机器人制样单元4、物料传输系统和全水分测定单元14；其中，控制系统用于接收工控机传输的信息、并控制各部件的运行，工控机内的信息由人工根据采样料筒的煤样信息输入；物料传输系统用于在控制系统的作用下对煤样进行传输；加料系统用于在控制系统的控制下将煤样供给至制样前置处理单元1或接料桶2；制样前置处理单元1用于在控制系统的控制下对由加料系统供给的煤样进行破碎和缩分，缩分后的煤样经物料传输系统的入料单元3供给至机器人制样单元4或、全水分测定单元14、缩分后的弃料经物料传输系统的弃料单元5输送至弃煤仓6；机器人制样单元4用于在控制系统的控制下制备不同种类和不同粒度要求的煤样；全水分测定单元14用于在控制系统的控制下对煤样进行全水分含量测定。设置接料桶2，可以在机器人制样单元4出现故障或其它特殊要求时采用人工制样方式。
本实施例提供的机器人煤炭智能制样系统，接收工控机传输的信息，并控制各部件的运行，依次将采集的煤样经加料系统供给至制样前置处理单元1、机器人制样单元4进行制样，还可将前置处理单元1处理的煤样供给至全水分测定单元进行全水分含量化验，实现了智能制样系统的自动化运行及煤样全水分含量的即时在线化验，同时根据用户的需求对制样的参数进行调整，可根据不同种类的样品，优化选择最佳制样参数，自动化程度高、劳动强度小、工作效率高、制样周期短、而且可以避免人为误差的危险性、制样精度高、粉尘污染小。
通常情况下，加料系统包括与控制系统连接的输送带和斗提机，在控制系统控制下，输送带给斗提机加料，斗提机将煤样倒入至制样前置处理单元1。但是当采取的煤样体积较大(尤其是通过人工采取煤样时)，通常需要对煤样进行预处理，因此，加料系统还包括与控制系统连接的大样处理单元7，大样处理单元7用于在控制系统的控制下对煤样进行破碎，破碎后的煤样通过物料通道输送至制样前置处理单元1、全水分测定单元14或接料桶2。在机器人制样单元4出现故障或其它特殊要求时采用人工制样方式时，接料桶2中收集的煤样可采取人工制样的方式进行制样。
进一步地，大样处理单元7通过自动制样与人工制样自动切换装置8和两个物料通道相连，两个物料通道分别为物料通道A9和物料通道B10，其中，物料通道A9经溜料管连接输料皮带机，煤样可通过输料皮带机输送至斗提机料斗，进而加入至制样前置处理单元1；物料通道B10经溜料管连接接料桶2。自动制样与人工制样自动切换装置8可通过气动控制。
制样前置处理单元1的结构没有具体限制，可以对煤样进行破碎即可，为了提高破碎效果，优选地，制样前置处理单元1包括破碎机和机械切割往复式定质量缩分器42，破碎机对由前置处理单元输送的煤样进行破碎，破碎后的煤样经机械切割往复式定质量缩分器42缩分，缩分出的煤样通过入料单元3供给至机器人制样单元4，缩分后的弃料通过弃料单元5输送至弃煤仓6。
入料单元3的结构没有具体限制，可以将制样机给料集料桶输送至机器人制样单元4即可，为了提高入料效果，优选地，经制样前置处理单元1缩分后的煤样灌装至集料桶，入料单元3包括输送滚筒线以及与输送辊筒线相连的自动提升倒料装置，其中，集料桶经输送滚筒线输送至相应的机器人制样单元4后，再经煤样自动提升倒料装置将其内的煤样加入至系统分配的相应机器人制样单元4入料口。
在上述结构的基础上，机器人制样单元4包括机械手40和环绕在机械手40四周设置的入料皮带机41、缩分器42、对辊破碎机43、空气干燥平衡装置44、研磨机45、清扫除尘器46、旋盖机47、写码机49、空瓶暂存台48和弃料单元5，机械手40根据煤样制备要求将煤样转移到环绕在机械手40四周的装置内。其中，缩分器42的型号、数量没有限制，可以根据具体需要制备的煤样的粒度等进行设置，例如包括布料四分器A(6mm煤样)、布料四分器B10(3mm煤样)、四分器(缩分比1:1:2)，二分器A(3mm煤样)、二分器B10(0.2mm煤样)以及六分器，布料器优选但不局限为由不锈钢材料制成；对辊破碎机43的具体类型可以根据需要制备的煤样粒度进行设置，例如，为3mm对辊破碎机43，3mm对辊破碎机43的入料粒度≦6mm，即能保证出料粒度≦3mm；清扫除尘器46主要用于吹扫与敲打布料器的集料桶与煤样托盘，防止煤样的交叉感染，过程中由机械手40持相关集料桶与托盘至清扫除尘位进行清扫。清扫除尘器46可采用压缩空气的方式进行除尘。煤样经各缩分器42、对辊破碎机43、空气干燥平衡装置44、研磨机45、清扫除尘器46处理后，制备为一份或多份质量与粒径合乎要求的样品，封装于空瓶暂存台48中的瓶体后，通过旋盖机47封装，通过写码机49将煤样信息写码；空气干燥平衡装置44优选为包括可以将其内温度和湿度保持在恒定值的恒温恒湿烘干箱和只具有单纯干燥功能的烘干箱。恒温恒湿空气干燥平衡装置用于将煤样处理至与外界环境的温度和湿度相同的状态。本实施方式中，机器人制样单元4机械化程度高、劳动强度小且可避免样品被污染。
在上述结构的基础上，物料传输系统的弃料单元5包括弃料皮带机，弃料系统用于对产生弃料的部件进行定期弃料，产生弃料的部件包括制样前置处理单元1、机器人制样单元4和智能存储系统。
在上述结构的基础上，机器人煤炭智能制样系统还包括打包系统11，打包系统11包括真空打包机、写码单元和扫码单元，打包机用于对机器人制样单元制备的样品进行打包，写码单元用于对打包好的样品写码编号，扫码单元用于将样品的编号输入至存储系统中。
在上述结构的基础上，机器人煤炭智能制样系统还包括煤样自动提升装置12，该煤样自动提升装置12包括传动链条，煤样自动提升装置12用于将机器人制样单元4制备的煤样瓶传输至化验室入口等待化验。提升装置靠链条提升，定位准确可靠，提升平稳，煤样瓶不会倾倒，设置安全防护装置。
在上述结构的基础上，所述机器人煤炭智能制样系统还包括煤样暂存台13，煤样暂存台13包括皮带机和分料装置，并设置有暂存台满载时提示人工取走的提醒装置。
在上述结构的基础上，所述机器人煤炭智能制样系统还包括除尘系统，除尘系统与机器人煤炭智能制样系统内的所有排尘点对接，以使煤炭智能制样系统内的粉尘浓度(PM10)低于国家指定标准10mg/m3，以保证制样的精度，使除尘效果达到最优。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，包括控制系统和均与控制系统连接的加料系统、制样前置处理单元、机器人制样单元、物料传输系统和全水分测定单元；
其中，所述控制系统用于接收工控机传输的信息、并控制各部件的运行，工控机内的信息由人工根据采样料筒的煤样信息输入；
所述加料系统用于在控制系统的控制下将煤样供给至制样前置处理单元或接料桶；所述制样前置处理单元用于在控制系统的控制下对由加料系统供给的煤样进行破碎和缩分，缩分后的煤样经所述物料传输系统的入料单元供给至机器人制样单元或全水分测定单元、缩分后的弃料经所述物料传输系统的弃料单元输送至弃煤仓；所述机器人制样单元用于在控制系统的控制下制备不同种类和不同粒度要求的煤样；所述全水分测定单元用于对煤样进行全水分含量测定。
2.根据权利要求1所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，所述加料系统包括与所述控制系统连接的大样处理单元，所述大样处理单元用于在所述控制系统的控制下对煤样进行破碎，破碎后的煤样通过物料通道输送至所述制样前置处理单元、所述全水分测定单元或所述接料桶。
3.根据权利要求2所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，所述大样处理单元通过自动制样与人工制样自动切换装置和两个物料通道相连，两个物料通道分别为物料通道A和物料通道B，其中，所述物料通道A经溜料管连接输料皮带机，煤样可通过所述输料皮带机输送至斗提机料斗，进而加入至所述制样前置处理单元；所述物料通道B经溜料管连接所述接料桶。
4.根据权利要求1所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，所述制样前置处理单元包括破碎机和机械切割往复式定质量缩分器，所述破碎机对由所述前置处理单元输送的煤样进行破碎，破碎后的煤样经所述机械切割往复式定质量缩分器缩分，缩分出的煤样供给至机器人制样单元，缩分后的弃料输送至弃煤仓。
5.根据权利要求1所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，经所述制样前置处理单元缩分后的煤样灌装至集料桶；所述入料单元包括输送滚筒线以及与所述输送辊筒线相连的自动提升倒料装置，其中，集料桶经所述输送滚筒线输送至相应的机器人制样单元后，再经煤样自动提升倒料装置将所述集料桶内的煤样加入至系统分配的相应机器人制样单元入料口。
6.根据权利要求1所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，所述机器人制样单元包括机械手和环绕在机械手四周设置的入料皮带机、缩分器、对辊破碎机、空气干燥平衡装置、研磨机、清扫除尘器、旋盖机、空瓶暂存台、写码机和弃料单元，所述机械手根据煤样制备要求将煤样转移到环绕在所述机械手四周的装置内。
7.根据权利要求1所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，所述物料传输系统的弃料单元包括弃料皮带机，所述弃料系统用于对产生弃料的部件进行定期弃料，所述产生弃料的部件包括所述制样前置处理单元、所述机器人制样单元和智能存储系统。
8.根据权利要求1所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，所述机器人煤炭智能制样系统还包括打包系统，所述打包系统包括真空打包机、写码单元和扫码单元，所述打包机用于对所述机器人制样单元制备的样品进行打包，所述写码单元用于对打包好的样品写码编号，所述扫码单元用于将样品的编号输入至存储系统中；和/或，所述机器人煤炭智能制样系统还包括除尘系统，所述除尘系统与所述机器人煤炭智能制样系统内的所有排尘点对接。
9.根据权利要求1所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，所述机器人煤炭智能制样系统还包括煤样自动提升装置，该煤样自动提升装置包括传动链条，所述煤样自动提升装置用于将所述机器人制样单元制备的煤样瓶传输至化验室入口等待化验。
10.根据权利要求1至9任一项所述的机器人煤炭智能制样系统，其特征在于，所述机器人煤炭智能制样系统还包括煤样暂存台，所述煤样暂存台包括皮带机和分料装置，并设置有暂存台满载时提示人工取走的提醒装置。
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