CN108114914B - 一种煤矿用智能分选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种煤矿用智能分选装置，包括沿煤炭传输方向依次设置的振动输料盘、十字翻转板、分选传送带；分选传送带的上料侧设置有红外传感器和摄像支架，摄像支架上设置有工业摄像机和照明光源，摄像支架的前侧在分选传送带两侧还分别设置照明光源；分选传送带的出料侧设置有分选执行机构，分选执行机构包括执行气缸、第一限位板、第二限位板；第一限位板和第二限位板分别设置在分选传送带的左右两侧，第一限位板上设置有限位孔，执行气缸设置在靠近第一限位板的一侧，执行气缸的伸缩活塞杆套穿过第一限位板上的限位孔，伸缩活塞杆上设置有推动板。本装置结构简单，可快速精确地将矸石分选出来，提高分选精度。

Description

一种煤矿用智能分选装置
技术领域
本发明涉及煤矿用分选领域，具体涉及一种煤矿用智能分选装置。
背景技术
煤炭在日常生活和多个工业领域具有广泛应用，但也带来了大量污染。煤炭的精度是其所造成污染严重程度的重要因素，而煤炭开采出来后，掺杂有矸石，需要将其挑选出。现有的矸石分选装置体积庞大，使用不便，或分选精度低，不能满足生产需求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种煤矿用智能分选装置。
本发明的技术方案是：一种煤矿用智能分选装置，包括沿煤炭传输方向依次设置的振动输料盘、十字翻转板、分选传送带；
分选传送带的上料侧设置有红外传感器和摄像支架，摄像支架上设置有工业摄像机和照明光源，摄像支架的前侧在分选传送带两侧还分别设置照明光源；
分选传送带的出料侧设置有分选执行机构，所述分选执行机构包括执行气缸、第一限位板、第二限位板；第一限位板和第二限位板分别设置在分选传送带的左右两侧，第一限位板上设置有限位孔，执行气缸设置在靠近第一限位板的一侧，执行气缸的伸缩活塞杆套穿过第一限位板上的限位孔，伸缩活塞杆上设置有推动板；
摄像支架与分选执行机构之间的分选传送带上设置有压力传感器；
该装置还包括摄像控制器、分选执行控制器、分选后台；所述红外传感器、工业摄像机、照明光源分别与设置控制器电连接；所述压力传感器、执行气缸分别与分选执行控制器电连接；所述摄像控制器、分选执行控制器还分别与分选后台电连接。
进一步地，振动输料盘的出料端设置有锥形排序出料口。
进一步地，分选执行机构还包括设置在第一限位板与第二限位板之间的限位杆；执行气缸的伸缩活塞杆为中空结构，伸缩活塞杆套穿在限位杆上。
进一步地，分选执行机构还包括设置在第二限位板一侧的分选传动带上的倾斜出料槽。
进一步地，分选执行控制器通过执行驱动电路控制执行气缸活动；执行控制器设置有第一输出端和第二输出端；
所述分选执行控制器包括：MOS管M1、MOS管M2、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、连接器J1、保险丝FU；
MOS管M1的栅极通过电阻R1接分选执行控制器的第一输出端，MOS管M1的漏极连接第一供电电压，MOS管M1的栅极与漏极之间还连接有电阻R2；二极管D1的正极接第二供电电压、负极接MOS管M1的源极；MOS管M1的源极还通过保险丝FU连接连接器J1的第1引脚；MOS管M1的源极还通过电阻R3连接二极管D2的负极，二极管D2的正极通过串联的电容C1、电阻R4接地；二极管D2的正极还连接至连接器J1的第2引脚；
MOS管M2的栅极通过电阻R5连接分选执行控制器的第二输出端，MOS管M2的漏极接连接器J1的第2引脚，MOS管M2的源极接地，MOS管M2的栅极与源极之间还连接电阻R6。
进一步地，摄像控制器为DSP处理器，分选执行控制器为FPGA。
本发明提供的煤矿用智能分选装置，开采出的煤矿首先在振动输料盘上振动排序，然后每块矿料经十字翻转板依次传送到分选传动带上，煤矿到达分选传送带上一定位置处，由红外传感器感应到到达信号传至摄像控制器，摄像控制器控制照明光源和摄像机启动，拍摄煤矿图像经摄像控制器传至分选后台，分选后台上配置有图像处理程序，对接收到的图像进行分析，若分析处所拍摄图像为矸石，则发送信号至分选执行控制器，同时煤矿在分选传动带上进行前行，前行到一定位置触发压力传感器，分选执行控制器待接收到压力传感器触发信号后，在一定时间时控制执行气缸动作，带动伸缩活塞杆上设置有推动板将矸石推出，从而挑选出矸石。若图像分析出所拍摄图像为煤块，则分选执行机构不动作。本装置结构简单，可快速精确地将矸石分选出来，提高分选精度。
附图说明
图1是本发明具体实施例俯视结构示意图。
图2是本发明具体实施例执行驱动电路示意图。
图中，1-振动输料盘，2-十字翻转板，3-分选传送带，4-红外传感器，5-摄像支架，6-照明光源，7-工业摄像机，8-压力传感器，9-倾斜出料槽，10-第二限位板，11-限位杆，12-推动板，13-伸缩活塞杆，14-第一限位板，M1、M2-MOS管，D1、D2-二极管，R1、R2、R3、R4、R5、R6-电阻，C1-电容，J1-连接器，FU-保险丝。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
如图1所示，本发明提供的煤矿用智能分选装置，包括沿煤炭传输方向依次设置的振动输料盘1、十字翻转板2、分选传送带3。
分选传送带3的上料侧设置有红外传感器4和摄像支架5，摄像支架5上设置有工业摄像机7和照明光源6，摄像支架5的前侧在分选传送带3两侧还分别设置照明光源6。需要说明的是，在摄像支架5上和分选传送两侧均设置照明光源6，可对煤矿全方位照明，提高拍摄图像的清晰度，图像分析结果更加精确。为将煤矿排序单独依次传送至分选传送带3，便于拍摄图像，对图像进行分析，提高分选精确度，在振动输料盘1的出料端设置有锥形排序出料口，实现煤块每块单独传送。
分选传送带3的出料侧设置有分选执行机构，分选执行机构包括执行气缸、第一限位板14、第二限位板10；第一限位板14和第二限位板10分别设置在分选传送带3的左右两侧，第一限位板14上设置有限位孔，执行气缸设置在靠近第一限位板14的一侧，执行气缸的伸缩活塞杆13套穿过第一限位板14上的限位孔，伸缩活塞杆13上设置有推动板12。在检测到所输送煤料为矸石时，执行气缸动作，推动板12将矸石推出。同时分选执行机构还包括设置在第二限位板10一侧的分选传动带上的倾斜出料槽9，矸石沿倾斜出料槽9推出。
为提高设备稳定，在分选执行机构还包括设置在第一限位板14与第二限位板10之间的限位杆11；执行气缸的伸缩活塞杆13为中空结构，伸缩活塞杆13套穿在限位杆11上，对伸缩活塞杆13进行限位。
本装置在摄像支架5与分选执行机构之间的分选传送带3上设置有压力传感器8；还包括摄像控制器、分选执行控制器、分选后台。红外传感器4、工业摄像机7、照明光源6分别与设置控制器电连接；所述压力传感器8、执行气缸分别与分选执行控制器电连接；摄像控制器、分选执行控制器还分别与分选后台电连接。需要说明的是，分选后台上配置图像处理程序，对煤矿图像进行分析，矸石灰度较高，可通过灰度值对煤矿进行分析判断。
开采出的煤矿首先在振动输料盘1上振动排序，然后每块矿料经十字翻转板2依次传送到分选传动带上，煤矿到达分选传送带3上一定位置处，由红外传感器4感应到到达信号传至摄像控制器，摄像控制器控制照明光源6和摄像机启动，拍摄煤矿图像经摄像控制器传至分选后台，分选后台上配置有图像处理程序，对接收到的图像进行分析，若分析处所拍摄图像为矸石，则发送信号至分选执行控制器，同时煤矿在分选传动带上进行前行，前行到一定位置触发压力传感器8，分选执行控制器待接收到压力传感器8触发信号后，在一定时间时控制执行气缸动作，带动伸缩活塞杆13上设置有推动板12将矸石推出，从而挑选出矸石。在执行控制器检测到压力传感器8触发信号后，可根据传送带运转速度以及压力传感器8所距离分选执行机构的距离，计算出在多长时间后驱动执行气缸。
为提高执行气缸动作精确性，防止遗漏分选出矸石，本实施例通过执行驱动电路控制执行气缸活动。同时，需要说明的是，执行控制器设置有第一输出端和第二输出端。
如图2所示，分选执行控制器包括：MOS管M1、MOS管M2、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、连接器J1、保险丝FU。
MOS管M1的栅极通过电阻R1接分选执行控制器的第一输出端，MOS管M1的漏极连接第一供电电压，MOS管M1的栅极与漏极之间还连接有电阻R2；二极管D1的正极接第二供电电压、负极接MOS管M1的源极；MOS管M1的源极还通过保险丝FU连接连接器J1的第1引脚；MOS管M1的源极还通过电阻R3连接二极管D2的负极，二极管D2的正极通过串联的电容C1、电阻R4接地；二极管D2的正极还连接至连接器J1的第2引脚。
MOS管M2的栅极通过电阻R5连接分选执行控制器的第二输出端，MOS管M2的漏极接连接器J1的第2引脚，MOS管M2的源极接地，MOS管M2的栅极与源极之间还连接电阻R6。
连接器J1连接执行气缸的电磁阀，当执行控制器的第一输出端和第二输出端均输出低电平时，MOS管M1和MOS管M2同时导通，电磁阀迅速开启，执行气缸动作，该电路可在精确快速控制电磁阀动作，从而提高执行气缸动作的精确性。另外，在断电后，电磁阀两端会产生反向电动势，因此在电磁阀两端并联续流二极管和电阻，避免烧坏电气，降低电路精确度。还设置保险丝，以保护元件不被损坏。
本实施例中，摄像控制器为DSP处理器，分选执行控制器为FPGA，成本低，且可实现控制精确度。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种煤矿用智能分选装置，其特征在于，包括沿煤炭传输方向依次设置的振动输料盘、十字翻转板、分选传送带；
分选传送带的上料侧设置有红外传感器和摄像支架，摄像支架上设置有工业摄像机和照明光源，摄像支架的前侧在分选传送带两侧还分别设置照明光源；
分选传送带的出料侧设置有分选执行机构，所述分选执行机构包括执行气缸、第一限位板、第二限位板；第一限位板和第二限位板分别设置在分选传送带的左右两侧，第一限位板上设置有限位孔，执行气缸设置在靠近第一限位板的一侧，执行气缸的伸缩活塞杆套穿过第一限位板上的限位孔，伸缩活塞杆上设置有推动板；
摄像支架与分选执行机构之间的分选传送带上设置有压力传感器；
该装置还包括摄像控制器、分选执行控制器、分选后台；所述红外传感器、工业摄像机、照明光源分别与摄像控制器电连接；所述压力传感器、执行气缸分别与分选执行控制器电连接；所述摄像控制器、分选执行控制器还分别与分选后台电连接；
分选执行控制器通过执行驱动电路控制执行气缸活动；执行控制器设置有第一输出端和第二输出端；
所述分选执行控制器包括：MOS管M1、MOS管M2、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、连接器J1、保险丝FU；
MOS管M1的栅极通过电阻R1接分选执行控制器的第一输出端，MOS管M1的漏极连接第一供电电压，MOS管M1的栅极与漏极之间还连接有电阻R2；二极管D1的正极接第二供电电压、负极接MOS管M1的源极；MOS管M1的源极还通过保险丝FU连接连接器J1的第1引脚；MOS管M1的源极还通过电阻R3连接二极管D2的负极，二极管D2的正极通过串联的电容C1、电阻R4接地；二极管D2的正极还连接至连接器J1的第2引脚；
MOS管M2的栅极通过电阻R5连接分选执行控制器的第二输出端，MOS管M2的漏极接连接器J1的第2引脚，MOS管M2的源极接地，MOS管M2的栅极与源极之间还连接电阻R6。
2.根据权利要求1所述的煤矿用智能分选装置，其特征在于，振动输料盘的出料端设置有锥形排序出料口。
3.根据权利要求1或2所述的煤矿用智能分选装置，其特征在于，分选执行机构还包括设置在第一限位板与第二限位板之间的限位杆；执行气缸的伸缩活塞杆为中空结构，伸缩活塞杆套穿在限位杆上。
4.根据权利要求3所述的煤矿用智能分选装置，其特征在于，分选执行机构还包括设置在第二限位板一侧的分选传动带上的倾斜出料槽。
5.根据权利要求1、2或4所述的煤矿用智能分选装置，其特征在于，摄像控制器为DSP处理器，分选执行控制器为FPGA。
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