CN109013390A - 一种基于智能识别的气动推杆式煤矸自动分拣装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于煤矸智能识别的气动推杆式自动分拣装置，其特征是在带式输送机的输送带上方依次增设有导向相应排序机构、煤矸识别装置及煤矸分拣装置；在带式输送机的侧方及输送带未端设置有煤矸收集装置，实现对煤及煤矸自动分选。本发明涉及装置分拣效率高、无污染、自动化程度高、能耗低，不仅可用于煤矸分拣，在其他矿物分选领域也具有广阔的应用前景。

Description

一种基于智能识别的气动推杆式煤矸自动分拣装置
技术领域
本发明涉及一种煤矸石自动分拣装置，具体是一种基于煤矸图像智能识别技术的气动推杆式煤矸自动分拣装置。
背景技术
近年来由于煤炭产能过剩及新能源发展，使得煤炭市场低迷，煤炭企业效益持续走低，不断提高煤的质量及掌握高效分离煤矸的技术成为了企业生存的核心和发展的重点，但是作为其中重要的一部分，高效的分离煤矸始终是一个较大的难题。
人工选矸是根据矸石和煤的颜色、硬度、光泽、形状和密度等物理性质差异快速进行分选，选矸投资花费少，基建费用少，但是效率很低，安全及劳动强度大，对选煤工人的身体健康造成了很大的威胁；跳汰装置是根据煤和矸石密度不同，在脉动介质流的作用下实现煤矸分离；重介质装置是在一个固定密度的重悬浮液中放入原煤物料进行分选，大于该密度的矸石下沉，而小于该密度的精煤浮起进行分选，这些装置及其方法复杂，基础设施投资较大，额外耗能较高，不能适合所有地区。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于煤矸智能识别的气动推杆式自动分拣装置，以解决现有煤矸分拣机构效率低、能耗高、分拣落后的问题。
为解决目前煤矸分拣中存在的问题，本发明提供如下技术方案。
一种基于煤矸智能识别的气动推杆式自动分拣装置，包括物料分流板和带式运输机，其特征在于：在带式输送机上方依次增设有导向相应排序机构、煤矸识别装置、煤矸分拣装置，煤矸收集装置设置于带式输送机一侧或尾端；
所述导向相应排序机构位于带式输送机前端，由导向相应排序滑料槽和导向挡板构成，用于实现煤矸物料在带式输送机上的单列运输；所述导向相应排序滑料槽是上宽下窄、左右壁呈“V”型结构，并以20-30的倾斜角度安装在带式输送机的端部，通过震动将不同大小物料向滑槽中部滑动，单行排列滑入带式输送机输送带中心线；所述导向挡板位于导向相应排序滑料槽的后方，截面呈“Y” 型结构，进行物料的二次排序；
所述煤矸识别装置是由工业相机和工控机连控构成，并通过带式输送机两侧支架支撑悬置于输送带上方位置，工控机和工业相机、PLC控制器进行连接控制；工控机控制工业相机采集图像，并对图像进行处理分析识别，并向PLC发出指令控制煤矸分拣机构执行动作；
所述煤矸分拣装置是安装于带式输送机一侧设置的钢架上，包括气动推杆、增速连杆、固定支座、气缸、气动推杆座、PLC 控制器，并通过PLC 控制器实现对各部件的控制；其中气缸是水平设置于钢架下部气动推杆座的内侧，气缸的活塞杆与增速连杆铰接，铰接销钉在增速连杆的矩形槽内活动；增速连杆中下方与固定支座铰接，增速连杆摆动过程中绕其旋转实现增速；气动推杆安装在气动推杆座内直线位移，其尾端与增速连杆销接，销轴在增速连杆的矩形槽内位移；固定支座安装在气动推杆座上；当活塞杆推移时，增速连杆绕固定支座转动，另一端带动气动推杆完成推移动作；
所述煤矸收集装置是由矸石仓和滑料板与分拣机构并行设置于带式输送机两侧，煤仓位于输送机末端构成。
进一步的技术方案如下：
所述带式输送机是平托辊输送带传送机，可并行多个设置。
所述导向相应排序机构、煤矸识别装置及煤矸分拣装置与带式输送机的输送带面距离是所选原煤及煤矸的最大直径，根据煤及煤矸的粒度设置高度升降机构进行调节。
所述气动推杆是将输送带上的煤或矸石推入相应的收集仓。
所述工业相机是通过以太网与工控机连接；工控机与PLC 控制器通过数据线连接。
所述煤矸分拣装置（3）是一个或多个。
本发明的技术方案与现有煤矸分拣方法相比，具有自动化控制系统，并通过煤矸图像采集处理来实现智能化煤矸识别，通过连杆对原煤的推送实现煤矸精准分离，不仅结构简单，安全可靠，成本低，分拣效率高，自动化程度高，还可用于特种煤的精细化分选，对于分拣其他矿物也有一定的借鉴意义和推广前景。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明的各部分结构示意图。
图3、图4是本发明的导向相应排序机构的结构示意图。
图5是本发明的煤矸分拣装置的结构示意图。
图6是本发明的控制电路PLC线路结构示意图。
图中：1：导向相应排序机构；2：煤矸识别装置；3：煤矸分拣装置；4：煤矸收集装置；5：分流板；6：导向相应排序滑料槽；7：导向挡板；8：工业相机；9：工控机；10：PLC控制器；11：滑料板；12：矸石仓；13：煤仓；14：气动推杆；15：矩形槽；16：增速连杆；17：固定支座；18：气动推杆座；19：气缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
参见附图1及附图2所示，本实施例提供一种基于煤矸智能识别的气动推杆式自动分拣装置，包括导向相应排序机构1、煤矸识别装置2、煤矸分拣装置3，煤矸收集装置4。
带式输送机为平托辊输送带传送机，用于传送经向相应排序机构1所进入的原煤；沿带式输送机依次设置有导向相应排序机构1、煤矸识别装置2、煤矸分拣装置3、煤矸收集装置4设置于带式输送机尾端。
导向相应排序机构1位于带式输送机前端，由导向相应排序滑料槽6和导向挡板7构成，用于实现煤矸物料在带式输送机上的单列运输。
参见附图3及附图4所示，导向相应排序滑料槽6是上宽下窄、左右壁呈“V”型结构，并以20-30的倾斜角度安装在带式输送机的端部，通过震动将不同大小物料向滑槽中部滑动，单行排列滑入带式输送机输送带中心线；导向挡板7位于导向相应排序滑料槽6的后方，截面呈“Y” 型结构，进行物料的二次排序，使物料在皮带运输机上成列平稳运行。
煤矸识别装置2是由工业相机8和工控机9连控构成，并通过带式输送机两侧支架支撑悬置于输送带上方位置，工控机9和工业相机8、PLC控制器10进行连接控制；工控机9通过以太网链接控制工业相机8采集图像，并对图像进行处理分析识别，并通过数据线向PLC发出指令控制煤矸分拣机构执行动作。
参见附图5，煤矸分拣装置3是安装于带式输送机一侧设置的钢架上，包括气动推杆14、增速连杆16、固定支座17、气缸19、气动推杆座18、PLC 控制器10，并通过PLC 控制器10实现对各部件的控制，可设置一个或多个；其中气缸19是水平设置于钢架下部气动推杆座18的内侧，气缸19的活塞杆与增速连杆16铰接，铰接销钉在增速连杆16的矩形槽内活动；增速连杆16中下方与固定支座17铰接，增速连杆16摆动过程中绕其旋转实现增速；气动推杆14安装在气动推杆座18内直线位移，其尾端与增速连杆16销接，销轴在增速连杆16的矩形槽15内位移；固定支座17安装在气动推杆座18上；当活塞杆推移时，增速连杆16绕固定支座17转动，另一端带动气动推杆14完成推移动作，将煤或矸石推入相应的收集仓，剩余物料继续运行进入尾端收集仓。
参见附图6，是煤矸石分拣装置中PLC控制电路接线图，按图示电路，可达到预期控制目标，完成煤矸石分拣。
具体工作过程如下：
原煤经分流板5进入导向相应排序机构1的导向相应排序滑料槽6，经导向排序后滑落至皮带运输机上，在导向挡板7的作用下沿指定方向成列有序向前运行。经过工业相机8时，工控机9控制相机检测并将采集到的原煤图像上传至工控机9进行分析处理，工控机9对原煤识别之后传送指令到PLC 控制器10控制分拣机构3动作，当所识别原煤经过分拣机构3时，PLC 10控制气缸动作，汽缸19活塞前推使增速连杆16绕固定支座17转动，带动推杆14向前位移将对应物料弹出，沿滑料板11进入皮带另一侧并行设置的收集仓，其余物料沿皮带运输机运行至末端进入收集仓。

Claims (6)

1.一种基于煤矸智能识别的气动推杆式自动分拣装置，包括物料分流板和带式运输机，其特征在于：在带式输送机上方依次增设有导向相应排序机构（1）、煤矸识别装置（2）、煤矸分拣装置（3）和煤矸收集装置（4）；
所述导向相应排序机构（1）位于带式输送机前端，由导向相应排序滑料槽（6）和导向挡板（7）构成，实现煤矸物料在带式输送机上的单列输送；所述导向相应排序滑料槽（6）是上宽下窄、左右壁呈“V”型结构，并以20-30的倾斜角度安装在带式输送机端部，通过震动将不同大小物料向滑槽中部滑动，并单行排列滑入带式输送机输送带中心线；所述导向挡板（7）位于导向相应排序滑料槽（6）后方，截面呈“Y” 型结构，进行物料的二次排序；
所述煤矸识别装置（2）是由工业相机（8）和工控机（9）连控构成，并通过带式输送机两侧支架支撑悬置于输送带上方位置，工控机（9）和工业相机（8）连接有PLC控制器（10）进行控制；工控机（9）控制工业相机（8）采集图像，对图像进行处理分析识别，并向PLC控制器（10）发出指令控制煤矸分拣机构执行动作；
所述煤矸分拣装置（3）是安装于带式输送机一侧设置的钢架上，包括气动推杆（14）、增速连杆（16）、固定支座（17）、气缸（19）、气动推杆座（18）及PLC 控制器（10），并通过PLC 控制器（10）实现对各部件的控制；其中气缸（19）是水平设置于钢架下部气动推杆座（18）的内侧，气缸（19）的活塞杆与增速连杆（16）铰接，铰接销钉在增速连杆（16）的矩形槽内活动；增速连杆（16）中下方与固定支座（17）铰接，增速连杆（16）摆动过程中绕其旋转实现增速；气动推杆（14）安装在气动推杆座（18）内直线位移，其尾端与增速连杆（16）销接，销轴在增速连杆（16）的矩形槽（15）内位移；固定支座（17）安装在气动推杆座（18）上；当活塞杆推移时，增速连杆（16）绕固定支座（17）转动，另一端带动气动推杆（14）完成推移动作；
所述煤矸收集装置（4）是由矸石仓（12）和滑料板（11）与分拣机构并行设置于带式输送机两侧，煤仓（13）位于输送机末端构成。
2.根据权利要求1所述的基于智能识别的气动推杆式煤矸自动分拣装置，其特征在于：所述带式输送机是平托辊输送带传送机。
3.根据权利要求1所述的基于智能识别的气动推杆式煤矸自动分拣装置，其特征在于：所述导向相应排序机构（1）、煤矸识别装置（2）及煤矸分拣装置（3）与带式输送机的输送带面距离是所选原煤及煤矸的最大直径，根据煤及煤矸的粒度设置高度升降机构进行调节。
4.根据权利要求1所述的基于智能识别的气动推杆式煤矸自动分拣装置，其特征在于：所述气动推杆（14）是将输送带上的煤或矸石推入相应的收集仓。
5.根据权利要求1所述的基于煤矸智能识别的气动推杆式自动分拣装置，其特征在于：所述工业相机（8）是通过以太网与工控机（9）连接；工控机（9）与PLC 控制器（10）通过数据线连接。
6.根据权利要求1所述的基于煤矸智能识别的气动推杆式自动分拣装置，其特征在于：所述煤矸分拣装置（3）是一个或多个。
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