CN110756452A - 煤矸石识别及分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤矸石识别及分拣系统，包括：传送装置(10)、进料斗(20)、表面处理装置(30)、分流装置(40)、视觉识别装置(50)、分拣装置(60)以及控制装置；所述传送装置(10)输送路线的两侧设置有容纳箱(11)；进料斗(20)设置在所述传送装置(10)的输送起始端；所述控制装置与所述传送装置(10)、视觉识别装置(50)以及分拣装置(60)电连接，以控制所述传送装置(10)、视觉识别装置(50)以及分拣装置(60)工作。采用上述技术方案，可快速的识别并分拣出原煤中的煤矸石，分拣效率大大提升，而且经过表面处理装置的表面处理以及分流装置的分流，使识别准确度和分拣准确度得到显著提升。

Description

煤矸石识别及分拣系统

技术领域

本发明涉及煤炭开采领域，具体涉及一种煤矸石识别及分拣系统。

背景技术

新开采的原煤中常常混杂有煤矸石，煤矸石分拣为一种煤炭燃前处理技术，是煤矿生产中不可或缺的环节，也是提高煤炭品质的有效方法之一。目前煤矸石分拣主要有湿选法、干选法和人工分拣法。

湿选法主要包括重介法、跳汰法，其特点利用煤和矸石的密度不同，将原煤置入溶液中，进而实现煤与矸石的分层分离，该方法所采用的设备庞大、工艺复杂、分拣效率低下且对环境造成污染；干选法利用煤与矸石对光的透射率不同而采用双能γ射线透射识别分拣，采用这种方法的设备昂贵、分拣效率低且存在辐射；此外，人工选矸存在工作环境恶劣、劳动强度大、易误选或漏选等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矸石识别及分拣系统，以解决现有技术中分拣煤矸石效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种煤矸石识别及分拣系统，用于识别并分拣原煤中的煤矸石，包括：

传送装置，用于输送原煤，所述传送装置输送路线的两侧设置有容纳箱；

进料斗，设置在所述传送装置的输送起始端；

表面处理装置，设置于所述进料斗的下游，用于对原煤进行吹扫；

分流装置，设置于所述表面处理装置的下游，用于将所述传送装置上的原煤分成至少两列；

视觉识别装置，设置于所述分流装置的下游，用于识别所述原煤中的煤矸石；

分拣装置，设置于所述视觉识别装置的下游，用于将所述视觉识别装置识别出的煤矸石分拣至所述容纳箱内；以及

控制装置，所述控制装置与所述传送装置、视觉识别装置以及分拣装置电连接，以控制所述传送装置、视觉识别装置以及分拣装置工作。

可选地，所述分流装置包括第一龙门架和设置于所述第一龙门架上的分流组件，所述分流组件整体呈“V”形，且所述分流组件的尖端朝向所述传送装置的输送起始端；

所述分流组件的底端与所述传送装置的上表面齐平。

可选地，所述分流组件与所述第一龙门架滑动连接，以使所述分流组件能够相对所述第一龙门架上下滑动。

可选地，所述分流装置还包括用于驱动所述分流组件滑动的第一驱动部件，所述控制装置与所述第一驱动部件电连接，以控制所述驱动部件工作。

可选地，所述分流装置的上游设置有传感器，用于测量所述传送装置上原煤的高度，所述传感器与所述控制装置电连接，以将所测量的数据输送至所述控制装置；

当测量所述传送装置上原煤的高度大于预设值时，所述控制装置控制所述第一驱动部件工作，以将所述分流组件升起。

可选地，所述分拣装置包括第二龙门架以及设置于所述第二龙门架上的机械手，所述机械手位于所述容纳箱的一侧。

可选地，所述分拣装置还包括第二驱动部件，所述第二龙门架的横梁上设置有导轨，所述导轨的方向垂直于所述传送装置的输送方向，所述机械手设置于所述导轨上，并能够在所述第二驱动部件的驱动下沿所述导轨移动，所述控制装置与所述第二驱动部件电连接，以控制所述第二驱动部件工作；

所述机械手能够移动的宽度大于所述传送装置的宽度。

可选地，所述分拣装置的上游设置有传感器，用于测量所述传送装置上原煤的高度，所述传感器与所述控制装置电连接，以将所测量的数据输送至所述控制装置；

当测量所述传送装置上原煤的高度大于预设值时，所述控制装置控制所述第二驱动部件工作，以将所述机械手移动到所述传送装置两侧。

可选地，所述煤矸石识别及分拣系统包括至少两个所述分拣装置，至少两个所述分拣装置均设置于所述视觉识别装置的下游，且间隔设置；

每个所述分拣装置的两侧均设置有所述容纳箱。

可选地，所述传送装置包括：包括第三驱动部件、支架、设置于所述支架上的若干滚动部件以及铺设在所述若干滚动部件上并由所述驱动部件带动的输送带；

若干所述滚动部件用于支撑所述输送带；

靠近所述分拣装置的部分滚动部件在所述输送带横截面上中间高两边低，以使该位置的部分所述输送带从两侧向中间凸起。

采用上述技术方案，可快速的识别并分拣出原煤中的煤矸石，分拣效率大大提升，而且经过表面处理装置的表面处理以及分流装置的分流，使识别准确度和分拣准确度得到显著提升，对于煤矸石的分拣工作发挥了积极的作用。

附图说明

图1是本发明一实施方式中煤矸石识别及分拣系统的立体示意图；

图2是图1中煤矸石识别及分拣系统的主视图；

图3是图1中煤矸石识别及分拣系统的俯视图；

图4是图1中表面处理装置的截面示意图；

附图标记：

10-传送装置；11-容纳箱；12-第三驱动部件；13-支架；14-输送带；

20-进料斗；

30-表面处理装置；

40-分流装置；41-第一龙门架；42-分流组件；

50-视觉识别装置；

60-分拣装置；61-第二龙门架；62-机械手。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式一

本实施方式所提供的技术方案是为了识别并分拣原煤中的煤矸石，原煤中包括煤炭和混杂在煤炭中的煤矸石，本实施方式的目的就是提供一个完整的系统来提高煤矸石分拣效率。

参阅图1-图3，本实施方式提供一种煤矸石识别及分拣系统，用于识别并分拣原煤中的煤矸石，包括：传送装置10、进料斗20、表面处理装置30、分流装置40、视觉识别装置50、分拣装置60以及控制装置(图中未示出)。

其中，传送装置10用于输送原煤，传送装置10输送路线的两侧设置有容纳箱11；进料斗20设置在传送装置10的输送起始端；表面处理装置30设置于进料斗20的下游，用于对原煤进行吹扫；分流装置40设置于表面处理装置30的下游，用于将传送装置10上的原煤分成至少两列；视觉识别装置50设置于分流装置40的下游，用于识别原煤中的煤矸石；分拣装置60设置于视觉识别装置50的下游，用于将视觉识别装置50识别出的煤矸石分拣至容纳箱11内；控制装置与传送装置10、视觉识别装置50以及分拣装置60电连接，以控制传送装置10、视觉识别装置50以及分拣装置60工作。

工作过程中，控制装置控制各个装置启动，原煤从进料斗20进入系统，流入传送装置10上进行传送，原煤先进入表面处理装置30，表面处理装置30能够提供高速气流吹扫原煤，在高速气流的吹扫下，煤炭表面基本无变化，而煤矸石表面附着的煤粉被吹掉，从而显出煤矸石的本色(灰色)，灰色的煤矸石利于工业相机等识别装置识别和处理。经过表面处理装置30处理后煤炭和煤矸石的表面颜色差异很大，能够很容易被视觉识别装置50识别。视觉识别装置50可根据煤炭和煤矸石在图像中灰度的不同而识别出煤矸石，特别是在经过表面处理装置30风干处理后，增强了可识别度。在经过表面处理装置30处理后，原煤被分流装置40分流成至少两列，成列分布的原煤有利于分拣装置60分拣，能有效减小分拣错误。视觉识别装置50识别出煤矸石后会将煤矸石的位置信息发送至控制装置，控制装置根据该位置信息调控分拣装置60进行精准分拣。

采用上述技术方案，可快速的识别并分拣出原煤中的煤矸石，分拣效率大大提升，而且经过表面处理装置30的表面处理以及分流装置40的分流，使识别准确度和分拣准确度得到显著提升，对于煤矸石的分拣工作发挥了积极的作用。

参与图4，其示出了表面处理装置30的截面示意图，表面处理装置30具有一壳体，罩在传送装置10的输送带14上，所有原煤均从该壳体内通过，壳体内设置有喷嘴，对经过的原煤进行吹扫，增加原煤中煤矸石的可识别度。

在本实施方式中，分流装置40把原煤分成两列，具体地：分流装置40包括第一龙门架41和设置于第一龙门架41上的分流组件42，分流组件42整体呈“V”形，且分流组件42的尖端朝向传送装置10的输送起始端；分流组件42的底端与传送装置10的上表面齐平。这里的“V”形结构是从传送装置10的正上方向下看分流组件42时，分流组件42的形状为“V”形结构。设置成这种形状的目的是把原煤分流成两列，排列在传送装置10上。第一龙门架41主要起到承载分流组件42的作用。本领域技术人员可以根据需求设置其他结构的分流装置40把原煤分成三列、四列甚至更多列。

较佳地，分流组件42与第一龙门架41滑动连接，以使分流组件42能够相对第一龙门架41上下滑动。这种设置方式一方面有利于分流组件42的安装调试。

进一步，在一个更优的实施例中，分流装置40还包括用于驱动分流组件42滑动的第一驱动部件，控制装置与第一驱动部件电连接，以控制驱动部件工作。通过设置第一驱动部件可以实现分流组件42升降的自动控制，使得整个系统的自动化程度更高。

煤矸石在传送装置10上输送的过程中，可能会出现输送量过大的问题，也就是说传送装置10上堆积的原煤太多，如果得不到及时清理，可能会损坏整个分拣系统。为此本实施方式提供一种进一步优化的方案，具体地：在分流装置40的上游设置传感器，优选的为红外感应器，用于测量传送装置10上原煤的高度，传感器与控制装置电连接，以将所测量的数据输送至控制装置；当测量传送装置10上原煤的高度大于预设值时，控制装置自动控制第一驱动部件工作，以将分流组件42升起。分流组件42升起主要是起到避让原煤的作用，可减少对原煤的阻挡，从而有利于原煤在传送装置10上及时疏导，待疏导完成后，可将分流组件42降落。

在一个具体的实施例中，分拣装置60包括第二龙门架61以及设置于第二龙门架61上的机械手62，机械手62位于容纳箱11的一侧。第二龙门架61起到承载机械手62的作用，上面可以设置用于安装机械手62的部件以及各种线路。

进一步，分拣装置60还包括第二驱动部件，第二龙门架61的横梁上设置有导轨，导轨的方向垂直于传送装置10的输送方向，机械手62设置于导轨上，并能够在第二驱动部件的驱动下沿导轨移动，控制装置与第二驱动部件电连接，以控制第二驱动部件工作；机械手62能够移动的宽度大于传送装置10的宽度。通过上述设置，使得机械手62的移动范围能够覆盖整个传送装置10的宽度，而且实现了机械手62移动的自动控制。在本实施例中，同一第二龙门架61上设置两个机械手62，每个机械手62对应一列被分流的原煤。

同样为了解决原煤在传送装置10上堆积量过大的问题，可以在分拣装置60的上游设置有传感器，用于测量传送装置10上原煤的高度，传感器与控制装置电连接，以将所测量的数据输送至控制装置；当测量传送装置10上原煤的高度大于预设值时，控制装置控制第二驱动部件工作，以将机械手62移动到传送装置10两侧。该传感器可以与前文中分流装置40的上游设置的传感器为同一部件，也可以另外再单独设置一个传感器，通常一个煤矸石识别及分拣系统只设置一个传感器即可起到有效地调控作用，从而在传感器检测到传送装置10上原煤的高度大于预设值时，控制装置同时控制第一驱动部件和第二驱动部件工作，以避让原煤的输送通道。

为了使煤矸石分拣得更彻底，煤矸石识别及分拣系统包括至少两个分拣装置60，至少两个分拣装置60均设置于视觉识别装置50的下游，且间隔设置；每个分拣装置60的两侧均设置有容纳箱11。每个分拣装置60的上游可以分别设置相对应的视觉识别装置50，也可以多个分拣装置60共用同一视觉识别装置50。较佳的方案中，每个分拣装置60的上游均设置相对应的视觉识别装置50，而且，被分流的每列原煤的上方均设置有视觉识别装置50。

在本实施方式中，传送装置10包括：包括第三驱动部件12、支架13、设置于支架13上的若干滚动部件以及铺设在若干滚动部件上并由驱动部件12带动的输送带14；若干滚动部件用于支撑输送带14；靠近分拣装置60的部分滚动部件在输送带14横截面上中间高两边低，以使该位置的部分输送带14从两侧向中间凸起。由于该位置的部分输送带14从两侧向中间凸起，所以，在分拣装置60分拣煤矸石的时候，煤矸石更容易从输送带14上滚落至容纳箱11内，从而减小了机械手62的输出力，而且减小了煤矸石与输送带14的摩擦，避免煤矸石损伤输送带14。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种煤矸石识别及分拣系统，用于识别并分拣原煤中的煤矸石，其特征在于，包括：

传送装置(10)，用于输送原煤，所述传送装置(10)输送路线的两侧设置有容纳箱(11)；

进料斗(20)，设置在所述传送装置(10)的输送起始端；

表面处理装置(30)，设置于所述进料斗(20)的下游，用于对原煤进行吹扫；

分流装置(40)，设置于所述表面处理装置(30)的下游，用于将所述传送装置(10)上的原煤分成至少两列；

视觉识别装置(50)，设置于所述分流装置(40)的下游，用于识别所述原煤中的煤矸石；

分拣装置(60)，设置于所述视觉识别装置(50)的下游，用于将所述视觉识别装置(50)识别出的煤矸石分拣至所述容纳箱(11)内；以及

控制装置，所述控制装置与所述传送装置(10)、视觉识别装置(50)以及分拣装置(60)电连接，以控制所述传送装置(10)、视觉识别装置(50)以及分拣装置(60)工作。

2.根据权利要求1所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述分流装置(40)包括第一龙门架(41)和设置于所述第一龙门架(41)上的分流组件(42)，所述分流组件(42)整体呈“V”形，且所述分流组件(42)的尖端朝向所述传送装置(10)的输送起始端；

所述分流组件(42)的底端与所述传送装置(10)的上表面齐平。

3.根据权利要求2所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述分流组件(42)与所述第一龙门架(41)滑动连接，以使所述分流组件(42)能够相对所述第一龙门架(41)上下滑动。

4.根据权利要求3所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述分流装置(40)还包括用于驱动所述分流组件(42)滑动的第一驱动部件，所述控制装置与所述第一驱动部件电连接，以控制所述驱动部件工作。

5.根据权利要求4所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述分流装置(40)的上游设置有传感器，用于测量所述传送装置(10)上原煤的高度，所述传感器与所述控制装置电连接，以将所测量的数据输送至所述控制装置；

当测量所述传送装置(10)上原煤的高度大于预设值时，所述控制装置控制所述第一驱动部件工作，以将所述分流组件(42)升起。

6.根据权利要求1所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述分拣装置(60)包括第二龙门架(61)以及设置于所述第二龙门架(61)上的机械手(62)，所述机械手(62)位于所述容纳箱(11)的一侧。

7.根据权利要求6所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述分拣装置(60)还包括第二驱动部件，所述第二龙门架(61)的横梁上设置有导轨，所述导轨的方向垂直于所述传送装置(10)的输送方向，所述机械手(62)设置于所述导轨上，并能够在所述第二驱动部件的驱动下沿所述导轨移动，所述控制装置与所述第二驱动部件电连接，以控制所述第二驱动部件工作；

所述机械手(62)能够移动的宽度大于所述传送装置(10)的宽度。

8.根据权利要求7所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述分拣装置(60)的上游设置有传感器，用于测量所述传送装置(10)上原煤的高度，所述传感器与所述控制装置电连接，以将所测量的数据输送至所述控制装置；

当测量所述传送装置(10)上原煤的高度大于预设值时，所述控制装置控制所述第二驱动部件工作，以将所述机械手(62)移动到所述传送装置(10)两侧。

9.根据权利要求7所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述煤矸石识别及分拣系统包括至少两个所述分拣装置(60)，至少两个所述分拣装置(60)均设置于所述视觉识别装置(50)的下游，且间隔设置；

每个所述分拣装置(60)的两侧均设置有所述容纳箱(11)。

10.根据权利要求7所述的煤矸石识别及分拣系统，其特征在于，所述传送装置(10)包括：包括第三驱动部件(12)、支架(13)、设置于所述支架(13)上的若干滚动部件以及铺设在所述若干滚动部件上并由所述驱动部件(12)带动的输送带(14)；

若干所述滚动部件用于支撑所述输送带(14)；

靠近所述分拣装置(60)的部分滚动部件在所述输送带(14)横截面上中间高两边低，以使该位置的部分所述输送带(14)从两侧向中间凸起。

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