CN113702254A - 一种自动检测选矿矿石粒级的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动检测选矿矿石粒级的设备及方法，其中，自动检测选矿矿石粒级的设备，包括：破碎机；在破碎机的顶部设置有取料组件；与取料组件连接的粒径检测组件；以及与破碎机、取料组件及粒径检测组件连接的控制系统；所述粒径检测组件包括：扩散筒，用于将取料组件输送的矿石颗粒进行扩散；与扩散筒对接的高压风机，所述高压风机用于向扩散筒内输入高压气流，高压气流用于将矿石颗粒在扩散筒内进行扩散，在扩散筒的后端设置有由透明玻璃隔离的至少一个CCD相机组件，所述CCD相机组件用于采集矿石颗粒在扩散筒内颗粒的粒径分布信息，由颗粒的粒径分布信息得到矿石颗粒粒径的大小。

Description

一种自动检测选矿矿石粒级的设备及方法

技术领域

本发明涉及一种在线选矿设备，特别是涉及一种自动检测选矿矿石粒级的设备及方法。

背景技术

现有的选矿设备在进行矿石颗粒粒径检测时，都是在破碎机或者研磨机的后端输送皮带上部设置有CCD相机，这种方式不能控制在破碎阶段和研磨阶段矿石粒径的大小，如果要在破碎阶段和研磨阶段检测矿石的大小，只能通过人工观察或者从破碎机、研磨机内取样品进行线下检测，线下检测具有延后性，对矿石粒径大小的控制意义不大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种自动检测选矿矿石粒级的设备及方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种自动检测选矿矿石粒级的设备，包括：

破碎机；

在破碎机的顶部设置有取料组件；

与取料组件连接的粒径检测组件；

以及与破碎机、取料组件及粒径检测组件连接的控制系统；

所述粒径检测组件包括：

扩散筒，用于将取料组件输送的矿石颗粒进行扩散；

与扩散筒对接的高压风机，所述高压风机用于向扩散筒内输入高压气流，高压气流用于将矿石颗粒在扩散筒内进行扩散，

在扩散筒的后端设置有由透明玻璃隔离的至少一个CCD相机组件，所述CCD相机组件用于采集矿石颗粒在扩散筒内颗粒的粒径分布信息，由颗粒的粒径分布信息得到矿石颗粒粒径的大小；

所述控制系统依据得到的矿石颗粒粒径的大小来判断判断矿石颗粒的粒径级。

进一步地，取料组件包括：

取料筒，该取料筒设置在破碎机上端并伸入至破碎机，

高压吸料风机，前端与取料筒连接，该高压吸料风机用于产生高压吸风气流作用在吸料筒内用于将破碎机内的矿石颗粒导入至粒径检测组件。

进一步地，所述粒径检测组件还包括导入筒，该导入筒用于高压吸料风机与扩散筒之间的连接，用于将矿石颗粒由高压吸料风机导入至扩散筒内。

进一步地，所述CCD相机组件包括：

位于扩散筒后端内部的电机基座，在电机基座上设置有CCD相机移动微型电机，CCD相机移动微型电机的第一直线丝杆与推块连接，所述推块的两侧设置第一滑轨，所述第一滑轨固定在电机基座上，所述推块的前端设置有至少一个CCD相机，在CCD相机的前端设置有透明玻璃，

多个风管，沿扩散筒周向均匀设置有多个，

所述风管的一端位于增压室中，风管的另一端穿过电机基座、透明玻璃位于扩散筒内，所述增压室与高压风机的出风口对接；

在近透明玻璃处的扩散筒上设置有矿石颗粒进口，在所述扩散筒的另一侧且位于所述扩散筒内设置有移动圆板，该移动圆板的前侧设置有移动圆板推动微型电机，所述移动圆板推动微型电机上设置有第二直线丝杆，所述第二直线丝杆与移动圆板连接，沿所述移动圆板的左右两侧设置有移动耳，该移动耳固定在第二滑槽内，以及在移动圆板的移动行程内且位于扩散筒上设置有矿石颗粒出口。

进一步地，所述矿石颗粒进口与导入筒对接，矿石颗粒进入扩散筒后，所述移动圆板推动微型电机驱动第二直线丝杆带动移动圆板沿第二滑轨向后移动，直至使得移动圆板移动至矿石颗粒出口的后端，此时，矿石颗粒处在由扩散筒、移动圆板及透明玻璃之间组成的趋于密闭的圆形筒状的空间内，

控制系统控制高压风机工作，高压气流由增压室、多个风管进入至趋于密闭的圆形筒状的空间内，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，控制系统控制CCD相机采集矿石颗粒在扩散筒内颗粒的粒径分布信息。

进一步地，通过所述CCD相机移动微型电机驱动第一直线丝杆带动推块在第一滑轨上前后移动，可以对CCD相机相对于被测矿石颗粒的距离进行移动。

进一步地，所述取料筒内至少设置有一个第一上滤板和一第一下滤板，第一上滤板和第一下滤板的滤孔上下错位设置，且第一上滤板和第一下滤板的孔径均为0.05-30mm。

进一步地，所述矿石颗粒出口与下料筒上端对接，所述下料筒下端设置在破碎机上端并伸入至破碎机内。

进一步地，所述下料筒内至少设置有一个第二上滤板和一第二下滤板，第二上滤板和第二下滤板的滤孔上下错位设置，且第二上滤板和第二下滤板的孔径均为0.05-30mm。

本发明还提供了一种自动检测选矿矿石粒级的方法，包括如下步骤：

1)在矿石破碎过程中，控制系统设置取料组件的取料间隔，取料时，控制系统控制高压吸料风机产生高压吸风气流作用在吸料筒内将矿石颗粒由取料筒经导入筒、矿石颗粒进口至扩散筒内；

2)矿石颗粒进入扩散筒后，所述移动圆板推动微型电机驱动第二直线丝杆带动移动圆板沿第二滑轨向后移动，直至使得移动圆板移动至矿石颗粒出口的后端，此时，矿石颗粒处在由扩散筒、移动圆板及透明玻璃之间组成的趋于密闭的圆形筒状的空间内；

3)控制系统控制高压风机工作，高压气流由增压室、多个风管进入至趋于密闭的圆形筒状的空间内，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，控制系统控制CCD相机采集矿石颗粒在扩散筒内颗粒的粒径分布信息，并将粒径分布信息传递至控制系统的处理器内，经处理器处理后得到矿石颗粒粒径的大小；

4)控制系统控制所述移动圆板推动微型电机驱动第二直线丝杆带动移动圆板沿第二滑轨向前移动，直至使得移动圆板移动至矿石颗粒出口的前端，使得移动圆板让出矿石颗粒出口，矿石颗粒在高压气流作用下由矿石颗粒出口经下料筒进入至破碎机内，以此完成一个周期的粒径检测，所述控制系统依据得到的矿石颗粒粒径的大小来判断矿石颗粒的粒径级。

本发明的有益效果为：

本发明可以在破碎过程中或者研磨过程中按照设定的周期进行自动取料，并将矿石颗粒由取料筒经导入筒、矿石颗粒进口至扩散筒内，矿石颗粒进入扩散筒后，通过移动移动圆板的位置，使得石颗粒处在由扩散筒、移动圆板及透明玻璃之间组成的趋于密闭的圆形筒状的空间内，控制系统控制高压风机工作，高压气流由增压室、多个风管进入至趋于密闭的圆形筒状的空间内，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，控制系统控制CCD相机采集矿石颗粒在扩散筒内颗粒的粒径分布信息，并将粒径分布信息传递至控制系统的处理器内，经处理器处理后得到矿石颗粒粒径的大小，控制系统依据得到的矿石颗粒粒径的大小来判断矿石颗粒的粒径级。

本发明是一种适用于破碎机或者研磨机上的在线检测矿石粒径大小的设备，可以在现有的破碎机或者研磨机上进行改造，适用性强，且通过在线按照设定的周期对矿石颗粒进行检测，可以对破碎机或者研磨机输出矿石颗粒粒径进行控制。

附图说明

图1为本发明应用在破碎机上的结构示意图；

图2为本发明中粒径检测组件的结构示意图；

图3为本发明中移动圆板的结构示意图。

具体实施方式

以下参照实施例和附图对本发明进行详细的描述。

参照图1至图3，本发明提供了一种自动检测选矿矿石粒级的设备，包括：

破碎机103，该破碎机103设置在底座100碎机103由伺服电机102力来源，伺服电机连接减速机，减速机上设置由输出轴，该输出轴与破碎机103的动力轴连接；·

在破碎机103的顶部设置有取料组件；取料组件包括：

取料筒104，该取料筒104设置在破碎机103上端并伸入至破碎机103，

高压吸料风机106，前端与取料筒104连接，该高压吸料风机106用于产生高压吸风气流作用在吸料筒内用于将破碎机103内的矿石颗粒导入至粒径检测组件；

与取料组件连接的粒径检测组件；

以及与破碎机103、取料组件及粒径检测组件连接的控制系统111；

所述粒径检测组件包括：

扩散筒108，用于将取料组件输送的矿石颗粒进行扩散；

与扩散筒108对接的高压风机107，所述高压风机107用于向扩散筒108内输入高压气流，高压气流用于将矿石颗粒在扩散筒108内进行扩散，所述粒径检测组件还包括导入筒，该导入筒用于高压吸料风机106与扩散筒108之间的连接，用于将矿石颗粒由高压吸料风机106导入至扩散筒108内；

在扩散筒108的后端设置有由透明玻璃213隔离的至少一个CCD相机组件，所述CCD相机组件用于采集矿石颗粒在扩散筒108内颗粒的粒径分布信息，由颗粒的粒径分布信息得到矿石颗粒粒径的大小；

所述控制系统111依据得到的矿石颗粒粒径的大小来判断判断矿石颗粒的粒径级。本发明是一种适用于破碎机103或者研磨机上的在线检测矿石粒径大小的设备，可以在现有的破碎机103或者研磨机上进行改造，适用性强，且通过在线按照设定的周期对矿石颗粒进行检测，可以对破碎机103或者研磨机输出矿石颗粒粒径进行控制。

在上述中，所述CCD相机组件包括：

位于扩散筒108后端内部的电机基座200，在电机基座200上设置有CCD相机203移动微型电机204，CCD相机203移动微型电机204的第一直线丝杆201与推块206连接，所述推块206的两侧设置第一滑轨205，所述第一滑轨205固定在电机基座200上，所述推块206的前端设置有至少一个CCD相机203，在CCD相机203的前端设置有透明玻璃213，

多个风管202，沿扩散筒108周向均匀设置有多个，

所述风管202的一端位于增压室1070中，风管202的另一端穿过电机基座200、透明玻璃213位于扩散筒108内，所述增压室1070与高压风机107的出风口对接；

在近透明玻璃213处的扩散筒108上设置有矿石颗粒进口207，在所述扩散筒108的另一侧且位于所述扩散筒108内设置有移动圆板209，该移动圆板209的前侧设置有移动圆板推动微型电机212，所述移动圆板推动微型电机212上设置有第二直线丝杆211，所述第二直线丝杆211与移动圆板209连接，沿所述移动圆板209的左右两侧设置有移动耳，该移动耳固定在第二滑槽内，以及在移动圆板209的移动行程内且位于扩散筒108上设置有矿石颗粒出口208。

所述矿石颗粒进口207与导入筒对接，矿石颗粒进入扩散筒108后，所述移动圆板推动微型电机212驱动第二直线丝杆211带动移动圆板209沿第二滑轨210向后移动，直至使得移动圆板209移动至矿石颗粒出口208的后端，此时，矿石颗粒处在由扩散筒108、移动圆板209及透明玻璃213之间组成的趋于密闭的圆形筒状的空间内，

控制系统111控制高压风机107工作，高压气流由增压室1070、多个风管202进入至趋于密闭的圆形筒状的空间内，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，控制系统111控制CCD相机203采集矿石颗粒在扩散筒108内颗粒的粒径分布信息。

在上述中，通过所述CCD相机203移动微型电机204驱动第一直线丝杆201带动推块206在第一滑轨205上前后移动，可以对CCD相机203相对于被测矿石颗粒的距离进行移动。通过移动CCD相机203相对于被测矿石颗粒的距离，可以控制CCD相机203焦距，可以在趋于密闭的圆形筒状的空间内获取设定输出清晰、设定格式大小的采集图像，为了得到清晰的图像，在CCD相机203处可以增设多个光源(本发明中采用带外置光源的CCD相机203)，在本发明中，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，此时，CCD相机203采集的图像中包含了这些被扩散的矿石颗粒，在焦距恒定的情况在，每一帧图像输出时，均是按照设定的格式大小输出，在设定格式大小的图像上分布着被扩散的矿石颗粒，按照帧输出并进行图像处理，就可以得到矿石颗粒的粒径级。

在进行取料时，为了使得取料过程中较大的颗粒被吸入至扩散筒108内，所述取料筒104内至少设置有一个第一上滤板105和一第一下滤板，第一上滤板105和第一下滤板的滤孔上下错位设置，且第一上滤板105和第一下滤板的孔径均为0.05-30mm。

上述中，第一上滤板105和第一下滤板的孔径可以依据不同的颗粒要求进行设置，本发明只是按照具体实施时设定的一般孔径，并不代表较小或者较大孔径的滤板不能适用于本发明。

上述中，所述矿石颗粒出口208与下料筒110上端对接，所述下料筒110下端设置在破碎机103上端并伸入至破碎机103内。所述下料筒110内至少设置有一个第二上滤板和一第二下滤板，第二上滤板和第二下滤板的滤孔上下错位设置，且第二上滤板和第二下滤板的孔径均为0.05-30mm。第二上滤板和第二下滤板的孔径可以依据不同的颗粒要求进行设置，本发明只是按照具体实施时设定的一般孔径，并不代表较小或者较大孔径的滤板不能适用于本发明。

本发明还提供了一种自动检测选矿矿石粒级的方法，包括如下步骤：

1)在矿石破碎过程中，控制系统111设置取料组件的取料间隔，取料时，控制系统111控制高压吸料风机106产生高压吸风气流作用在吸料筒内将矿石颗粒由取料筒104经导入筒、矿石颗粒进口207至扩散筒108内；

2)矿石颗粒进入扩散筒108后，所述移动圆板推动微型电机212驱动第二直线丝杆211带动移动圆板209沿第二滑轨210向后移动，直至使得移动圆板209移动至矿石颗粒出口208的后端，此时，矿石颗粒处在由扩散筒108、移动圆板209及透明玻璃213之间组成的趋于密闭的圆形筒状的空间内；

3)控制系统111控制高压风机107工作，高压气流由增压室1070、多个风管202进入至趋于密闭的圆形筒状的空间内，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，控制系统111控制CCD相机203采集矿石颗粒在扩散筒108内颗粒的粒径分布信息，并将粒径分布信息传递至控制系统111的处理器内，经处理器处理后得到矿石颗粒粒径的大小；在本发明中，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，此时，CCD相机203采集的图像中包含了这些被扩散的矿石颗粒，在焦距恒定的情况在，每一帧图像输出时，均是按照设定的格式大小输出，在设定格式大小的图像上分布着被扩散的矿石颗粒，按照帧输出并进行图像处理，就可以得到矿石颗粒的粒径级。

4)控制系统111控制所述移动圆板推动微型电机212驱动第二直线丝杆211带动移动圆板209沿第二滑轨210向前移动，直至使得移动圆板209移动至矿石颗粒出口208的前端，使得移动圆板209让出矿石颗粒出口208，矿石颗粒在高压气流作用下由矿石颗粒出口208经下料筒110进入至破碎机103内，以此完成一个周期的粒径检测，所述控制系统111依据得到的矿石颗粒粒径的大小来判断矿石颗粒的粒径级以及对破碎机103的破碎程度进行控制。

本发明可以在破碎过程中或者研磨过程中按照设定的周期进行自动取料，并将矿石颗粒由取料筒104经导入筒、矿石颗粒进口207至扩散筒108内，矿石颗粒进入扩散筒108后，通过移动移动圆板209的位置，使得石颗粒处在由扩散筒108、移动圆板209及透明玻璃213之间组成的趋于密闭的圆形筒状的空间内，控制系统111控制高压风机107工作，高压气流由增压室1070、多个风管202进入至趋于密闭的圆形筒状的空间内，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，控制系统111控制CCD相机203采集矿石颗粒在扩散筒108内颗粒的粒径分布信息，并将粒径分布信息传递至控制系统111的处理器内，经处理器处理后得到矿石颗粒粒径的大小，控制系统111依据得到的矿石颗粒粒径的大小来判断矿石颗粒的粒径级。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，包括：

破碎机；

在破碎机的顶部设置有取料组件；

与取料组件连接的粒径检测组件；

以及与破碎机、取料组件及粒径检测组件连接的控制系统；

所述粒径检测组件包括：

扩散筒，用于将取料组件输送的矿石颗粒进行扩散；

与扩散筒对接的高压风机，所述高压风机用于向扩散筒内输入高压气流，高压气流用于将矿石颗粒在扩散筒内进行扩散，

在扩散筒的后端设置有由透明玻璃隔离的至少一个CCD相机组件，所述CCD相机组件用于采集矿石颗粒在扩散筒内颗粒的粒径分布信息，由颗粒的粒径分布信息得到矿石颗粒粒径的大小；

所述控制系统依据得到的矿石颗粒粒径的大小来判断判断矿石颗粒的粒径级。

2.根据权利要求1所述的自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，所述取料组件包括：

取料筒，该取料筒设置在破碎机上端并伸入至破碎机，

高压吸料风机，前端与取料筒连接，该高压吸料风机用于产生高压吸风气流作用在吸料筒内用于将破碎机内的矿石颗粒导入至粒径检测组件。

3.根据权述的动自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，所述粒径检测组件还包括导入筒，该导入筒用于高压吸料风机与扩散筒之间的连接，用于将矿石颗粒由高压吸料风机导入至扩散筒内。

4.根据权利要求1所述的自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，所述CCD相机组件包括：

位于扩散筒后端内部的电机基座，在电机基座上设置有CCD相机移动微型电机，CCD相机移动微型电机的第一直线丝杆与推块连接，所述推块的两侧设置第一滑轨，所述第一滑轨固定在电机基座上，所述推块的前端设置有至少一个CCD相机，在CCD相机的前端设置有透明玻璃，

多个风管，沿扩散筒周向均匀设置有多个，

所述风管的一端位于增压室中，风管的另一端穿过电机基座、透明玻璃位于扩散筒内，所述增压室与高压风机的出风口对接；

在近透明玻璃处的扩散筒上设置有矿石颗粒进口，在所述扩散筒的另一侧且位于所述扩散筒内设置有移动圆板，该移动圆板的前侧设置有移动圆板推动微型电机，所述移动圆板推动微型电机上设置有第二直线丝杆，所述第二直线丝杆与移动圆板连接，沿所述移动圆板的左右两侧设置有移动耳，该移动耳固定在第二滑槽内，以及在移动圆板的移动行程内且位于扩散筒上设置有矿石颗粒出口。

5.根据权利要求4所述的自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，所述矿石颗粒进口与导入筒对接，矿石颗粒进入扩散筒后，所述移动圆板推动微型电机驱动第二直线丝杆带动移动圆板沿第二滑轨向后移动，直至使得移动圆板移动至矿石颗粒出口的后端，此时，矿石颗粒处在由扩散筒、移动圆板及透明玻璃之间组成的趋于密闭的圆形筒状的空间内，

控制系统控制高压风机工作，高压气流由增压室、多个风管进入至趋于密闭的圆形筒状的空间内，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，控制系统控制CCD相机采集矿石颗粒在扩散筒内颗粒的粒径分布信息。

6.根据权利要求4所述的自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，通过所述CCD相机移动微型电机驱动第一直线丝杆带动推块在第一滑轨上前后移动，可以对CCD相机相对于被测矿石颗粒的距离进行移动。

7.根据权利要求2所述的自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，所述取料筒内至少设置有一个第一上滤板和一第一下滤板，第一上滤板和第一下滤板的滤孔上下错位设置，且第一上滤板和第一下滤板的孔径均为0.05-30mm。

8.根据权利要求4所述的自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，所述矿石颗粒出口与下料筒上端对接，所述下料筒下端设置在破碎机上端并伸入至破碎机内。

9.根据权利要求8所述的自动检测选矿矿石粒级的设备，其特征在于，所述下料筒内至少设置有一个第二上滤板和一第二下滤板，第二上滤板和第二下滤板的滤孔上下错位设置，且第二上滤板和第二下滤板的孔径均为0.05-30mm。

10.一种自动检测选矿矿石粒级的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在矿石破碎过程中，控制系统设置取料组件的取料间隔，取料时，控制系统控制高压吸料风机产生高压吸风气流作用在吸料筒内将矿石颗粒由取料筒经导入筒、矿石颗粒进口至扩散筒内；

2)矿石颗粒进入扩散筒后，所述移动圆板推动微型电机驱动第二直线丝杆带动移动圆板沿第二滑轨向后移动，直至使得移动圆板移动至矿石颗粒出口的后端，此时，矿石颗粒处在由扩散筒、移动圆板及透明玻璃之间组成的趋于密闭的圆形筒状的空间内；

3)控制系统控制高压风机工作，高压气流由增压室、多个风管进入至趋于密闭的圆形筒状的空间内，高压气流使得矿石颗粒在趋于密闭的圆形筒状的空间内进行扩散，控制系统控制CCD相机采集矿石颗粒在扩散筒内颗粒的粒径分布信息，并将粒径分布信息传递至控制系统的处理器内，经处理器处理后得到矿石颗粒粒径的大小；

4)控制系统控制所述移动圆板推动微型电机驱动第二直线丝杆带动移动圆板沿第二滑轨向前移动，直至使得移动圆板移动至矿石颗粒出口的前端，使得移动圆板让出矿石颗粒出口，矿石颗粒在高压气流作用下由矿石颗粒出口经下料筒进入至破碎机内，以此完成一个周期的粒径检测，所述控制系统依据得到的矿石颗粒粒径的大小来判断矿石颗粒的粒径级。

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