CN114101081A - 一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤炭运输设备技术领域，具体涉及一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置和方法；包括第一带式输送机、第二带式输送机、布料模块、相机识别模块、六轴机器人、桁架机器人、除尘管道、铅防护罩、X射线源箱和分选箱，第一带式输送机与第二带式输送机相搭接，布料模块与第一带式输送机固定连接，相机识别模块与第一带式输送机固定连接，并位于布料模块的一侧，六轴机器人和桁架机器人分别与第一带式输送机固定连接，并均位于第一带式输送机的上方，铅防护罩、X射线源箱和分选箱分别与第二带式输送机固定连接，且除尘管道贯穿分选箱，通过上述结构的设置实现对煤流进行多方式识别、多手段分拣。

Description

一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置和方法

技术领域

本发明涉及煤炭运输设备技术领域，尤其涉及一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置和方法。

背景技术

煤炭在井下通过带速输送机输送时，矿井采掘所产生的各项杂物如金属、木制品、纺织品等杂物会随煤流一起输送，对选煤厂生产环节造成卡堵现象，造成设备损坏或延误生产，造成生产损失。

目前煤流中包括如金属、木制品、纺织品等杂物杂，这些杂物会影响煤炭品质，也会对设备造成损坏，在煤炭洗选前需要去除，常规方法是在井下煤仓入口前通过设置除铁器除铁，对于木块、纺织品等在选煤厂手拣矸石皮带上人工分拣，需要配置大量人工，无法使用设备对煤流进行多方式识别、多手段分拣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置和方法，旨在解决现有技术中的无法使用设备对煤流进行多方式识别、多手段分拣的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置第一带式输送机、第二带式输送机、布料模块、相机识别模块、六轴机器人、桁架机器人、除尘管道、铅防护罩、X射线源箱和分选箱，所述第一带式输送机与所述第二带式输送机相搭接，所述布料模块与所述第一带式输送机固定连接，并位于所述第一带式输送机的上方，所述相机识别模块与所述第一带式输送机固定连接，并位于所述布料模块的一侧，所述六轴机器人和所述桁架机器人分别与所述第一带式输送机固定连接，并均位于所述第一带式输送机的上方，所述铅防护罩、所述X射线源箱和所述分选箱分别与所述第二带式输送机固定连接，且所述除尘管道贯穿所述分选箱。

其中，所述桁架机器人包括电动转盘、连接杆、支撑杆、电磁吸盘和机械抓手，所述电动转盘与所述第一带式输送机固定连接，所述连接杆的一端与所述电动转盘的输出端固定连接，所述支撑杆与所述连接杆的另一端固定连接，所述电磁吸盘与所述支撑杆的一端固定连接，所述机械抓手与所述支撑杆的另一端固定连接。

其中，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括支撑架、转动组件、转轴和搅动块，所述支撑架与所述分选箱固定连接，并位于所述分选箱的外侧壁，所述转动组件与所述支撑架固定连接，并位于所述支撑架的外侧壁，所述转轴的一端与所述转动组件固定连接，所述搅动块的数量为多个，每个所述搅动块分别与所述转轴固定连接，并均位于所述转轴的外侧壁，且每个所述搅动块交错设置。

其中，所述转动组件包括转动电机和减速机，所述转动电机与所述支撑架固定连接，并位于所述支撑架的外侧壁，所述减速机与所述转动电机的输出端固定连接，所述转轴的一端与所述减速机的输出端固定连接。

其中，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括挡板，所述挡板与所述分选箱固定连接，并位于所述分选箱的外侧壁。

其中，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括支撑柱，所述支撑柱与所述挡板固定连接，并位于所述挡板的外侧壁，所述转轴远离所述减速机的一端与所述支撑柱转动连接。

本发明还提供一种采用上述所述的一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置的识别和分拣的方法，包括如下步骤：

制定停机制度，针对煤流中的杂物进行统计，将输送中的杂物数据进行采集；

识别煤流中的杂物类型；

使用所述桁架机器人抓取煤流中的杂物；

调节煤流输送速度。

本发明的一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置和方法，所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的带速分别独立，使用PLC控制器对所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置进行控制，通过所述相机识别模块识别煤流中的杂物，所述六轴机器人和所述桁架机器人将杂物进行抓取，所述X射线源箱发出X射线，识别煤流中的中小块矸石，所述分选箱为高压自动控制阵列式喷嘴分选箱，实现中小块矸石的分选，PLC控制器通过图像识别煤流中杂物数量的多少，实时调节煤流输送，在杂物多的时候，降低所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的带速，使得煤流输送速度降低，杂物少的时候，提高所述第一带式输送机和所述第二带式输送机的带速，使得煤流输送速度加快，使所述六轴机器人和所述桁架机器人在杂物较多的时候完成抓取不漏抓，杂物少的时候加快煤流输送速度，实现了对煤流进行多方式识别、多手段分拣。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置的结构示意图。

图2是本发明的桁架机器人的结构示意图。

图3是本发明的分选箱的结构示意图。

图4是本发明的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置的部分结构示意图。

图5是本发明的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的方法的步骤流程图。

1-布料模块、2-相机识别模块、3-六轴机器人、4-桁架机器人、5-除尘管道、6-铅防护罩、7-X射线源箱、8-分选箱、9-支撑架、10-第一带式输送机、11-第二带式输送机、、41-电动转盘、42-连接杆、43-支撑杆、44-电磁吸盘、45-机械抓手、101-转动组件、102-转轴、103-搅动块、104-挡板、105-支撑柱、106-过滤网、107-电动推杆、108-刮条、109-清理箱、110-清理棉、111-限位架、112-密封圈、1011-转动电机、1012-减速机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，本发明提供了一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置包括第一带式输送机10、第二带式输送机11、布料模块1、相机识别模块2、六轴机器人3、桁架机器人4、除尘管道5、铅防护罩6、X射线源箱7和分选箱8，所述第一带式输送机10与所述第二带式输送机11相搭接，所述布料模块1与所述第一带式输送机10固定连接，并位于所述第一带式输送机10的上方，所述相机识别模块2与所述第一带式输送机10固定连接，并位于所述布料模块1的一侧，所述六轴机器人3和所述桁架机器人4分别与所述第一带式输送机10固定连接，并均位于所述第一带式输送机10的上方，所述铅防护罩6、所述X射线源箱7和所述分选箱8分别与所述第二带式输送机11固定连接，且所述除尘管道5贯穿所述分选箱8。

在本实施方式中，所述第一带式输送机10和所述第二带式输送机11的带速分别独立，使用PLC控制器对所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置进行控制，所述相机识别模块2识别煤流中的杂物，所述六轴机器人3和所述桁架机器人4将杂物进行抓取，所述X射线源箱7发出X射线，识别煤流中的中小块矸石，所述分选箱8为高压自动控制阵列式喷嘴分选箱8，实现中小块矸石的分选，PLC控制器通过图像识别煤流中杂物数量的多少，实时调节煤流输送，在杂物多的时候，降低所述第一带式输送机10和所述第二带式输送机11的带速，使得煤流输送速度降低，杂物少的时候，提高所述第一带式输送机10和所述第二带式输送机11的带速，使得煤流输送速度加快，使所述六轴机器人3和所述桁架机器人4在杂物较多的时候完成抓取不漏抓，杂物少的时候加快煤流输送速度，实现了对煤流进行多方式识别、多手段分拣。

进一步地，所述桁架机器人4包括电动转盘41、连接杆42、支撑杆43、电磁吸盘44和机械抓手45，所述电动转盘41与所述第一带式输送机10固定连接，所述连接杆42的一端与所述电动转盘41的输出端固定连接，所述支撑杆43与所述连接杆42的另一端固定连接，所述电磁吸盘44与所述支撑杆43的一端固定连接，所述机械抓手45与所述支撑杆43的另一端固定连接。

在本实施方式中，所述电动转盘41运作，带动所述连接杆42转动，从而使得所述支撑杆43上的所述电磁吸盘44和所述机械抓手45旋转，所述电磁吸盘44吸取钢筋，所述机械抓手45抓取木头。

进一步地，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括支撑架9、转动组件101、转轴102和搅动块103，所述支撑架9与所述分选箱8固定连接，并位于所述分选箱8的外侧壁，所述转动组件101与所述支撑架9固定连接，并位于所述支撑架9的外侧壁，所述转轴102的一端与所述转动组件101固定连接，所述搅动块103的数量为多个，每个所述搅动块103分别与所述转轴102固定连接，并均位于所述转轴102的外侧壁，且每个所述搅动块103交错设置。

进一步地，所述转动组件101包括转动电机1011和减速机1012，所述转动电机1011与所述支撑架9固定连接，并位于所述支撑架9的外侧壁，所述减速机1012与所述转动电机1011的输出端固定连接，所述转轴102的一端与所述减速机1012的输出端固定连接。

进一步地，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括挡板104，所述挡板104与所述分选箱8固定连接，并位于所述分选箱8的外侧壁。

进一步地，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括支撑柱105，所述支撑柱105与所述挡板104固定连接，并位于所述挡板104的外侧壁，所述转轴102远离所述减速机1012的一端与所述支撑柱105转动连接。

在本实施方式中，所述支撑架9支撑所述转动电机1011，所述转动电机1011运作，所述转动电机1011与所述减速机1012相配合，驱动所述转轴102转动，多个所述搅动块103对煤流进行搅拌，从而使得煤流内的物质更加均匀，所述挡板104防止煤流中的物质在搅动过程中飞溅，所述转轴102远离所述减速机1012的一端与所述支撑柱105转动连接，所述支撑柱105增加所述转轴102的支撑点，从而使得所述转轴102在转动过程中更加稳定。

进一步地，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括过滤网106、电动推杆107、刮条108、清理箱109和清理棉110，所述过滤网106与所述除尘管道5固定连接，并位于所述除尘管道5的内部，所述电动推杆107与所述除尘管道5固定连接，并位于所述除尘管道5的内侧壁，所述刮条108与所述电动推杆107的输出端固定连接，所述清理箱109与所述除尘管道5相连通，并位于所述刮条108的下方，所述清理箱109内设置有所述清理棉110。

在本实施方式中，所述除尘管道5与吸尘器连通，从而进行除尘工作，灰尘在所述除尘管道5内，粘附于所述过滤网106上，所述电动推杆107运作，所述电动推杆107驱动所述刮条108对所述过滤网106进行刮除，以便灰尘刮除至所述清理箱109内，所述清理棉110上吸附有清洁液，当所述刮条108接触所述清理棉110时，所述刮条108上残留的灰尘被所述清理棉110清理，从而提高吸尘效果。

进一步地，所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括限位架111和密封圈112，所述限位架111与所述除尘管道5固定连接，并位于所述除尘管道5的外侧壁，且所述清理箱109滑动设置于所述限位架111内，所述密封圈112与所述清理箱109固定连接，并位于所述清理箱109的外侧壁。

在本实施方式中，所述限位架111限制所述清理箱109的位置，以便将所述清理箱109从所述除尘管道5上安装和取卸，所述密封圈112增加所述清理箱109和所述除尘管道5之间的密封效果。

请参阅图5，本发明还提供了一种采用上述所述的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置的识别和分拣的方法，包括如下步骤：

S1：制定停机制度，针对煤流中的杂物进行统计，将输送中的杂物数据进行采集；

S2：识别煤流中的杂物类型；

S3：使用所述桁架机器人4抓取煤流中的杂物；

S4：调节煤流输送速度。

其中，首先制定停机制度，针对煤流中的杂物进行统计，将输送中的杂物数据进行采集，按照绿黄橙红的报警等级，制定相应的管理制度及停机制度，总量中0～20％矸石和杂物量为绿色正常运行，20～30％为黄色需要人工参与分拣，30～40％为红色，需要多人工参与，40％以上为红色，需要控制来料段运量，需要并针对杂物统计，形成统一的统计管理平台，将皮带输送过程中杂物数据进行采集，所述相机识别模块2识别煤流中的杂物类型，使用所述桁架机器人4抓取煤流中的杂物，木头调用机械抓手45抓取，钢筋调用电磁吸盘44吸取，在杂物多的时候，PLC控制器降低所述第一带式输送机10和所述第二带式输送机11的带速，控制煤流输送速度降低，杂物少的时候，PLC控制器提高所述第一带式输送机10和所述第二带式输送机11的带速，控制煤流输送速度加快，当矸石或杂物超过所述六轴机器人3和所述桁架机器人4的正常抓取能力时，PLC控制器控制来料段来料量，同时降低煤流输送速度，保证所述六轴机器人3和所述桁架机器人4能将识别到的矸石或杂物进行充分抓取，相反当矸石或杂物较少时，所述六轴机器人3和所述桁架机器人4能力比较富裕，可以适当提高来料段来料以及煤流的输送速度，增大处理能力，实现降低所述第一带式输送机10和所述第二带式输送机11的皮带的合理调速。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置，其特征在于，

所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置包括第一带式输送机、第二带式输送机、布料模块、相机识别模块、六轴机器人、桁架机器人、除尘管道、铅防护罩、X射线源箱和分选箱，所述第一带式输送机与所述第二带式输送机相搭接，所述布料模块与所述第一带式输送机固定连接，并位于所述第一带式输送机的上方，所述相机识别模块与所述第一带式输送机固定连接，并位于所述布料模块的一侧，所述六轴机器人和所述桁架机器人分别与所述第一带式输送机固定连接，并均位于所述第一带式输送机的上方，所述铅防护罩、所述X射线源箱和所述分选箱分别与所述第二带式输送机固定连接，且所述除尘管道贯穿所述分选箱。

2.如权利要求1所述的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置，其特征在于，

所述桁架机器人包括电动转盘、连接杆、支撑杆、电磁吸盘和机械抓手，所述电动转盘与所述第一带式输送机固定连接，所述连接杆的一端与所述电动转盘的输出端固定连接，所述支撑杆与所述连接杆的另一端固定连接，所述电磁吸盘与所述支撑杆的一端固定连接，所述机械抓手与所述支撑杆的另一端固定连接。

3.如权利要求1所述的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置，其特征在于，

所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括支撑架、转动组件、转轴和搅动块，所述支撑架与所述分选箱固定连接，并位于所述分选箱的外侧壁，所述转动组件与所述支撑架固定连接，并位于所述支撑架的外侧壁，所述转轴的一端与所述转动组件固定连接，所述搅动块的数量为多个，每个所述搅动块分别与所述转轴固定连接，并均位于所述转轴的外侧壁，且每个所述搅动块交错设置。

4.如权利要求3所述的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置，其特征在于，

所述转动组件包括转动电机和减速机，所述转动电机与所述支撑架固定连接，并位于所述支撑架的外侧壁，所述减速机与所述转动电机的输出端固定连接，所述转轴的一端与所述减速机的输出端固定连接。

5.如权利要求4所述的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置，其特征在于，

所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括挡板，所述挡板与所述分选箱固定连接，并位于所述分选箱的外侧壁。

6.如权利要求5所述的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置，其特征在于，

所述煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置还包括支撑柱，所述支撑柱与所述挡板固定连接，并位于所述挡板的外侧壁，所述转轴远离所述减速机的一端与所述支撑柱转动连接。

7.采用如权利要求1所述的煤炭在输送过程中杂物识别和分拣的装置的识别和分拣的方法，其特征在于，包括如下步骤：

制定停机制度，针对煤流中的杂物进行统计，将输送中的杂物数据进行采集；

识别煤流中的杂物类型；

使用所述桁架机器人抓取煤流中的杂物；

调节煤流输送速度。

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