CN117900140A - 物块分选方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了物块分选方法、装置和系统。一种物块分选方法，应用于物块分选装置，其中物块分选装置包括推板机构和喷吹机构，方法包括：获取待剔除物块的垂直投影信息；确定在待剔除物块的安全范围内是否存在无需剔除物块，其中，安全范围为用于分离物块的推板机构中与待剔除物块的垂直投影信息对应的全部推板的击打范围；若确定在安全范围内不存在无需剔除物块，则使用推板机构中与待剔除物块对应的全部推板来分离待剔除物块；以及若确定在安全范围内存在无需剔除物块，则基于待剔除物块的垂直投影信息确定使用喷吹机构还是推板机构中与待剔除物块对应的其中部分推板来分离待剔除物块。

Description

物块分选方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及节能环保产业，具体涉及矿山机械设备，尤其涉及物块分选方法、装置和系统。

背景技术

在矿山机械设备中，涉及到对矿石一类的物块进行分选的物块分选系统。已知一种称为智能干选机的物块分选系统，其将矿石平铺逐个排队后，采用光学检测系统进行矿石识别，再通过分选机构将矿石分开。这类物块分选系统具有设备体积小、系统简单、不用水和介质的特点。

现有的物块分选系统通常使用喷吹机构或推板机构作为分离执行机构来分离物块。喷吹机构利用喷嘴吹出的高压气体将物块分开。推板机构利用推板撞击物块将物块分开。目前市场上仅基于矿石的粒度来选择分离执行机构，例如对小粒度物块使用喷吹机构，对大粒度物块使用推板机构。然而，与推板机构相比，喷吹机构需要消耗大量压缩空气与电力来实现对物块的喷吹，导致资源利用率较低，成本较高。此外，在小粒度物块中也存在不适宜使用喷吹机构的物块，例如粒度较小但厚度较大的物块，喷吹机构难以对此类物块进行分离。

因此，需要提供一种物块分选方案，在保证宽粒度范围的物块分选的同时，尽可能降低能耗，实现节能环保的效果。

发明内容

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

根据本发明一方面，提供了一种物块分选方法，应用于物块分选装置，其中所述物块分选装置包括推板机构和喷吹机构，所述方法包括：获取待剔除物块的垂直投影信息；确定在所述待剔除物块的安全范围内是否存在无需剔除物块，其中，所述安全范围为用于分离物块的推板机构中与所述待剔除物块的所述垂直投影信息对应的全部推板的击打范围；若确定在所述安全范围内不存在无需剔除物块，则使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的全部推板来分离所述待剔除物块；以及若确定在所述安全范围内存在无需剔除物块，则基于所述待剔除物块的所述垂直投影信息确定使用喷吹机构还是所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块。

在上述的物块分选方法中，基于所述待剔除物块的所述垂直投影信息确定使用喷吹机构还是所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块包括：从所述待剔除物块的所述垂直投影信息中提取所述待剔除物块的粒度，所述粒度为所述待剔除物块在与推板宽度平行的方向上的大小；确定所述待剔除物块的粒度是否大于粒度阈值；以及若确定所述待剔除物块的粒度大于所述粒度阈值，则使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块。

在上述的物块分选方法中，所述方法还包括：若确定所述待剔除物块的粒度不大于所述粒度阈值，则获取所述待剔除物块的厚度信息并且从所述厚度信息中提取所述待剔除物块的最大厚度；确定所述待剔除物块的所述最大厚度与所述粒度的比值是否大于厚度阈值；若确定所述比值大于所述厚度阈值，则基于所述待剔除物块的所述垂直投影信息，确定与所述待剔除物块对应的推板中是否存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板；以及若确定与所述待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板，则使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块。

在上述的物块分选方法中，使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块包括：若确定与所述待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的多个推板，则使用全部所述多个推板来分离所述待剔除物块。

在上述的物块分选方法中，使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块包括：若确定与所述待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的多个推板，则使用所述多个推板中的推板宽度中心与待剔除物块宽度中心距离最近的一个推板来分离所述待剔除物块。

在上述的物块分选方法中，所述方法还包括：若确定所述比值不大于所述厚度阈值或若确定不存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板，则使用所述喷吹机构来分离所述待剔除物块。

在上述的物块分选方法中，所述粒度阈值为单个推板的宽度的3倍或3倍以上。

在上述的物块分选方法中，所述厚度阈值大于或等于0.5，且小于或等于1。

在上述的物块分选方法中，使用所述推板机构来分离所述待剔除物块还包括：获取所述待剔除物块在飞行至所述推板机构能够击打的空间范围前的底面距离信息；针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的每个推板：基于所述待剔除物块的所述底面距离信息确定所述待剔除物块在推板宽度范围内的底面轮廓突出点，所述底面轮廓突出点为所述待剔除物块的底面中具有最小底面距离的点；将所述底面轮廓突出点选择为击打目标点；基于所述击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻；以及使推板基于击打行程和启动时刻来击打所述待剔除物块。

在上述的物块分选方法中，基于所述击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻包括：基于所述底面距离信息中与所述击打目标点对应的第一距离，确定所述击打目标点与处于初始位置的推板之间的第二距离，所述第二距离为所述击打目标点的飞行轨迹与处于初始位置的推板外沿在垂直于推板方向上的距离；基于所述第二距离和针对所述待剔除物块的期望变向轨迹，确定推板的击打行程；以及基于所述第一距离确定所述击打目标点到达处于击打位置的推板外沿的击打时刻，并且基于所述击打时刻确定推板的启动时刻。

在上述的物块分选方法中，基于所述击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻包括：仅针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中与具有最小底面距离的底面轮廓突出点对应的推板设置击打行程和启动时刻。

根据本发明另一方面，提供了一种物块分选装置，包括：控制机构，用于执行上述的物块分选方法；以及推板机构和喷吹机构，用于根据所述控制机构的指示，对待剔除物块执行分离。

根据本发明又一方面，提供了一种物块分选系统，包括：给料机构、传输机构、检测机构、和上述的物块分选装置，其中：所述给料机构用于将待分选物块给入所述传输机构；所述传输机构用于对所述给料机构给入的待分选物块进行输送；以及所述检测机构用于对所述传输机构上输送的待分选物块采集图像，以获取其中待剔除物块的信息。

根据本发明再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括代码，所述代码在被执行时使计算机执行上述的物块分选方法。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的示例性物块分选系统；

图2-图3示出了根据本发明的实施例的示例性物块分选机构的更详细示意图；

图4示出了根据本发明的实施例的针对无需剔除物块的分离示意图；

图5示出了根据本发明的实施例的使用喷吹机构来分离待剔除物块的示意图；

图6示出了根据本发明的实施例的使用推板机构来分离待剔除物块的示意图；

图7示出了根据本发明的实施例的物块分选方法的流程图；

图8示出了根据本发明的另一实施例的物块分选方法的流程图；以及。

图9示出了根据本发明的又一实施例的物块分选方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例，但是本发明不限于此而仅由权利要求书来限定。在附图中，出于说明性目的，可将要素中的一些要素的尺寸放大且不按比例绘制。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

在本文中所提供的描述中，阐述了众多具体细节。然而应理解，在没有这些具体细节的情况下也可实践本发明的实施例。在其他实例中，公知的方法、结构和技术未被详细示出以免混淆对本发明的理解。

图1示出了根据本发明的实施例的示例性物块分选系统100。物块分选系统100可以包括给料机构110、传输机构120、检测机构130、控制机构140、推板机构150和喷吹机构160。

给料机构110用于将待分选物块给入传输机构120。待分选物块可以是矿石，也可以是其他物料，本发明实施例对此没有限定。给料机构110例如可以包括振动布料器，具有振料和筛料功能，以将物料分散给入传输机构120。

传输机构120用于对给料机构110给入的待分选物块进行输送。传输机构120例如可以是输送皮带或滑槽，本发明实施例对此没有限制。在一个实施例中，如图所示，传输机构120可以设置在给料机构110的下方，待分选物块由给料机构110的出料口落在传输机构120的左端，并向右传输，最后待分选物块能够自传输机构120的输出端(也即右端)以初始速度抛出。通过传输机构120与待分选物块之间的摩擦力，使得待分选物块的运动速度和方向逐渐与传输机构120一致，达到一个稳定的状态，并在皮带或滑槽上分散铺开，继而在传输机构120的右端脱离传输机构，以初始速度抛出，并以抛物线的运动轨迹进行运动。

检测机构130用于对传输机构120上输送的待分选物块进行检测，以检测待分选物块为待剔除物块或无需剔除物块。待剔除物块是指将通过推板机构150或喷吹机构160分离的物块。待剔除物块可以是所需物块，也可以是非所需物块，只要能够实现物块的分选即可。具体地，如图所示，检测机构130可以设置在传输机构120的上方，采集待分选物块的图像，以检测待分选物块为待剔除物块或无需剔除物块。例如，检测机构130可以通过不同光谱技术，诸如X射线、红外线、激光等方式对待分选物块进行成像以获得物块的分析图像，本发明实施例在此方面没有限制。虽然所示的检测机构130设置在传输机构120的上方，但是检测机构130可以根据需要设置在传输机构120的任何方位，而不限于图1所示的位置。

控制机构140用于基于检测机构130的检测结果，控制推板机构150或喷吹机构160执行分离动作。具体地，控制机构140可以基于检测机构130所采集的图像确定待剔除物块，根据分离策略确定推板机构150和喷吹机构160中将对该待剔除物块执行分离的分离执行机构。然后，控制机构140指示所确定的分离执行机构对该待剔除物块执行分离。控制机构140一般可以包括处理器(如PLC、MCU、CPU等)、存储器以及与处理器相连的电子元件等，这些元器件属于本领域技术人员熟知的，在此不再详述。

推板机构150和喷吹机构160均设置在传输机构120的右侧下方，根据控制机构140的指示，对待剔除物块执行分离，例如通过撞击或喷吹，使得待剔除物块偏离原有运动轨迹，落入指定位置，例如对应的接料斗(图中未示出)。

根据如上所提供的物块分选系统，通过配置两个分离执行机构，并根据分离策略对待剔除物块进行实时判别，可以对待剔除物块进行区别处理，满足不同待剔除物块的分选需求，以适合的分离执行机构进行分离，节省能耗。

图2-图3示出了根据本发明的实施例的示例性物块分选机构的更详细示意图。如图2所示，物块分选机构包括机架组件6，其上安装有推板机构150和喷吹机构160。

推板机构150可以包括推板组件4和驱动组件5。推板组件4用于在驱动组件5的驱动下，撞击待剔除物块，以改变待剔除物块的运动轨迹，使得待剔除物块偏离原有抛物线运动轨迹，落入指定位置。推板组件4可以通过机架组件6上的连接轴61设置在机架组件上。机架组件6起到支撑作用，连接轴61可安装在机架组件6上，通过连接轴61对推板组件4提供旋转支撑。其中，连接轴61可垂直于传输机构的输送方向(例如水平方向)设置，如图2所示为垂直于纸面设置，即沿传输机构的宽度方向设置。

图3从正面示出了根据本发明的实施例的物块分选机构的示意图。如图所示，推板组件4可以包括若干个推板41，这些推板41沿连接轴61的轴向(如图3所示的水平方向)并排且间隔设置。各推板41均以能够绕连接轴61的轴向进行摆动的方式与连接轴61相连接，用于绕连接轴61的轴向摆动以撞击待剔除物块，以改变待剔除物块的运动轨迹，使得待剔除物块偏离原有抛物线运动轨迹。由于物块直径不是完全相等，有大有小，且形状不一，每个物块占用空间不同，因此各个推板41可以分别独立控制。根据物块的不同情况，例如大小和位置等，控制对应的推板41执行动作，以将待剔除物块分离。在一些实施例中，任意相邻两个推板41之间具有间隙，以使各推板41之间相互独立，进而可以独立摆动，可避免相邻推板41之间的干涉。每个推板41都可单独摆动，也可是其中的几个一起摆动。例如，若物块直径差不多等于一块推板41的宽度，只需要控制一块推板动作；若物块直径大于一块推板41的宽度，可能需要同时控制两块或两块以上的推板动作。

回到图2，驱动组件5可以包括与推板一一对应设置的若干驱动件，用于驱动推板摆动以改变待剔除物块的运动轨迹。在本实施例中，各驱动件可以为伸缩式长度调节件。如图2所示，驱动件的固定端可以设置在机架组件6上，伸缩端与对应的推板相连接，以通过伸缩式长度调节件的长度调节，拉动推板进行摆动。驱动件可以与推板之间相铰接，以推动推板摆动，当然亦可通过其他连接方式相连接，本实施例对此没有限制。应理解，可以采用具有任何结构和利用任何工作原理的驱动组件，而不限于图2所示的驱动组件。

喷吹机构160可以包括气喷阀板1、连管2和喷嘴3。气喷阀板1设在机架组件6上，通过连管2连接喷嘴3。连管2可以是软管或金属管。基于此，气喷阀板1可以有效控制喷嘴3的喷射孔的启闭。喷嘴3在气喷阀板1的控制下，对待剔除物块喷射气体，以改变待剔除物块的运动轨迹，使得待剔除物块偏离原有抛物线运动轨迹，落入指定位置。

从图3可以看出，喷嘴3可以包括若干个喷射孔31，这些喷射孔31沿图3所示的水平方向并排且间隔设置。在一些实施例中，喷嘴3在机架组件6中的设置位置高于推板组件4在机架组件6中的设置位置。通过这种方式，有利于分离喷吹机构和推板机构所针对的物块的抛物线运动轨迹，避免物块相撞导致运动轨迹改变从而造成分选错误。例如，将喷吹机构设置在更高的地方，有利于将更小、更轻的物块吹到更高的第一运动轨迹上，而将推板机构设置在更低的地方，可以无需太多功耗对更大、更重的物块进行推动操作，即可将物块推至与第一运动轨迹分离的第二运动轨迹。本领域技术人员可以理解，取决于不同的需求，途径第一运动轨迹的物块与途径第二运动轨迹的物块可以落入同一接料区(例如只区分待剔除物块和无需剔除物块)，也可以落入不同接料区(例如进一步基于粒度等其他物理信息区分不同类型的待剔除物块)，本发明实施例在此方面没有限制。

与推板机构类似地，喷嘴3中的各个喷射孔31的开启也可以分别独立控制。在一些实施例中，气喷阀板1可以是电磁阀门，包括多个电磁阀，每个电磁阀的进口均与进气通道连接并通过该进气通道连接气源，每个电磁阀的出口与对应的排气通道相连，并通过该排气通道及与该排气通道相连的连管2连接喷嘴3中的对应的喷射孔，由此保证每一个喷射孔均可通过一个固定的电磁阀来连接气源，达到每个电磁阀可以独立控制一个喷射孔的目的。可以理解，通过选择打开的电磁阀，可以选择喷射孔实现喷吹，也可以同时打开多个电磁阀，实现多个喷射孔同时喷吹。

可以理解，推板机构150中的驱动组件5和喷吹机构160中的气喷阀板1都在控制机构140的控制下执行相应动作，以控制推板机构150和喷吹机构160的动作执行。

可以理解，图2和图3所示的物块分选机构仅为一个示例，本发明可以应用于包括推板机构和喷吹机构的任何物块分选机构，推板机构和喷吹机构可以具有任何结构并且使用任何工作原理。

图4-图6分别示出了根据本发明的实施例的针对不同类型物块的处理示意图。

图4示出了根据本发明的实施例的针对无需剔除物块的分离示意图。如图4所示，对于无需剔除物块，物块从传输机构120的输出端(右端)以初始速度抛出，中途未经任何分离执行机构的作用，沿其原始的抛物线轨迹落下，掉入指定的第一接料区。

图5示出了根据本发明的实施例的使用喷吹机构来分离待剔除物块的示意图。如图5所示，对于使用喷吹机构来分离的待剔除物块，物块从传输机构120的输出端(右端)以初始速度抛出后，在经过喷嘴上方时，被喷嘴喷射出的气体喷吹，偏离原有抛物线运动轨迹，沿着更高的运动轨迹继续运动，最后落入指定位置，例如指定的第二接料区。

图6示出了根据本发明的实施例的使用推板机构来分离待剔除物块的示意图。如图6所示，对于使用推板机构来分离的待剔除物块，物块从传输机构120的输出端(右端)以初始速度抛出后，在经过推板上方时，被推板的轴向摆动所撞击，偏离原有抛物线运动轨迹，沿着更高的运动轨迹继续运动，最后落入指定位置，例如指定的第三接料区。可以理解，第一接料区不同于第二接料区和第三接料区，而第二接料区和第三接料区则可以相同，也可以不同，取决于实际的分选需求。

虽然现有的物块分选系统可以基于待剔除物块的粒度来选择使用喷吹机构或推板机构作为分离执行机构来分离物块，但是由于喷吹机构需要消耗大量压缩空气与电力来实现对物块的喷吹，导致资源利用率较低，成本较高。此外，在小粒度物块中也存在不适宜使用喷吹机构的物块，例如粒度较小但厚度较大的物块，喷吹机构难以对此类物块进行分离。因此，期望在物块分离机构中优先选择推板机构作为分离执行机构，以在保证宽粒度范围的物块分选的同时，尽可能降低能耗，实现节能环保的效果。

图7示出了根据本发明的实施例的物块分选方法700的流程图。物块分选方法700可以应用于物块分选装置，该物块分选装置包括推板机构和喷吹机构。物块分选方法700例如可以由控制机构(例如图1所示的控制机构140)来执行，以控制推板机构或喷吹机构的分离动作。

在步骤702处，可以获取待剔除物块的垂直投影信息。如前所述，当待分选物块经过检测机构时，检测机构可以采集待分选物块的垂直投影信息。检测机构的发射器所发射的光线透过待分选物块后被处于待分选物块另一侧的接收器接收，从而形成投影图像。垂直投影是指由相互平行的光线所产生的投影，并且平行光线垂直于投影面。垂直投影信息可以是从上往下检测的，或者可以是从下往上检测的，或者还可以是从任何所需的方向检测的，本发明实施例不限于此。应理解，以上示例仅为检测物块的垂直投影信息的其中一种方法，可以使用任何适当的方法来检测物块的垂直投影信息。控制机构可以从检测机构或信息存储装置获得待剔除物块的垂直投影信息。

在步骤704处，可以确定在待剔除物块的安全范围内是否存在无需剔除物块。为了优先选择推板机构作为分离执行机构，需要确保在待剔除物块的安全范围内不存在无需剔除物块，使得推板在对待剔除物块进行击打时不会同时击打无需剔除物块。安全范围可以是用于分离物块的推板机构中与待剔除物块的垂直投影信息对应的全部推板的击打范围。推板的击打范围可以是与物块行进方向垂直的推板宽度。假设待剔除物块的垂直投影在推板宽度方向上落在5个推板的宽度范围内，则安全范围为该5个推板的击打范围，因此可以基于在待剔除物块的安全范围内是否存在无需剔除物块的垂直投影来确定在待剔除物块的安全范围内是否存在无需剔除物块。

若在步骤704处确定在安全范围内不存在无需剔除物块，在步骤706处，可以使用推板机构中与待剔除物块对应的全部推板来分离待剔除物块。通过对安全范围的判断，无论待剔除物块的粒度如何，只要在待剔除物块的安全范围内没有无需剔除物块，也即在推板机构使用推板击打待剔除物块时，无需剔除物块不会被错误地撞击，就可以使用推板机构来分离待剔除物块。因此，即使待剔除物块的粒度较小，也可以使用推板机构来分离小粒度物块，在保证精确的物块分离分辨率的同时，提高推板机构的利用率，从而实现节约能源的目的。此外，通过使用与待剔除物块对应的全部推板，可以确保对待剔除物块的更准确的击打，降低未命中几率。

若在步骤704处确定在安全范围内存在无需剔除物块，在步骤708处，可以基于待剔除物块的垂直投影信息确定使用喷吹机构还是推板机构中与待剔除物块对应的其中部分推板来分离待剔除物块。当待剔除物块的安全范围内存在无需剔除物块时，在确保不会错误地分离无需剔除物块的前提下，可以优先使用与待剔除物块对应的推板中的部分推板来分离物块，以提高推板的利用率。若推板机构中的任何推板均不能实现无干扰地分离待剔除物块的目的，也即不能在不击打无需剔除物块的前提下分离待剔除物块，则仍可以使用喷吹机构来分离待剔除物块。

图8示出了根据本发明的另一实施例的物块分选方法800的流程图。物块分选方法800可以应用于物块分选装置，该物块分选装置包括推板机构和喷吹机构。物块分选方法800例如可以由控制机构(例如图1所示的控制机构140)来执行，以控制推板机构或喷吹机构的分离动作。步骤802～步骤806与参考图7描述的方法700中的步骤702～步骤706相同。为避免冗余，步骤802～步骤806的具体细节在此不予赘述。

在一个实施例中，在步骤808处，可以从待剔除物块的垂直投影信息中提取待剔除物块的粒度。待剔除物块的粒度可以是待剔除物块在与推板宽度平行的方向上的大小。

在步骤810处，可以确定待剔除物块的粒度是否大于粒度阈值。在一个实施例中，粒度阈值可以是单个推板的宽度的3倍或3倍以上。

若在步骤810处确定待剔除物块的粒度大于粒度阈值，在步骤812处，可以使用推板机构与待剔除物块对应的其中部分推板来分离待剔除物块。由于喷吹机构在处理大粒度物块时需要消耗非常大的气量和较多功率，并且喷吹效果可能不佳，因此使用推板机构来分离大粒度物块既可以节约资源，又可以保证大粒度物块的分离。此外，由于粒度大于粒度阈值的大粒度物块通常会对应多个推板，即使在待剔除物块的安全范围内存在无需剔除物块，至少可以从多个推板中选择位于中间位置的一个或多个推板来无干扰地分离待剔除物块。

在一个实施例中，若在步骤810处确定待剔除物块的粒度不大于粒度阈值，在步骤814处，可以获取待剔除物块的厚度信息并且从厚度信息中提取待剔除物块的最大厚度。当待分选物块经过检测机构时，检测机构可以采集待分选物块的厚度信息。检测机构的发射器设置在传输机构上方，从上往下发射光线，光线遇到传输机构或其上的物块发生反射，反射光由同样位于传输机构上方的接收器接收，从而获得物块的厚度信息。应理解，以上示例仅为检测物块的厚度信息的其中一种方法，可以使用任何适当的方法来检测物块的厚度信息。控制机构可以从检测机构或信息存储装置获得待剔除物块的厚度信息。

在步骤816处，可以确定待剔除物块的最大厚度与粒度的比值是否大于厚度阈值。在一个实施例中，厚度阈值大于或等于0.5，且小于或等于1。若待剔除物块的最大厚度与粒度的比值大于厚度阈值，意味着待剔除物块较厚，不易被喷吹机构分离。因此，优先使用推板机构来对此类物块进行剔除，可以实现更低的耗气量和功耗以及更好的物块分离效果。

若在步骤816处确定比值大于厚度阈值，在步骤818处，可以基于待剔除物块的垂直投影信息，确定与待剔除物块对应的推板中是否存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板。例如，假设待剔除物块的垂直投影在推板宽度方向上落在3个推板的宽度范围内，与该待剔除物块对应的推板则为该3个推板，然后可以分别针对这3个推板中的每个推板，确定在推板的击打范围内是否存在无需剔除物块，如果推板的击打范围内不存在无需剔除物块，则该推板为在击打范围内不具有无需剔除物块的推板，从而可以确定该3个推板中是否存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板。

若在步骤818处确定与待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板，在步骤812处，可以使用推板机构与待剔除物块对应的其中部分推板来分离待剔除物块。由于已经确定存在至少一个推板可以无干扰地分离待剔除物块，因此可以使用该至少一个推板中的一个或多个推板来分离物块。

在一个实施例中，步骤812可以包括：若确定与待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的多个推板，则使用全部多个推板来分离待剔除物块。通过使用可以无干扰剔除的全部多个推板，可以确保对待剔除物块的更准确的击打，降低未命中几率。

在一个实施例中，步骤812可以包括：若确定与待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的多个推板，则使用多个推板中的推板宽度中心与待剔除物块宽度中心距离最近的一个推板来分离待剔除物块。通过使用与待剔除物块宽度中心距离最近的一个推板，可以在节约未使用的推板的能耗的同时，提高推板命中几率，实现更好的击打效果。

在一个实施例中，若在步骤816处确定比值不大于厚度阈值，或若在步骤818处确定不存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板，在步骤820处，可以使用喷吹机构来分离待剔除物块。通过仅对最少种类的物块使用喷吹机构，可以在实现高分辨率的物块分离目的的同时，大大节约分离机构的能耗。

因此，通过考虑待剔除物块的安全范围、粒度、厚度等多重因素中的一个或多个，可以优化对分离执行机构的选择，优先使用推板机构进行物块分选，在保证宽粒度范围的分选以及精准的分选的同时，尽可能降低能耗，实现节能环保的效果。

现有的物块分选系统在使用推板机构作为分离执行机构来分离物块时，通常根据物块中心来设置推板行程。但是，由于物块直径不是完全相等，有大有小，且形状不一，每个物块占用空间不同，因此仅根据物块中心来设置推板行程可能导致推板行程远超过实际击打物块时所需的最小行程，造成推板机构的电力过度消耗，甚至可能导致物块被击打后的轨迹不符合期望轨迹，最终落在非期望位置。

因此，在前述方法使用推板机构中可以无干扰地分离待剔除物块的推板的基础上，期望优化推板的击打行程和启动时刻，在保证物块分选的同时，尽可能降低能耗，实现节能环保的效果。

相对于物块中心，由于诸如矿石之类的物块表面凹凸不平，当用推板击打物块表面的轮廓突出点时，可以使用更小的推板行程来击中物块，并且命中率更高。进一步的，当物块在以抛物线运动时，被推板击打的位置为物块相对于推板方向的底面。因此，由于物块的表面轮廓差异显著，相对于根据物块中心来设置推板行程，本发明的实施例进一步提出了基于物块的底面轮廓突出点来优化推板的行程设置，以实现击打推板以将运动轨迹改变为期望的运动轨迹、同时缩小击打行程以节约能耗的效果。

图9示出了根据本发明的又一实施例的物块分选方法900的流程图。物块分选方法900可以应用于物块分选装置，该物块分选装置包括推板机构和喷吹机构。物块分选方法900例如可以由控制机构(例如图1所示的控制机构140)来执行，以控制推板机构的分离动作。在一个实施例中，若使用推板机构中与待剔除物块对应的全部推板来分离待剔除物块(步骤706或806)，或者使用推板机构中与待剔除物块对应的推板中的部分推板来分离待剔除物块(步骤708或812)，可以进一步执行物块分选方法900以优化对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的执行动作的推板的选择。

在步骤902处，可以获取待剔除物块在飞行至用于分离物块的推板机构能够击打的空间范围前的底面距离信息。

当待剔除物块以抛物线飞行时，其与推板机构的推板相对的底面轮廓突出点更容易被推板击打，并且能够以更小的推板行程实现击打，该底面轮廓突出点可以基于物块底面到检测机构的距离信息来确定。因此，本发明的实施例获取待剔除物块在到达推板能够击打的空间范围之前的底面距离信息，以更精准地确定击打点。

例如，当待分选物块离开传输机构后经过设置在传输机构后方的检测机构时，检测机构可以采集待分选物块的底面距离信息。待剔除物块的底面可以是从推板机构的推板角度看向待剔除物块时待剔除物块所呈现的对应面。检测机构的发射器设置在待分选物块的运动轨迹的靠推板机构一侧，向待分选物块发射光线，光线遇到物块发生反射，反射光由位于与发射器同侧的接收器接收，从而获得物块的底面距离信息。应理解，以上示例仅为检测物块的底面距离信息的其中一种方法，可以使用任何适当的方法来检测物块的底面距离信息。控制机构可以从检测机构或信息存储装置获得待剔除物块的底面距离信息。应理解，用于检测底面距离信息的检测机构与用于检测垂直投影信息的检测机构可以是同一检测机构，也可以是相互独立的两个检测机构。

在步骤904处，针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的每个推板，可以基于待剔除物块的底面距离信息确定待剔除物块在推板宽度范围内的底面轮廓突出点。前述步骤确定了与待剔除物块对应的全部推板在击打范围内不具有无需剔除物块(步骤706或806)，或者确定了与待剔除物块对应的部分推板在击打范围内不具有无需剔除物块(步骤708或812)，因此可以基于所确定的在击打范围内不具有无需剔除物块的推板来进一步优化对推板的选择。底面轮廓突出点可以是待剔除物块的底面中具有最小底面距离的点，该点在底面轮廓中相对于其他点更突出朝向推板。例如，对于在击打范围内不具有无需剔除物块的5个推板，可以针对5个推板中的每个推板确定待剔除物块在各个推板的宽度范围内的底面轮廓突出点，以得到5个底面轮廓突出点。

在步骤904处，针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的每个推板，可以将底面轮廓突出点选择为击打目标点。通过针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的每个推板将其相应的底面轮廓突出点选择为各自的击打目标点，可以为每个推板设置不同的击打行程和启动时刻，使在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的每个推板对物块的击打命中率最高且击打行程最小，从而提高击打效果并且节约推板机构的能耗。

在一个实施例中，将底面轮廓突出点选择为击打目标点可以包括：若在击打范围内不具有无需剔除物块的推板包括多个推板，则将与多个推板对应的多个底面轮廓突出点中具有最小底面距离的底面轮廓突出点选择为多个推板的击打目标点。例如，对于在击打范围内不具有无需剔除物块的5个推板，在针对5个推板中的每个推板确定待剔除物块在其各自的宽度范围内的底面轮廓突出点后，即针对5个推板总共确定了5个底面轮廓突出点，可以将这5个底面轮廓突出点中具有最小底面距离的点选择为5个推板的共同击打目标点。通过选择具有最小底面距离的底面轮廓突出点，可以使所有对应的推板的总推板行程最小，从而节约推板机构的能耗。

在一个实施例中，将底面轮廓突出点选择为击打目标点可以包括：若在击打范围内不具有无需剔除物块的推板包括多个推板，则根据待剔除物块的重心从与多个推板对应的多个底面轮廓突出点中选择与重心对应同一推板的底面轮廓突出点作为多个推板的击打目标点，重心从垂直投影信息和底面距离信息确定。例如，对于在击打范围内不具有无需剔除物块的5个推板，在针对5个推板中的每个推板确定待剔除物块在其各自的宽度范围内的底面轮廓突出点后，即针对5个推板总共确定了5个底面轮廓突出点，如果根据垂直投影信息和底面距离信息确定该物块的重心在推板宽度方向上落在第二个推板的推板宽度内，可以将与第二个推板对应的底面轮廓突出点选择为5个推板的共同击打目标点。通过选择与重心对应同一推板的底面轮廓突出点作为击打目标点，可以使物块被更准确地击打。

在一个实施例中，将底面轮廓突出点选择为击打目标点可以包括：若在击打范围内不具有无需剔除物块的推板包括多个推板，则根据待剔除物块的宽度中心从与多个推板对应的多个底面轮廓突出点中选择与宽度中心对应同一推板的底面轮廓突出点作为多个推板的击打目标点，宽度中心从垂直投影信息确定。例如，对于在击打范围内不具有无需剔除物块的5个推板，在针对5个推板中的每个推板确定待剔除物块在其各自的宽度范围内的底面轮廓突出点后，即针对5个推板总共确定了5个底面轮廓突出点，如果根据垂直投影信息确定该物块的宽度中心在推板宽度方向上落在第三个推板的推板宽度内，可以将与第三个推板对应的底面轮廓突出点选择为5个推板的共同击打目标点。通过选择与物块宽度中心对应同一推板的底面轮廓突出点作为击打目标点，可以使物块被更准确地击打。

在步骤904处，针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的每个推板，可以基于击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻。击打行程可以是推板从初始位置摆动到目标位置的行程，初始位置是指推板还未动作时的位置。启动时刻可以是物块飞行到推板触点时的击打时刻减去推板摆动所需的时间。推板触点是推板上与物块接触以击打物块的点，可以位于推板外沿，或者可以位于推板上任何合适的位置。

在一个实施例中，基于击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻可以包括：基于底面距离信息中与击打目标点对应的第一距离，确定击打目标点与处于初始位置的推板之间的第二距离。第二距离可以是击打目标点的飞行轨迹与处于初始位置的推板外沿在垂直于推板方向上的距离。第二距离可以用于指导计算推板行程。

然后，可以基于第二距离和针对待剔除物块的期望变向轨迹，确定推板的击打行程。期望变向轨迹可以是针对待剔除物块预先设置的，以使得待剔除物块在被推板击打后最终落入指定位置。基于先前计算的第二距离，如果期望变向轨迹不同，推板的击打行程也不相同。

最后，可以基于第一距离确定击打目标点到达处于击打位置的推板外沿的击打时刻，并且基于击打时刻确定推板的启动时刻。基于已知的第一距离，即击打目标点与检测机构之间的距离，并且基于已知的检测机构位置与推板机构位置，可以得出击打目标点的运动轨迹，并且可以根据任何适当的方法确定击打目标点到达处于击打位置的推板外沿的击打时刻。此外，基于推板行程可以确定推板从初始位置摆动到目标位置所需的时间。因此，基于击打时刻和推板摆动所需的时间，可以确定推板的启动时刻。

在一个实施例中，若在击打范围内不具有无需剔除物块的推板具有共同击打目标点，可以针对与共同击打目标点对应的推板确定推板的击打行程和启动时刻，并且对其他推板应用相同的击打行程和启动时刻。例如，对于在击打范围内不具有无需剔除物块的5个推板，如果将与第二个推板对应的底面轮廓突出点选择为5个推板的共同击打目标点，可以基于共同击打目标点确定第二个推板的击打行程和启动时刻，并且对其他4个推板应用相同的击打行程和启动时刻。

在一个实施例中，基于击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻可以包括：仅针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中与具有最小底面距离的底面轮廓突出点对应的推板设置击打行程和启动时刻。通过仅对与整个物块的最突出的底面轮廓突出点对应的推板设置击打行程和启动时刻，推板机构可以仅使用一个推板来进行击打，在利用击打底面轮廓突出点实现击打目的的同时，可以大幅节约推板机构的能耗。

在步骤904处，针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的每个推板，可以使推板基于击打行程和启动时刻来击打待剔除物块。

通过基于待剔除物块的底面轮廓突出点来确定推板的击打目标点，进而确定推板的击打行程和启动时刻，相对于使用物块中心作为击打目标点，本发明的实施例可以利用更短的击打行程精准实现物块分离，减少推板机构的电力消耗。此外，相对于为所有推板设置相同的击打行程和启动时刻，本发明的实施例可以针对每个推板设置不同的击打行程和启动时刻，从而更精准地击打物块并且节约推板机构的能耗。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合该实施例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定全部引用同一实施例，而是可以引用同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，如从本公开中将对本领域普通技术人员显而易见的，特定的特征、结构或特性可以用任何合适的方式进行组合。

各实施例的某些部分可以作为计算机程序产品来提供，该计算机程序产品可以包括在其上存储了计算机程序指令的计算机可读介质，计算机程序指令可以被用来对计算机(或其他电子设备)进行编程，以由一个或多个处理器执行，以根据某些实施例执行过程。计算机可读介质可包括，但不限于磁盘、光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储电子指令的其他类型的计算机可读介质。此外，实施例还可以作为计算机程序产品下载，其中，程序可以从远程计算机传递到请求计算机。在一些实施例中，非瞬态计算机可读存储介质具有存储在其上的表示指令序列的数据，所述指令序列在由处理器执行时使处理器执行某些操作。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (14)

1.一种物块分选方法，应用于物块分选装置，其中所述物块分选装置包括推板机构和喷吹机构，所述方法包括：

获取待剔除物块的垂直投影信息；

确定在所述待剔除物块的安全范围内是否存在无需剔除物块，其中，所述安全范围为用于分离物块的推板机构中与所述待剔除物块的所述垂直投影信息对应的全部推板的击打范围；

若确定在所述安全范围内不存在无需剔除物块，则使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的全部推板来分离所述待剔除物块；以及

若确定在所述安全范围内存在无需剔除物块，则基于所述待剔除物块的所述垂直投影信息确定使用喷吹机构还是所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块。

2.如权利要求1所述的物块分选方法，其中，基于所述待剔除物块的所述垂直投影信息确定使用喷吹机构还是所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块包括：

从所述待剔除物块的所述垂直投影信息中提取所述待剔除物块的粒度，所述粒度为所述待剔除物块在与推板宽度平行的方向上的大小；

确定所述待剔除物块的粒度是否大于粒度阈值；以及

若确定所述待剔除物块的粒度大于所述粒度阈值，则使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块。

3.如权利要求2所述的物块分选方法，其中，所述方法还包括：

若确定所述待剔除物块的粒度不大于所述粒度阈值，则获取所述待剔除物块的厚度信息并且从所述厚度信息中提取所述待剔除物块的最大厚度；

确定所述待剔除物块的所述最大厚度与所述粒度的比值是否大于厚度阈值；

若确定所述比值大于所述厚度阈值，则基于所述待剔除物块的所述垂直投影信息，确定与所述待剔除物块对应的推板中是否存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板；以及

若确定与所述待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板，则使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块。

4.如权利要求2或3所述的物块分选方法，其中，使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块包括：若确定与所述待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的多个推板，则使用全部所述多个推板来分离所述待剔除物块。

5.如权利要求2或3所述的物块分选方法，其中，使用所述推板机构中与所述待剔除物块对应的其中部分推板来分离所述待剔除物块包括：若确定与所述待剔除物块对应的推板中存在在击打范围内不具有无需剔除物块的多个推板，则使用所述多个推板中的推板宽度中心与待剔除物块宽度中心距离最近的一个推板来分离所述待剔除物块。

6.如权利要求3所述的物块分选方法，其中，所述方法还包括：

若确定所述比值不大于所述厚度阈值或若确定不存在在击打范围内不具有无需剔除物块的推板，则使用所述喷吹机构来分离所述待剔除物块。

7.如权利要求2所述的物块分选方法，其中，所述粒度阈值为单个推板的宽度的3倍或3倍以上。

8.如权利要求3所述的物块分选方法，其中，所述厚度阈值大于或等于0.5，且小于或等于1。

9.如权利要求1-3中任一项所述的物块分选方法，其中，使用所述推板机构来分离所述待剔除物块还包括：

获取所述待剔除物块在飞行至所述推板机构能够击打的空间范围前的底面距离信息；

针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中的每个推板：

基于所述待剔除物块的所述底面距离信息确定所述待剔除物块在推板宽度范围内的底面轮廓突出点，所述底面轮廓突出点为所述待剔除物块的底面中具有最小底面距离的点；

将所述底面轮廓突出点选择为击打目标点；

基于所述击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻；以及

使推板基于击打行程和启动时刻来击打所述待剔除物块。

10.如权利要求9所述的物块分选方法，其中，基于所述击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻包括：

基于所述底面距离信息中与所述击打目标点对应的第一距离，确定所述击打目标点与处于初始位置的推板之间的第二距离，所述第二距离为所述击打目标点的飞行轨迹与处于初始位置的推板外沿在垂直于推板方向上的距离；

基于所述第二距离和针对所述待剔除物块的期望变向轨迹，确定推板的击打行程；以及

基于所述第一距离确定所述击打目标点到达处于击打位置的推板外沿的击打时刻，并且基于所述击打时刻确定推板的启动时刻。

11.如权利要求9所述的物块分选方法，其中，基于所述击打目标点确定推板的击打行程和启动时刻包括：

仅针对在击打范围内不具有无需剔除物块的推板中与具有最小底面距离的底面轮廓突出点对应的推板设置击打行程和启动时刻。

12.一种物块分选装置，包括：

控制机构，用于执行如权利要求1-11中任一项所述的物块分选方法；以及

推板机构和喷吹机构，用于根据所述控制机构的指示，对待剔除物块执行分离。

13.一种物块分选系统，包括：给料机构、传输机构、检测机构、和如权利要求12所述的物块分选装置，其中：

所述给料机构用于将待分选物块给入所述传输机构；

所述传输机构用于对所述给料机构给入的待分选物块进行输送；以及

所述检测机构用于对所述传输机构上输送的待分选物块采集图像，以获取其中待剔除物块的信息。

14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括代码，所述代码在被执行时使计算机执行如权利要求1-11中的任一项所述的物块分选方法。