CN117969186A - 一种集料在线取样检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种集料在线取样检测系统，属于沥青生产设备技术领域。由冷料仓及取样识别装置组成，取样识别装置包括皮带输送机、取样转辊和物料识别装置，取样转辊安装在皮带输送机的出料端前方，且配设有第一调节装置，取样转辊的圆周面上间隔辐射有若干叶片；物料识别装置包括箱体、高速相机及LED光源，箱体的顶面设有进料斗，进料斗底部可拆卸设有均化格栅，或进料斗内可拆卸装设有导料斗，导料斗底部的下料口正下方至少设有一组均料转辊，每组均料转辊包括两个平行布置且中心距可调节的均料转辊，高速相机固定于均料转辊下方。本发明可使不同湿度、不同粒径的集料实现无重叠的单层料帘形成，利于高速相机捕捉相关图像并进行进一步识别。
Description
技术领域
本发明涉及沥青生产设备技术领域，更为具体地说是指一种集料在线取样检测系统。
背景技术
通过监测沥青混合料生产中集料的粒径分布数据，再对沥青混合料的级配进行调整，可以使沥青混合料达到最佳的级配效果，进而获得性能满足要求的沥青混合料。目前主要采用图像识别技术对集料进行监测，而图像识别时需要将集料取样摊铺后方可得到准确识别，而且集料摊铺的效果越好，图像识别的精度越高。
授权公告号为CN216695975U的中国专利公开了一种用于物料粒径图像识别的取样摊铺装置，设于皮带输送机与图像识别装置之间，包括一溜槽，所述溜槽设于皮带输送机的出料端，由皮带输送机的出料末端向下倾斜设置，该溜槽的进口端连接一个角度可调整的进料口，所述进料口与所述皮带输送机具有间距，该进料口用于将皮带输送机上的部分厚度物料导入至溜槽上，所述溜槽内侧底面设有若干按规律布置的导料板和/或导料圆钢。该取样摊铺装置可根据图像识别效果调整进料口角度，以选取皮带输送机上合适厚度的物料作为样品进入溜槽，然后通过溜槽内侧底面按规律布置的导料板和/或导料圆钢进行摊铺，以获得较佳的摊铺效果，进而获得较好的图像识别效果。
然而，该取样摊铺装置主要是依赖于皮带输送机的传动将物料传送到溜槽的进料口上，这种被动的取样方式无法准确地计算出物料的取样量；而且不同粒径大小的物料由皮带输送机有效传送到溜槽的进料口所需要的间距不同，采用固定的间距很难将不同粒径大小的物料（尤其是粒径小于4.75mm的物料）有效地传送到溜槽内，导致后续物料的识别精度不高。另外，采用在溜槽内侧底面设置导料板和/或导料圆钢的方式对物料进行均料，在实际使用过程中难以使物料形成无重叠的单层料帘，尤其是粒径小于4.75mm的物料，影响了后续物料的识别检测。为此，我们提供一种集料在线取样检测系统。
发明内容
本发明提供一种集料在线取样检测系统，其主要目的在于克服现有取样摊铺装置存在以上不足。
本发明采用如下技术方案：
一种集料在线取样检测系统，由冷料仓及取样识别装置组成，所述取样识别装置包括皮带输送机、取样转辊和物料识别装置，所述皮带输送机设于所述冷料仓的出料口下方，所述取样转辊可转动地安装在所述皮带输送机的出料端前方，所述取样转辊上还对应配设有第一调节装置，该第一调节装置用于调节取样转辊与皮带输送机出料端之间距离，所述取样转辊包括转辊本体及驱动转辊本体转动的驱动电机，所述转辊本体的圆周面上间隔辐射有若干叶片，以将转辊本体分隔为若干取样室；所述物料识别装置包括箱体、高速相机及LED光源，所述箱体的顶面设有一个进料斗，所述进料斗底部可拆卸设有一个位于所述取样转辊下方的均化格栅，或者进料斗内可拆卸装设有一个导料斗，所述导料斗底部设有下料口，所述下料口的正下方沿竖直方向上至少设有一组均料转辊，每组均料转辊包括两个平行布置且中心距可调节的均料转辊；所述高速相机固定于所述均料转辊下方的箱体侧壁上。
一较佳实施方案中，上述集料在线取样检测系统用于粒径在4.75mm以下的集料识别时，所述进料斗底部的均化格栅拆除，进料斗内装设有一个导料斗，所述下料口沿皮带输送机方向的宽度不大于最上方均料转辊的中心距，且每组均料转辊之间的间隙宽度在1-5mm之间。
一较佳实施方案中，上述集料在线取样检测系统用于粒径在4.75mm以上的集料识别时，所述进料斗内的导料斗拆除，进料斗底部设有均化格栅，并且每组均料转辊之间的间隙宽度大于均化格栅沿皮带输送机方向的宽度。
一较佳实施方案中，上述均化格栅上还安装有一个翻板机构，所述翻板机构由翻板及连接架组成，所述连接架包括底板及垂直固定于底板两侧的竖直板，所述均化格栅上设有若干沿皮带输送机输送方向延伸的长条孔，所述底板上对应设有若干第一连接孔，第一连接孔与长条孔之间通过螺栓连接；所述翻板的底部可转动地连接于所述底板的前端，该翻板的背面两侧分别设有一个连接耳，所述连接耳上开设一个弧形孔，所述竖直板上对应设有第二连接孔，第二连接孔与弧形孔之间通过螺栓连接。
一较佳实施方案中，上述第一调节装置包括第一丝杆电机、第一丝杆以及第一丝杆螺母，所述皮带输送机出料端的两侧机架上分别安装一个所述第一丝杆电机，所述第一丝杆电机的动力输出端连接一个所述第一丝杆，所述第一丝杆螺母连接在所述第一丝杆上，两个所述第一丝杆螺母之间通过一个连接杆连接；所述取样转辊安装在转辊支架上，所述转辊支架的两侧顶面分别与所述第一丝杆螺母固定连接。
一较佳实施方案中，上述叶片为板状体结构，所述叶片远离转辊本体的外侧形成弧形隆起，使所述取样转辊形成鼓形结构，每个所述叶片上间隔设有若干排水孔。
一较佳实施方案中，上述叶片为板状体结构，所述叶片远离转辊本体的外侧设有形成连续布置的锯齿形状。
一较佳实施方案中，每个叶片由若干个平行且沿着其辐射方向等间隔布置的圆杆组成。
一较佳实施方案中，每组均料转辊的两个均料转辊分别通过减速电机驱动相向转动，每组均料转辊还设有一个用于调节两个均料转辊中心距的第二调节装置。
一较佳实施方案中，上述均料转辊包括辊体及连接于辊体中心轴线上的转轴，所述辊体上间隔设有若干隔板，以将辊体分隔为若干均料槽。
一较佳实施方案中，上述每个均料转辊的转轴两端所对应的箱体两侧分别开设有一个条形滑槽，每个所述均料转辊的转轴两端分别可转动连接一个滑动轴承，所述滑动轴承对应可滑动地装设在所述条形滑槽内；所述第二调节装置包括第二丝杆电机、第二丝杆及第二丝杆螺母，所述第二丝杆电机固定于所述箱体的侧壁上，该第二丝杆电机的动力输出端连接一个所述第二丝杆，所述第二丝杆包括两段螺纹方向相反的螺纹段，每个螺纹段上连接一个所述第二丝杆螺母，每个丝杆螺母上固定连接一个所述减速电机。
一较佳实施方案中，上述均化格栅采用井字格或菱形格方式布置，该均化格栅上还设置有振动源。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明在皮带输送机出料端的前方设置取样转辊，在取样转辊本体上设置多个叶片，将转辊本体分隔为若干取样室，且取样转辊上对应配设有第一调节装置，第一调节装置可根据不同级配的集料调节取样转辊与皮带输送机出料端之间的距离，以保证集料不同级配范围的集料可有效地进入到取样转辊内。这种采用容积式计量取样方式对待检测的集料在线进行取样，取样转辊转速、填充系数等均可通过计算试验获得，以此可得每批次取样后的集料占比，从而获得相关级配参数比。而且，本发明可以通过更换不同取样转辊，选择安装均化格栅或者导料斗以及调节均料转辊的中心距，使0-31.5mm不同集料、不同湿度、不同粒径的各种集料实现无重叠的单层料帘形成，利于高速相机捕捉相关图像并进行进一步识别。
2、采用均化格栅以及设置在均化格栅上的翻板机构，针对粒径4.75mm以上不同级配范围集料的均料可通过翻板机构进行调节，以实现无重叠料帘的形成。
3、本发明针对粒径在4.75mm以下不易摊开的集料设置了导料斗以及至少一组均料转辊，先采用导料斗将取样转辊取样后的集料导料至下料口，使其下落至两个均料转辊之间，然后利用两个均料转辊的均料槽在竖直方向上对集料进行摊铺，实现粒径在4.75mm以下集料的单层料帘的形成。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为本发明实施例一取样转辊及第一调节装置的装配示意图。
图3为图2的俯视图。
图4为本发明实施例一转辊本体的结构示意图。
图5为本发明实施例一转辊本体的主视图。
图6为图5中A-A方向的剖视图。
图7为本发明实施例一物料识别装置的结构示意图。
图8为图7的俯视图。
图9为图8中B-B方向的剖视图。
图10为本发明实施例一箱体的结构示意图。
图11为本发明实施例一均料转辊及第二调节装置的结构示意图。
图12为图11的主视图。
图13为本发明实施例一均化格栅与翻板机构的安装示意图。
图14为本发明实施例二物料识别装置的结构示意图。
图15为本发明实施例二箱体上安装有导料斗的结构示意图。
图16为图15的剖视图。
图17为本发明实施例三取样转辊辊体的结构示意图。
图18为图17的左视图。
图19为本发明实施例四取样转辊辊体的结构示意图。
图20为图19的左视图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。
实施例一
一种集料在线取样检测系统，由冷料仓1及取样识别装置组成，取样识别装置包括皮带输送机2、取样转辊3和物料识别装置。皮带输送机2设于冷料仓1的出料口下方，取样转辊3可转动地安装在皮带输送机2的出料端前方。取样转辊3上对应配设有第一调节装置40，该第一调节装置40用于调节取样转辊3与皮带输送机2出料端之间的距离。
取样转辊3包括转辊本体31及驱动转辊本体31转动的驱动电机32，转辊本体31的圆周面上间隔辐射有若干叶片311，以将转辊本体31分隔为若干取样室。本实施例的叶片311为板状体结构，叶片311远离转辊本体的外侧形成弧形隆起，使取样转辊形成鼓形结构，每个叶片311上间隔设有若干排水孔312，用于排出集料中的水分。
上述第一调节装置40包括第一丝杆电机41、第一丝杆42以及第一丝杆螺母43。皮带输送机2出料端的两侧机架上分别安装一个第一丝杆电机41，第一丝杆电机41的动力输出端连接一个第一丝杆42，第一丝杆螺母43连接在第一丝杆42上，两个第一丝杆螺母43之间通过一个连接杆44连接；所述取样转辊3安装在转辊支架301上，所述转辊支架301的两侧顶面分别与第一丝杆螺母43固定连接。
调整时，两个第一丝杆电机41同步转动，分别使第一丝杆螺母43移动，由于取样转辊3安装在转辊支架301且转辊支架301固定在第一丝杆螺母43底部。因此，第一丝杆螺母43的移动将会带动取样转辊3移动。
上述物料识别装置包括箱体51、高速相机52、LED光源53以及背板54。其中，箱体51的顶面设有一个进料斗511。本实施例主要用于粒径在4.75mm以上集料的在线取样检测，因此，本实施例的进料斗511底部可拆卸设有一个位于取样转辊3下方的均化格栅61。具体地，进料斗511的底部内侧各个边角处分别安装一个支撑板512，均化格栅61的四个边角对应支撑在支撑板512上。当其不使用时，直接将均化格栅61取下即可。
为提高本发明的适用范围，上述进料斗511底部的下方沿竖直方向上至少设有一组均料转辊，每组均料转辊包括两个平行布置且中心距可调节的均料转辊71。每个均料转辊71包括辊体711及连接于辊体中心轴线上的转轴712，辊体711上间隔设有若干隔板713，以将辊体分隔为若干均料槽。每组均料转辊的两个均料转辊71分别通过减速电机72驱动相向转动，每组均料转辊还设有一个用于调节两个均料转辊71中心距的第二调节装置73。
具体地，上述每个均料转辊71的转轴两端所对应的箱体51两侧分别开设有一个条形滑槽510，每个均料转辊71的转轴两端分别可转动连接一个滑动轴承74，所述滑动轴承74对应可滑动地装设在所述条形滑槽510内。第二调节装置73包括第二丝杆电机731、第二丝杆732及第二丝杆螺母733，所述第二丝杆电机731固定于所述箱体51的侧壁上，该第二丝杆电机731的动力输出端连接一个第二丝杆732，所述第二丝杆732包括两段螺纹方向相反的螺纹段，每个螺纹段上连接一个所述第二丝杆螺母733，每个第二丝杆螺母733上固定连接一个减速电机72。
由于本实施例主要用于粒径在4.75mm以上集料的识别，本实施例的集料经过均化格栅61后即可形成不重叠的单层料帘，而不需要再通过均料转辊。因此，本实施例具体在使用时通过第二调节装置将每组均料转辊之间的间隙宽度调节至大于均化格栅61沿皮带输送机方向的宽度。当然，在其它实施方式中，若将本发明仅用于4.75mm以上集料的识别，为节约成本，也可以不安装均料转辊。
上述高速相机52固定于箱体51侧壁上。背板54固定于与高速相机52相对的箱体51侧壁，背板54为单深色调诸如橡胶或聚氨酯材质，可更换。高速相机52与背板54距离控制在500—600mm之间。高速相机52与LED光源53布置位置可不在同一侧，LED光源53是为了实现补光作用，高速相机52需布置于均料转辊下方，并且相关拍摄范围内不得出现均料转辊。
均化格栅61可采用实施例中的井字格布置方式，也可参用菱形格状布置方式。同时，可依不同温度的细集料，均化格栅61上布置振动源（图中未示出，具体可以为振动电机），防止均化格栅61堵卡集料。
上述均化格栅61上还安装有一个翻板机构62，所述翻板机构62由翻板621及连接架组成，连接架包括底板622及垂直固定于底板622两侧的竖直板623，所述均化格栅61上设有若干沿皮带输送机输送方向延伸的长条孔610，所述底板622上对应设有若干第一连接孔6220，调整时，使整个连接架沿着长条孔610的延伸方向移动，当距离调整到位后，通过螺栓将第一连接孔固定连接即可；所述翻板621的底部可转动地连接于所述底板622的前端，该翻板621的背面两侧分别设有一个连接耳6211，所述连接耳6211上开设一个弧形孔6212，所述竖直板623上对应设有第二连接孔6230。调整时，使翻板621沿着弧形孔6212的延伸方向摆动，当翻板621的角度调节到位后，再通过螺栓将第二连接孔6230与弧形孔6212固定连接。
通过在均化格栅61上设置翻板机构62，并且翻板机构62的角度及沿皮带输送机输送方向的距离可调节，可以适用于4.75mm以上不同级配范围集料的均料，以实现无重叠料帘的形成。
实施例二
本实施例主要适用于粒径在4.75mm以下集料的在线取样检测。本实施例的集料在线取样检测系统与实施例一的主要区别在于：参照，进料斗511底部不设置均化格栅，而是在进料斗511内可拆卸装设有一个导料斗55，所述导料斗55底部设有下料口550。具体地，导料斗55相对的两个侧壁分别设有第三连接孔551，进料斗511的侧壁上对应设有第四连接孔5111，第三连接孔551与第四连接孔5111之间通过螺栓连接。
上述进料斗511的下料口正下方沿竖直方向上至少设有一组均料转辊，每组均料转辊包括两个平行布置且中心距可调节的均料转辊71，每组均料转辊还设有一个用于调节两个均料转辊71中心距的第二调节装置73。本实施例下料口沿皮带输送机方向的宽度不大于最上方均料转辊71的中心距，且每组均料转辊之间的间隙宽度在1-5mm之间。
对于粒径在2.0mm或以下的细集料，均料转辊71还可以采用辊体表面为光滑圆柱面的均料转辊。
本实施例示出的均料转辊为两组，但本发明的均料转辊不局限于两组，其还可以是一组、三组或三组以上。具体可以根据4.75mm以下集料粒径大小进行选择。
实施例三
本实施例与实施例一的主要区别在于：取样转辊3上转辊本体31表面的叶片311结构不同。参照图17和图18，本实施例的每个叶片311由若干个平行且沿着其辐射方向等间隔布置的圆杆3111组成，该实施例主要用于大粒径25-32mm集料的取样。
实施例四
本实施例与实施例一的主要区别在于：取样转辊3上转辊本体31表面的叶片311结构不同。参照图19和图20，本实施例的叶片311也为板状体结构，但本实施例叶片远离转辊本体31的外侧设有形成连续布置的锯齿形状。该实施例主要用于含水率高、小粒径集料的取样。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (12)
1.一种集料在线取样检测系统，由冷料仓及取样识别装置组成，其特征在于：所述取样识别装置包括皮带输送机、取样转辊和物料识别装置，所述皮带输送机设于所述冷料仓的出料口下方，所述取样转辊可转动地安装在所述皮带输送机的出料端前方，所述取样转辊上还对应配设有第一调节装置，该第一调节装置用于调节取样转辊与皮带输送机出料端之间距离，所述取样转辊包括转辊本体及驱动转辊本体转动的驱动电机，所述转辊本体的圆周面上间隔辐射有若干叶片，以将转辊本体分隔为若干取样室；所述物料识别装置包括箱体、高速相机及LED光源，所述箱体的顶面设有一个进料斗，所述进料斗底部可拆卸设有一个位于所述取样转辊下方的均化格栅，或者进料斗内可拆卸装设有一个导料斗，所述导料斗底部设有下料口，所述下料口的正下方沿竖直方向上至少设有一组均料转辊，每组均料转辊包括两个平行布置且中心距可调节的均料转辊；所述高速相机固定于所述均料转辊下方的箱体侧壁上。
2.如权利要求1所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：用于粒径在4.75mm以下的集料识别时，所述进料斗底部的均化格栅拆除，进料斗内装设有一个导料斗，所述下料口沿皮带输送机方向的宽度不大于最上方均料转辊的中心距，且每组均料转辊之间的间隙宽度在1-5mm之间。
3.如权利要求1所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：用于粒径在4.75mm以上的集料识别时，所述进料斗内的导料斗拆除，进料斗底部设有均化格栅，并且每组均料转辊之间的间隙宽度大于均化格栅沿皮带输送机方向的宽度。
4.如权利要求3所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：所述均化格栅上还安装有一个翻板机构，所述翻板机构由翻板及连接架组成，所述连接架包括底板及垂直固定于底板两侧的竖直板，所述均化格栅上设有若干沿皮带输送机输送方向延伸的长条孔，所述底板上对应设有若干第一连接孔，第一连接孔与长条孔之间通过螺栓连接；所述翻板的底部可转动地连接于所述底板的前端，该翻板的背面两侧分别设有一个连接耳，所述连接耳上开设一个弧形孔，所述竖直板上对应设有第二连接孔，第二连接孔与弧形孔之间通过螺栓连接。
5.如权利要求1所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：所述第一调节装置包括第一丝杆电机、第一丝杆以及第一丝杆螺母，所述皮带输送机出料端的两侧机架上分别安装一个所述第一丝杆电机，所述第一丝杆电机的动力输出端连接一个所述第一丝杆，所述第一丝杆螺母连接在所述第一丝杆上，两个所述第一丝杆螺母之间通过一个连接杆连接；所述取样转辊安装在转辊支架上，所述转辊支架的两侧顶面分别与所述第一丝杆螺母固定连接。
6.如权利要求1所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：所述叶片为板状体结构，所述叶片远离转辊本体的外侧形成弧形隆起，使所述取样转辊形成鼓形结构，每个所述叶片上间隔设有若干排水孔。
7.如权利要求1所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：所述叶片为板状体结构，所述叶片远离转辊本体的外侧设有形成连续布置的锯齿形状。
8.如权利要求1所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：每个叶片由若干个平行且沿着其辐射方向等间隔布置的圆杆组成。
9.如权利要求1所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：每组均料转辊的两个均料转辊分别通过减速电机驱动相向转动，每组均料转辊还设有一个用于调节两个均料转辊中心距的第二调节装置。
10.如权利要求9所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：所述均料转辊包括辊体及连接于辊体中心轴线上的转轴，所述辊体上间隔设有若干隔板，以将辊体分隔为若干均料槽。
11.如权利要求10所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：每个所述均料转辊的转轴两端所对应的箱体两侧分别开设有一个条形滑槽，每个所述均料转辊的转轴两端分别可转动连接一个滑动轴承，所述滑动轴承对应可滑动地装设在所述条形滑槽内；所述第二调节装置包括第二丝杆电机、第二丝杆及第二丝杆螺母，所述第二丝杆电机固定于所述箱体的侧壁上，该第二丝杆电机的动力输出端连接一个所述第二丝杆，所述第二丝杆包括两段螺纹方向相反的螺纹段，每个螺纹段上连接一个所述第二丝杆螺母，每个丝杆螺母上固定连接一个所述减速电机。
12.如权利要求1所述的一种集料在线取样检测系统，其特征在于：所述均化格栅采用井字格或菱形格方式布置，该均化格栅上还设置有振动源。
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