CN209577461U - 一种智能型矿石自动化分拣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种智能型矿石自动化分拣系统，包括原料活化机，原料活化机下方设置有分级振动筛，分级振动筛出料口处设置有主运输皮带，主运输皮带上方设置有机械拣选设备，主运输皮带末端设置有煤斗，所述主运输皮带上方设置有激光成像雷达，激光成像雷达一侧分别设置有原料分队设备、识别设备和监测设备，机械拣选设备、激光成像雷达、识别设备和监测设备均与现场控制器相连接，现场控制器与上位机相连接，上位机与报警设备相连接。本实用新型整体设备安装方便，设计新颖，可有效进行煤矸石或特定矿石的选取，整体智能化程度高，解决了传统人工拣取效率低下，管理难度大，设备占用场地面积大的问题。

Description

一种智能型矿石自动化分拣系统

技术领域

本实用新型涉及矿石拣取的技术领域，尤其涉及一种智能型矿石自动化分拣系统。

背景技术

基于现在煤矿、选煤厂、矿山都有煤块/精品矿石和煤矸石/杂石料的分选需求。以煤炭开采为例，中国每年平均生产1亿吨煤炭，排放矸石1400万吨左右；从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿吨炼焦煤排放矸石量2000万吨。这么大量的矸石筛选排放，目前大都还是以人工拣选为主，效率低下，管理难，劳动强度大，用工难，同时这也是职业病的高发工种。

传统的煤矿、选煤厂、矿山对精品矿石拣取时使用的拣取设备故障率高，工作效率低，整体成本投入大，并且在拣取矿石时，直接破碎作业，功耗过大，配件损耗大，极大地增加入洗成本。目前市场上已有的较少的分选系统，主要是在运输皮带末端用气动吹离煤矸石/杂石料，具有一定的场地安装局限性。

实用新型内容

针对传统矿石拣取工作效率低下，拣取工序繁琐，现场需要调派专门技术人员看守，具有一定的场地安装局限性的技术问题，本实用新型提出一种智能型矿石自动化分拣系统。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种智能型矿石自动化分拣系统，包括原料活化机，原料活化机下方设置有分级振动筛，分级振动筛出料口处设置有主运输皮带，主运输皮带上方设置有机械拣选设备，主运输皮带末端设置有煤斗，所述主运输皮带上方设置有激光成像雷达，激光成像雷达一侧分别设置有原料分队设备、识别设备和监测设备，机械拣选设备、激光成像雷达、识别设备和监测设备均与现场控制器相连接，现场控制器与上位机相连接，上位机与报警设备相连接。

进一步地，所述分级振动筛包括若干组孔径不同的筛面，分级振动筛下方设置有细煤运输皮带。

进一步地，所述分级振动筛上部筛面出料口处和机械拣选设备下方均设置有矸石斗。

进一步地，所述原料分队设备为若干排平行于主运输皮带传输方向的圆柱滚轴，原料分队设备一侧设置有识别设备。

进一步地，所述识别设备包括射线识别源、射线接收传感器和高清摄像机，射线识别源设置在主运输皮带下方，射线接收传感器设置在主运输皮带上方，射线识别源与射线接收传感器相配合，射线接收传感器一侧设置有高清摄像机，射线识别源、射线接收传感器和高清摄像机均与现场控制器相连接，高清摄像机一侧设置有监测设备。

进一步地，所述监测设备包括皮带跑偏传感器和测速传感器，皮带跑偏传感器设置在主运输皮带一侧，测速传感器设置在主运输皮带下方，皮带跑偏传感器和测速传感器均与现场控制器相连接。

进一步地，所述机械拣选设备包括多轴运动机械手，多轴运动机械手通过继电器与现场控制器相连接。

进一步地，所述报警设备包括蜂鸣报警器和闪烁警示灯，蜂鸣报警器和闪烁警示灯均与上位机相连接。

进一步地，所述原料活化机为水平方向往返振动活化机。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过原料活化机、分级振动筛、主运输皮带、激光成像雷达、原料分队设备、识别设备、现场控制器、机械拣选设备、皮带跑偏传感器、测速传感器、上位机在煤矸石/杂石料拣选工段进行智能化、自动化、高效率精准识别和拣选出煤矸石/杂石料，并能实时监测统计皮带上的物料流量、监测运输皮带运行速度、皮带是否跑偏等系统运行信息，这些信息数据和现场控制器及上位机形成联动，可实时将各种信息传输给后台值守人员，出现异常信息后可进行现场声光报警，同时报警信息还会传输给值守人员，不需要专业的技术人员时刻盯守在现场，极大的缓解了技术人员的工作强度，整体智能化程度高，提高了企业的信息化水平，使得生产调度及设备维护更加科学高效，具有很好的市场发展前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的工作流程图。

图中附图标记表示为，1为原料活化机，2为分级振动筛，3为细煤运输皮带，4为主运输皮带，5为测速传感器，6为射线识别源，7为射线接收传感器，8为现场控制器，9为高清摄像机，10为皮带跑偏传感器，11为矸石斗，12为煤斗，13为机械拣取设备，14为原料分队设备，15为激光成像雷达，16为上位机，17为蜂鸣报警器，18为闪烁警示灯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种智能型矿石自动化分拣系统，包括原料活化机1，原料活化机1位于原料来料口下方，原料活化机1为水平方向往返振动活化机，有助于下一工序的筛选，原料活化机1下方设置有分级振动筛2，分级振动筛2包括若干组孔径不同的筛面，各筛面孔径自上而下依次变小，便于逐级分离筛选不同大小的矿石，最上层筛面出料口处设置有矸石斗11，用于收集大块的矿石，便于后续大块矿石整体击碎处理，大大提高了整体工序的工作效率，分级振动筛2下方设置有细煤运输皮带3。

分级振动筛2出料口处设置有主运输皮带4，主运输皮带4上方设置有机械拣选设备13，机械拣选设备13包括多轴运动机械手，多轴运动机械手通过继电器与现场控制器8相连接，机械拣选设备13下方设置有矸石斗11，用于放置机械拣选设备13拣取的矿石。

所述主运输皮带4末端设置有煤斗12，主运输皮带4上方设置有激光成像雷达15，激光成像雷达15通过支架固定设置在主运输皮带4上方，激光成像雷达15一侧分别设置有原料分队设备14、识别设备和监测设备，原料分队设备14为若干排平行于主运输皮带传输方向的圆柱滚轴，圆柱滚轴在竖直方向上垂直于主运输皮带4，用于将散乱块料分流成队列，便于后续机械拣选设备13拣取矿石，原料分队设备14一侧设置有识别设备，机械拣选设备13、激光成像雷达15、识别设备和监测设备均与现场控制器8相连接，激光成像雷达15和识别设备均通过现场总线与现场控制器8相连接，现场总线为二总线制，现场控制器8为现场控制主机，监测设备与现场控制器8无线连接，现场控制器8与上位机16相连接，现场控制器8通过有线或无线与上位机16相连接，上位机16与报警设备相连接，报警设备包括蜂鸣报警器17和闪烁警示灯18，蜂鸣报警器17和闪烁警示灯18均与上位机16相连接。

所述识别设备包括射线识别源6、射线接收传感器7和高清摄像机9，射线识别源6设置在主运输皮带4下方，射线接收传感器7设置在主运输皮带4上方，射线识别源6用于向主运输皮带4上发送射线，探测经过的物料，识别不同的物料，识别信号实时传输至射线接收传感器7，射线识别源6与射线接收传感器7相配合，射线接收传感器7一侧设置有高清摄像机9，射线识别源6、射线接收传感器7和高清摄像机9均与现场控制器8相连接，现场控制器8接收射线识别信号和高清摄像机9采集的视频信息，现场控制器8实时将接收的识别信号和视频信息传输至上位机16，便于管理人员远程观察，避免了技术人员时刻看守的囧境，高清摄像机9一侧设置有监测设备。

所述监测设备包括皮带跑偏传感器10和测速传感器5，分别用于监测皮带速度、皮带运行状态，皮带跑偏传感器10设置在主运输皮带4一侧，皮带跑偏传感器10为无线跑偏传感器，无线跑偏传感器包括电源模块、中央处理器、跑偏检测模块和无线通讯模块，电源模块与中央处理器相连接，中央处理器分别与无线通讯模块和跑偏检测模块相连接，无线通讯模块为4G通讯模块、5G通讯模块或GPRS通讯模块，测速传感器5设置在主运输皮带4下方，测速传感器5也具有无线通讯功能，皮带跑偏传感器10和测速传感器5均与现场控制器8相连接，皮带跑偏传感器10和测速传感器分别通过无线网络与现场控制器8相连接，现场控制器8可根据实时监测得到的皮带速度智能调整后续的识别效率及抓取速度，出现皮带速度及皮带运行异常状况时，现场控制器8将相关信息会传输给上位机16，进行现场声光报警及发送报警信息给值守人员。

如图2所示，工作过程为：井下开采出的物料原煤或矿石经进料运输带落入原料活化机1，水平方向振动活化后的物料均匀的落到分级振动筛2上，物料经多层不同孔径的筛面筛分，超大块径物料直接落入分级振动筛2最上方的筛面出料口处的矸石斗11，中等大小块径物料进入主运输皮带4，细碎物料则进一步落到细煤运输皮带3，激光成像雷达15架设于主运输皮带4的上方，呈俯视角度照射向分级振动筛2面向主运输皮带4的出料口位置，激光成像雷达15照射主要是扫描进入主运输皮带4的中等大小块径物料，起到三方面的作用：统计皮带上运输的物料数量；扫描监测物料块径大小；扫描监测皮带运行速度。激光成像雷达15监测扫描到的信息实时传输给现场控制器8和上位机16，系统运行异常时，上位机控制蜂鸣报警器17和闪烁指示灯18启动发出报警信息。

中等大小物料接下来经过原料分队设备，被分成数对有序直线队列，然后依次经过识别设备，射线识别源6发射射线探测经过的物料，物料反射出的信号发给射线接收传感器7，射线接收传感器7接收解码信号再发送给现场控制器8，根据识别信号不同来判别不同物料。或者通过高清摄像机9进行图像识别不同物料外观颜色灰度进行判别，判别信息传输给现场控制器8。现场控制器8根据分析出的不同物料进一步控制机械拣取设备13，对目标识别物料如煤矸石/杂石料进行抓取至机械拣取设备13下方的矸石斗11。其他物料如煤块/精品矿石则随主运输皮带4继续运动，最终落入煤斗12。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能型矿石自动化分拣系统，包括原料活化机（1），原料活化机（1）下方设置有分级振动筛（2），分级振动筛（2）出料口处设置有主运输皮带（4），主运输皮带（4）上方设置有机械拣选设备（13），主运输皮带（4）末端设置有煤斗（12），其特征在于，所述主运输皮带（4）上方设置有激光成像雷达（15），激光成像雷达（15）一侧分别设置有原料分队设备（14）、识别设备和监测设备，机械拣选设备（13）、激光成像雷达（15）、识别设备和监测设备均与现场控制器（8）相连接，现场控制器（8）与上位机（16）相连接，上位机（16）与报警设备相连接。

2.根据权利要求1所述的智能型矿石自动化分拣系统，其特征在于，所述分级振动筛（2）包括若干组孔径不同的筛面，分级振动筛（2）下方设置有细煤运输皮带（3）。

3.根据权利要求2所述的智能型矿石自动化分拣系统，其特征在于，所述分级振动筛（2）上部筛面出料口处和机械拣选设备（13）下方均设置有矸石斗（11）。

4.根据权利要求1所述的智能型矿石自动化分拣系统，其特征在于，所述原料分队设备（14）为若干排平行于主运输皮带传输方向的圆柱滚轴，原料分队设备（14）一侧设置有识别设备。

5.根据权利要求1或4所述的智能型矿石自动化分拣系统，其特征在于，所述识别设备包括射线识别源（6）、射线接收传感器（7）和高清摄像机（9），射线识别源（6）设置在主运输皮带（4）下方，射线接收传感器（7）设置在主运输皮带（4）上方，射线识别源（6）与射线接收传感器（7）相配合，射线接收传感器（7）一侧设置有高清摄像机（9），射线识别源（6）、射线接收传感器（7）和高清摄像机（9）均与现场控制器（8）相连接，高清摄像机（9）一侧设置有监测设备。

6.根据权利要求5所述的智能型矿石自动化分拣系统，其特征在于，所述监测设备包括皮带跑偏传感器（10）和测速传感器（5），皮带跑偏传感器（10）设置在主运输皮带（4）一侧，测速传感器（5）设置在主运输皮带（4）下方，皮带跑偏传感器（10）和测速传感器（5）均与现场控制器（8）相连接。

7.根据权利要求1所述的智能型矿石自动化分拣系统，其特征在于，所述机械拣选设备（13）包括多轴运动机械手，多轴运动机械手通过继电器与现场控制器（8）相连接。

8.根据权利要求1所述的智能型矿石自动化分拣系统，其特征在于，所述报警设备包括蜂鸣报警器（17）和闪烁警示灯（18），蜂鸣报警器（17）和闪烁警示灯（18）均与上位机（16）相连接。

9.根据权利要求1所述的智能型矿石自动化分拣系统，其特征在于，所述原料活化机（1）为水平方向往返振动活化机。