CN221515204U - 矿山溜井格栅智能疏通装置 - Google Patents
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Abstract
一种矿山溜井格栅智能疏通装置，包括液压破碎锤系统，所述的液压破碎锤系统位于溜井格栅一侧的沉槽底部，沉槽一侧墙壁上设有视觉点云相机。所述破碎锤小臂和破碎锤大臂的连接关节位置、破碎锤大臂和破碎锤转动座的连接关节位置以及液压破碎锤头和破碎锤小臂的连接关节位置均设有角度编码器，角度编码器用于将各部位角度数据通过R422总线传给控制单元中上位机分析运动机构组合动作轨迹是否接近目标路径。本新型采用上述结构，代替了人工破碎方式，实现了提升作业人员安全、改善工作环境、降低劳动强度、提升矿山溜井格栅工位上筛分、初步破碎作业效率的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿石处理技术领域，具体的是一种矿山溜井格栅智能疏通装置。
背景技术
现有矿山溜井格筛盖在溜井矿仓的井口,用于筛出符合溜井下方颚式破碎机鄂板间能入的矿石尺寸，不能通过格栅过大的原矿石滞留在格栅上，由人工破碎。随着机械化开采程度深入各类矿山井下，矿山产量大幅提升，矿车转运到溜井格栅处车次多，溜井格栅频繁堵塞，此处成了矿石转运的瓶颈。
目前溜井格栅处作业方式主要有以下弊端：
1、人工现场用手动破碎和清除堆积在格栅上大块矿石效率低下；
2、作业人员站立于溜井格栅上作业存在较大高空坠落风险；
3、人工用钢钎和锤子破碎矿石过程存在碎石飞溅伤害风险；
4、矿车倾泻的大块矿石先堵住格栅口，导致后面卸下来的小块矿石堵塞并在格栅上形成大矿堆，进一步增大清理难度和劳动强度，致使后续矿车在井下巷道中形成堵塞，严重制约了大型矿山单位生产效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种矿山溜井格栅智能疏通装置，用以提升作业人员安全，改善工作环境，降低劳动强度，提升矿山溜井格栅工位上筛分、初步破碎作业效率。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种矿山溜井格栅智能疏通装置，包括液压破碎锤系统，所述的液压破碎锤系统位于溜井格栅一侧的沉槽底部，沉槽一侧墙壁上设有视觉点云相机；
所述液压破碎锤系统包括破碎锤现场驾驶室以及破碎锤现场驾驶室一侧的破碎锤底座，破碎锤底座上设有破碎锤大臂，破碎锤大臂一端铰接有破碎锤小臂，破碎锤小臂端部设有液压破碎锤头，在破碎锤小臂上设有用于控制液压破碎锤头竖向角度的破碎锤俯仰油缸，在破碎锤大臂上设有控制破碎锤小臂竖向角度的小臂俯仰油缸。
优选的方案中，所述的破碎锤底座上还设有破碎锤转动座，破碎锤转动座上设有用于控制破碎锤大臂横向角度的破碎锤摆动油缸。
优选的方案中，所述的视觉点云相机与控制单元连接，控制单元与液压破碎锤头、破碎锤俯仰油缸、小臂俯仰油缸、大臂俯仰油缸和破碎锤摆动油缸连接。
优选的方案中，在所述破碎锤小臂和破碎锤大臂的连接关节位置、破碎锤大臂和破碎锤转动座的连接关节位置以及液压破碎锤头和破碎锤小臂的连接关节位置均设有角度编码器，角度编码器用于将各部位角度数据通过R422总线传给控制单元中上位机分析运动机构组合动作轨迹是否接近目标路径。
优选的方案中，所述的视觉点云相机用于扫描溜井格栅上倾倒的矿石堆分布状态信息并输入控制单元，控制单元内程序分析识别被堵塞的筛孔范围对应系统中该筛孔编号，并将堵塞通孔位置编号的中心坐标输送至控制单元。
优选的方案中，所述的溜井格栅一侧沉槽底面上设有倒车限位墩。
本实用新型所提供的一种矿山溜井格栅智能疏通装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：
（1）代替了人工站于溜井格栅上进行手动破碎的方式，在提升了矿石破碎分筛效率的同时，降低了作业风险；
（2）采用自动化控制方式，进一步代替了人工远程控制方式，加快了作业效率，并实现了矿山单位的连续生产目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图2为本实用新型的控制系统原理框图。
图中：溜井格栅1，液压破碎锤头2，破碎锤俯仰油缸3，破碎锤小臂4，小臂俯仰油缸5，破碎锤大臂6，大臂俯仰油缸7，破碎锤转动座8，破碎锤摆动油缸9，破碎锤底座10，破碎锤现场驾驶室11，视觉点云相机12，倒车限位墩13。
具体实施方式
如图1中，一种矿山溜井格栅智能疏通装置，包括液压破碎锤系统，其特征在于：所述的液压破碎锤系统位于溜井格栅1一侧的沉槽底部，沉槽一侧墙壁上设有视觉点云相机12；
所述液压破碎锤系统包括破碎锤现场驾驶室11以及破碎锤现场驾驶室11一侧的破碎锤底座10，破碎锤底座10上设有破碎锤大臂6，破碎锤大臂6一端铰接有破碎锤小臂4，破碎锤小臂4端部设有液压破碎锤头2，在破碎锤小臂4上设有用于控制液压破碎锤头2竖向角度的破碎锤俯仰油缸3，在破碎锤大臂6上设有控制破碎锤小臂4竖向角度的小臂俯仰油缸5。
优选的方案中，所述的破碎锤底座10上还设有破碎锤转动座8，破碎锤转动座8上设有用于控制破碎锤大臂6横向角度的破碎锤摆动油缸9。
结合附图1、2，所述的视觉点云相机12与控制单元连接，控制单元与液压破碎锤头2、破碎锤俯仰油缸3、小臂俯仰油缸5、大臂俯仰油缸7和破碎锤摆动油缸9连接,其中，视觉点云相机12作为控制单元的作业目标信息采集装置，控制单元解析目标后，控制钻臂各执行机构液压油缸的电磁换向阀动作，从而油缸在液压油的驱动下实现钻臂各运动副在控制单元的控制下联动完成目标动作。
优选的方案中，在所述破碎锤小臂4和破碎锤大臂6的连接关节位置、破碎锤大臂6和破碎锤转动座8的连接关节位置以及液压破碎锤头2和破碎锤小臂4的连接关节位置均设有角度编码器，角度编码器用于将各部位角度数据通过R422总线传给控制单元中上位机分析运动机构组合动作轨迹是否接近目标路径。
优选的方案中，所述的视觉点云相机12用于扫描溜井格栅1上倾倒的矿石堆分布状态信息并输入控制单元，控制单元内程序分析识别被堵塞的筛孔范围对应系统中该筛孔编号，并将堵塞通孔位置编号的中心坐标输送至控制单元。
优选的方案中，所述的溜井格栅1一侧沉槽底面上设有倒车限位墩13。
采用上述疏通装置方案，其控制方式结合图2说明：
当矿车所卸矿石堆积在溜井格栅1前端沉槽内，视觉点云相机12对溜井格栅1上矿石堆料扫描生成点云数据上传至本地上位机（图2左端位置参数输入控制系统），本地上位机软件分析计算从矿堆表面采集到的三维点云数据信息来识别矿堆分布空间位置情况，据此计算出控制破碎锤机械臂推散矿堆平铺到格栅上的运动路径规划位置参数发送给控制单元，控制单元再驱动控制机械臂各机构联动的组合动作实现机械臂推散矿堆平铺的动作，被驱动控制联动的机械臂机构包括变幅油缸（大臂、小臂、破碎锤仰俯油缸）来调整大臂、小臂、破碎锤俯仰角或驱动破碎锤摆动油缸9推动转动座8摆动来带动连接在转动座8上的整个机械臂摆动。各机构在动态动作过程中，各关节上的角度编码器实时反馈各机构动作角度通过R422总线传给控制单元中上位机分析运动机构组合动作轨迹是否接近目标路径。
当平铺推散工作完成后，大部分小块矿石都已通过格栅1方框孔落入下方溜井中，只剩下大块卡滞在格栅1方框孔上。同上，视觉点云相机12再次扫描溜井格栅1上剩余矿石分布状态信息输入控制单元，控制单元内相应程序分析识别被堵塞的筛孔范围对应系统中该筛孔编号，并将堵塞通孔位置编号的中心坐标及方框孔中心矿石堆最高点坐标输送至控制单元规划机械臂驱动轨迹，驱动控制机械臂各机构联动将破碎锤对准该方框中心上方所在XY坐标后，然后机械臂各机构联动使得液压破碎锤2锤头从上往下竖直移动压住卡滞在方框中矿石，液压破碎锤2开始冲击大块矿石。直到控制单元通过机械臂各运动副上编码器传来位置信息计算出破碎锤2锤头下降到格栅方框下表面高度后，控制单元判断破碎锤所在当前格栅1上方框孔已疏通，控制单元再将下一个堵塞方框孔中心坐标作疏通目标位置，解算该目标所需机械臂轨迹规划，如此循环。
机械臂超目标位置移动过程中，通过位移及角度编码器采集机械臂各关节偏移量，反算监测机械臂运动轨迹，根据目标位置坐标与实际位置的偏差，动态微调机械臂各关节油缸动作，形成闭环控制。
本专利提供的溜井格栅装置具有自动识别渣堆并自动推散格栅上渣堆的功能，还能对最后滞留的大块进行自动破碎，把原有站在格栅上作业的人转移到了地面远控或现场安全的驾驶室中，因此，主要解决了人工作业的安全隐患问题，极大的提高了溜井格栅堵塞的处理效率，并降低了作业人员劳动强度。另外，由于可自动作业，人工仅监视设备作业或对特殊情况手动操控设备干预，可实现一人同时监视、操控三台设备，减少了作业人员。
Claims (6)
1.一种矿山溜井格栅智能疏通装置，包括液压破碎锤系统，其特征在于：所述的液压破碎锤系统位于溜井格栅（1）一侧的沉槽底部，沉槽一侧墙壁上设有视觉点云相机（12）；
所述液压破碎锤系统包括破碎锤现场驾驶室（11）以及破碎锤现场驾驶室（11）一侧的破碎锤底座（10），破碎锤底座（10）上设有破碎锤大臂（6），破碎锤大臂（6）一端铰接有破碎锤小臂（4），破碎锤小臂（4）端部设有液压破碎锤头（2），在破碎锤小臂（4）上设有用于控制液压破碎锤头（2）竖向角度的破碎锤俯仰油缸（3），在破碎锤大臂（6）上设有控制破碎锤小臂（4）竖向角度的小臂俯仰油缸（5）。
2.根据权利要求1所述的一种矿山溜井格栅智能疏通装置，其特征在于：所述的破碎锤底座（10）上还设有破碎锤转动座（8），破碎锤转动座（8）上设有用于控制破碎锤大臂（6）横向角度的破碎锤摆动油缸（9）。
3.根据权利要求2所述的一种矿山溜井格栅智能疏通装置，其特征在于：所述的视觉点云相机（12）与控制单元连接，控制单元与液压破碎锤头（2）、破碎锤俯仰油缸（3）、小臂俯仰油缸（5）、大臂俯仰油缸（7）和破碎锤摆动油缸（9）连接。
4.根据权利要求3所述的一种矿山溜井格栅智能疏通装置，其特征在于：在所述破碎锤小臂（4）和破碎锤大臂（6）的连接关节位置、破碎锤大臂（6）和破碎锤转动座（8）的连接关节位置以及液压破碎锤头（2）和破碎锤小臂（4）的连接关节位置均设有角度编码器，角度编码器用于将各部位角度数据通过R422总线传给控制单元中上位机分析运动机构组合动作轨迹是否接近目标路径。
5.根据权利要求1所述的一种矿山溜井格栅智能疏通装置，其特征在于：所述的视觉点云相机（12）用于扫描溜井格栅（1）上倾倒的矿石堆分布状态信息并输入控制单元，控制单元内程序分析识别被堵塞的筛孔范围对应系统中该筛孔编号，并将堵塞通孔位置编号的中心坐标输送至控制单元。
6.根据权利要求1所述的一种矿山溜井格栅智能疏通装置，其特征在于：所述的溜井格栅（1）一侧沉槽底面上设有倒车限位墩（13）。
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