本發(fā)明涉及煤礦分揀，特別涉及一種可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)及分揀方法。

背景技術(shù)：

1、原煤中包括煤及各種異物（主要是矸石，其它異物相對(duì)較少），如果不將異物分選出來(lái)則會(huì)影響煤的質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的洗選方法主要有人工分選和機(jī)械洗選。人工分選由于人員需求多、工作效率低、勞動(dòng)力強(qiáng)度大、工作條件惡劣、對(duì)工人身心健康影響嚴(yán)重等問題，已經(jīng)逐漸被智能分揀所替代。近年來(lái)，智能煤礦無(wú)人化受到廣泛關(guān)注，實(shí)現(xiàn)無(wú)人分揀的礦用異物分揀機(jī)器人的研究也逐漸深入，目前投入使用的方法主要包括氣吹法（例如）、橫推法（也有稱其為撥動(dòng)）（例如cn?214865412?u）和抓取法（例如cn?219581080?u、cn219648145?u、cn?116100585?a）等方案。

2、但目前的幾種方案都有不足之處：氣吹法是在皮帶末端用噴吹機(jī)構(gòu)噴出氣流將異物吹出，但氣流吹力有限，無(wú)法吹動(dòng)大塊異物，因此氣吹法的應(yīng)用有一定的局限性；橫推法是用機(jī)械手、撥桿等執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接將異物從皮帶上推下，推的過程中異物在皮帶上滑動(dòng)，摩擦力會(huì)很大，當(dāng)異物尺寸重量較大時(shí)便難以推動(dòng)，并且異物直接在皮帶上滑動(dòng)摩擦，會(huì)嚴(yán)重磨損皮帶，如果異物有尖角接觸皮帶表面，此時(shí)硬推甚至有可能將皮帶撕裂，造成整個(gè)產(chǎn)線停產(chǎn)，并且推動(dòng)的過程中異物會(huì)將沿路的煤塊一并掃下，造成損失；而抓取法則是用機(jī)械手將異物直接抓起，搬運(yùn)至皮帶外部丟棄區(qū)放下，但受材料及動(dòng)力的影響，機(jī)械手的尺寸有限，抓取大塊異物的能力同樣受限，并且一個(gè)循環(huán)需要“抓取、提起、移動(dòng)、放開、復(fù)位”5個(gè)步驟，動(dòng)作遲緩，影響生產(chǎn)節(jié)奏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有分揀系統(tǒng)中采用橫推法存在的異物直接在皮帶上滑動(dòng)會(huì)嚴(yán)重磨損皮帶，若異物有尖角接觸皮帶表面，硬推異物有可能將皮帶撕裂，造成整個(gè)產(chǎn)線停產(chǎn)，并且推動(dòng)的過程中異物會(huì)將沿路的煤塊一并掃下造成損失，以及采用抓取法生產(chǎn)效率低的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，包括輸送帶和控制裝置，沿輸送帶的輸送方向依次設(shè)有圖像識(shí)別裝置和移位裝置，移位裝置上設(shè)有滾動(dòng)除料裝置，圖像識(shí)別裝置、移位裝置、滾動(dòng)除料裝置均與控制裝置信號(hào)連接。

4、進(jìn)一步的，移位裝置包括架設(shè)在輸送帶上方的門式框架，門式框架的頂壁上設(shè)有第一支架，第一支架的一端與門式框架的頂壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二支架，第二支架與滾動(dòng)除料裝置連接，門式框架的頂壁還傾斜設(shè)置有第一伸縮桿，第一伸縮桿的一端與門式框架鉸接，另一端與第一支架的中部鉸接，第一支架、第二支架之間連接有第二伸縮桿。

5、進(jìn)一步的，移位裝置包括支撐座、第一支撐臂、第一轉(zhuǎn)臂、第二轉(zhuǎn)臂和第三轉(zhuǎn)臂，支撐座固定設(shè)置在輸送帶的一側(cè)，支撐座上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有第一轉(zhuǎn)盤，第一支撐臂的一端與第一轉(zhuǎn)盤固定連接，第一支撐臂的另一端與第一轉(zhuǎn)臂的一端鉸接，第一轉(zhuǎn)臂的另一端與第二轉(zhuǎn)臂鉸接，第二轉(zhuǎn)臂上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有第三轉(zhuǎn)臂，第三轉(zhuǎn)臂的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第四轉(zhuǎn)臂，滾動(dòng)除料裝置轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在第四轉(zhuǎn)臂上。

6、進(jìn)一步的，移位裝置包括設(shè)置在輸送帶上方的桁架，桁架上至少設(shè)有一個(gè)橫向移動(dòng)組件，橫向移動(dòng)組件上豎直滑動(dòng)連接有豎向移動(dòng)組件，豎向移動(dòng)組件的底部與滾動(dòng)除料裝置連接。

7、進(jìn)一步的，滾動(dòng)除料裝置包括托架，托架的頂部與移位裝置連接，托架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有履帶。

8、進(jìn)一步的，圖像識(shí)別裝置包括架設(shè)在輸送帶上方的支撐架，支撐架上裝設(shè)有多個(gè)圖像采集設(shè)備及若干照明設(shè)備，支撐架包括橫桿和兩個(gè)立桿，橫桿的兩端與兩個(gè)立桿之間分別通過斜桿連接，橫桿、立桿及斜桿上均裝設(shè)有圖像采集設(shè)備。

9、進(jìn)一步的，圖像采集設(shè)備為攝像機(jī)、激光雷達(dá)、x光或深度相機(jī)中的任意一種。

10、進(jìn)一步的，輸送帶的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有傾斜的擋板，兩側(cè)的擋板圍合成v形，擋板沿輸送帶的輸送方向設(shè)置并分別靠近輸送帶的輸入端和輸出端。

11、進(jìn)一步的，輸送帶的一側(cè)設(shè)有控制裝置，輸送帶的另一側(cè)設(shè)有用于收集大塊異物的收集溜槽，收集溜槽位于擋板之間。

12、本發(fā)明的另一目的是提供一種可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀方法，使用可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，包括下面的步驟：

13、s1、輸送帶上的原煤首先通過圖像識(shí)別裝置中的圖像采集設(shè)備獲得輸送帶表面的圖像，之后將圖像發(fā)送到控制裝置進(jìn)行分析，若檢測(cè)出異物則勾畫出異物的外形；

14、s2、控制裝置根據(jù)異物的位置和外形信息制定分揀方案，將小塊異物略過，留給噴吹機(jī)構(gòu)或抓取機(jī)構(gòu)處理，對(duì)于大塊異物，控制裝置操控移位裝置帶動(dòng)滾動(dòng)除料裝置至預(yù)定位置及預(yù)定姿態(tài)，當(dāng)大塊異物進(jìn)入分揀范圍時(shí)，使履帶與大塊異物的表面貼合，啟動(dòng)滾動(dòng)除料裝置，履帶轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)大塊異物在輸送帶上滾動(dòng)，同時(shí)移位裝置配合隨動(dòng)，使履帶始終與大塊異物貼合，并繼續(xù)滾動(dòng)大塊異物，直至將大塊異物從輸送帶上落入收集溜槽內(nèi)，完成大塊異物的分揀。

15、本發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明設(shè)置的圖像識(shí)別裝置將輸送帶上輸送物料的圖像發(fā)送到控制裝置進(jìn)行分析，控制裝置檢測(cè)出異物并勾畫出異物的外形后根據(jù)異物的位置和外形信息制定分揀方案，將小塊異物略過，留給噴吹機(jī)構(gòu)或抓取機(jī)構(gòu)處理；對(duì)于大塊異物，控制裝置操控移位裝置帶動(dòng)滾動(dòng)除料裝置至預(yù)定位置及預(yù)定姿態(tài)，使履帶與大塊異物的表面貼合，滾動(dòng)除料裝置上的履帶轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)大塊異物在輸送帶上滾動(dòng)，同時(shí)移位裝置配合隨動(dòng)使履帶始終與大塊異物貼合，并繼續(xù)滾動(dòng)大塊異物，直至將大塊異物從輸送帶上落入收集溜槽內(nèi)，完成大塊異物的分揀。異物分揀全程不需要人工參與，保證了人員安全，降低了用人成本，提高了生產(chǎn)效率。并且由于異物是滾動(dòng)外移，不會(huì)在輸送帶上滑動(dòng)摩擦，從而不會(huì)劃傷輸送帶，也幾乎不會(huì)有煤塊被連帶掃下，避免了煤塊及輸送帶的損失，也避免了輸送帶在此過程中被撕裂造成的停產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，包括輸送帶（1）和控制裝置（2），沿所述輸送帶（1）的輸送方向依次設(shè)有圖像識(shí)別裝置（3）和移位裝置（4），所述移位裝置（4）上設(shè)有滾動(dòng)除料裝置（5），所述圖像識(shí)別裝置（3）、所述移位裝置（4）、所述滾動(dòng)除料裝置（5）均與所述控制裝置（2）信號(hào)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，所述移位裝置（4）包括架設(shè)在所述輸送帶（1）上方的門式框架（411），所述門式框架（411）的頂壁上設(shè)有第一支架（412），所述第一支架（412）的一端與所述門式框架（411）的頂壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二支架（413），所述第二支架（413）與所述滾動(dòng)除料裝置（5）連接，所述門式框架（411）的頂壁還傾斜設(shè)置有第一伸縮桿（414），所述第一伸縮桿（414）的一端與所述門式框架（411）鉸接，另一端與所述第一支架（412）的中部鉸接，所述第一支架（412）、所述第二支架（413）之間連接有第二伸縮桿（415）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，所述移位裝置（4）包括支撐座（421）、第一支撐臂（422）、第一轉(zhuǎn)臂（423）、第二轉(zhuǎn)臂（424）和第三轉(zhuǎn)臂（425），所述支撐座（421）固定設(shè)置在所述輸送帶（1）的一側(cè)，所述支撐座（421）上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有第一轉(zhuǎn)盤（4211），所述第一支撐臂（422）的一端與所述第一轉(zhuǎn)盤（4211）固定連接，所述第一支撐臂（422）的另一端與所述第一轉(zhuǎn)臂（423）的一端鉸接，所述第一轉(zhuǎn)臂（423）的另一端與所述第二轉(zhuǎn)臂（424）鉸接，所述第二轉(zhuǎn)臂（424）上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有第三轉(zhuǎn)臂（425），所述第三轉(zhuǎn)臂（425）的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第四轉(zhuǎn)臂（426），所述滾動(dòng)除料裝置（5）轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述第四轉(zhuǎn)臂（426）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，所述移位裝置（4）包括設(shè)置在所述輸送帶（1）上方的桁架（431），所述桁架（431）上至少設(shè)有一個(gè)橫向移動(dòng)組件（432），所述橫向移動(dòng)組件（432）上豎直滑動(dòng)連接有豎向移動(dòng)組件（433），所述豎向移動(dòng)組件（433）的底部與所述滾動(dòng)除料裝置（5）連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，所述滾動(dòng)除料裝置（5）包括托架（51），所述托架（51）的頂部與所述移位裝置（4）連接，所述托架（51）上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有履帶（52）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像識(shí)別裝置（3）包括架設(shè)在所述輸送帶（1）上方的支撐架（31），所述支撐架（31）上裝設(shè)有多個(gè)圖像采集設(shè)備（32）及若干照明設(shè)備（33），所述支撐架（31）包括橫桿（311）和兩個(gè)立桿（312），所述橫桿（311）的兩端與兩個(gè)立桿（312）之間分別通過斜桿（313）連接，所述橫桿（311）、所述立桿（312）及所述斜桿（313）上均裝設(shè)有圖像采集設(shè)備（32）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集設(shè)備（32）為攝像機(jī)、激光雷達(dá)、x光或深度相機(jī)中的任意一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，所述輸送帶（1）的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有傾斜的擋板（66），兩側(cè)的所述擋板（66）圍合成v形，所述擋板（66）沿所述輸送帶（1）的輸送方向設(shè)置并分別靠近所述輸送帶（1）的輸入端和輸出端。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，其特征在于，所述輸送帶（1）的一側(cè)設(shè)有控制裝置（2），所述輸送帶（1）的另一側(cè)設(shè)有用于收集大塊異物（8）的收集溜槽（7），所述收集溜槽（7）位于所述擋板（66）之間。

10.一種可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)，包括下面的步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可去除皮帶上大塊異物的滾動(dòng)式分揀系統(tǒng)及分揀方法，分揀系統(tǒng)包括輸送帶和控制裝置，沿輸送帶的輸送方向依次設(shè)有圖像識(shí)別裝置和移位裝置，移位裝置上設(shè)有滾動(dòng)除料裝置，圖像識(shí)別裝置、移位裝置、滾動(dòng)除料裝置均與控制裝置信號(hào)連接。本發(fā)明設(shè)置的圖像識(shí)別裝置、移位裝置和滾動(dòng)除料裝置在控制裝置的操控下，大塊異物分揀全程不需要人工參與，保證了人員安全，降低了用人成本，提高了生產(chǎn)效率。并且由于異物是滾動(dòng)外移，不會(huì)在輸送帶上滑動(dòng)摩擦，從而不會(huì)劃傷輸送帶，也幾乎不會(huì)有煤塊被連帶掃下，避免了煤塊及輸送帶的損失，也避免了輸送帶在此過程中被撕裂造成的停產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：賈智新,陸文濤,孫寧,嚴(yán)海鵬,郭映言,李愛軍,馬靜雅,梅華釗,王新雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中信重工開誠(chéng)智能裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19