[发明专利]一种分拣煤与煤矸石的设备与方法

权利要求书

1.一种分拣煤与煤矸石的设备，其特征在于，包括输送线、排队机构、摄像快门触发器、测量台、分拣执行机构、中央处理器；所述排队机构、摄像快门触发器、测量台、分拣执行机构依次设置在输送装置上，并与中央处理器信号连接。

2.根据权利要求1所述的分拣煤与煤矸石的设备，其特征在于，所述输送线为若干条，每条输送线包括依次设置的上料输送线、差速输送线、分流输送线、汇流输送线；所述排队机构设置在并列的上料输送线上方；所述差速输送线用于扩大物料之间的间距；所述测量台设置于分流输送线上；所述摄像快门触发器设置于测量台入口处边缘的位置；所述分拣执行机构设置于测量台上。

3.根据权利要求1或2所述的分拣煤与煤矸石的设备，其特征在于，所述排队机构由龙门架、摄像机以及拨片机构及物料挡板组成；龙门架置于输送线上方；摄像机置于龙门架横梁中间处，拨片机构位于龙门架横梁下方；摄像机通过线路连接中央处理器，中央处理器对摄像机获取的物料画面进行视觉算法处理，针对煤矸石的颜色特征，利用自适应二值化算法将图像二值化处理，然后统计图像像素非零值的数量比例，用以衡量物料密集程度，并控制调整拨片机构的运行速度，将输送线上的密集煤块分离开来。

4.根据权利要求3所述的分拣煤与煤矸石的设备，其特征在于，所述拨片机构由伺服电机、导轨、丝杠及拨片组成，所述导轨设置于龙门架横梁下端面，所述拨片设置于导轨上，所述伺服电机设置于龙门架，通过丝杠控制拨片移动。

5.根据权利要求1所述的分拣煤与煤矸石的设备，其特征在于，所述测量台包括视觉摄像单元、动态称重传感器；所述视觉摄像单元主要由位于对准摄像区域多个角度的深度相机组成；所述深度相机均与中央处理器连接；动态称重传感器置于摄像区域内的输送线下方，采集重量数据发送到中央处理器。

6.根据权利要求5所述的分拣煤与煤矸石的设备，其特征在于，所述深度相机在待测物周围360度区域内均匀分布。

7.根据权利要求1所述的分拣煤与煤矸石的设备，其特征在于，所述设置在测量台上的分拣执行机构包括推料板和料斗，其中推料板设置在测量台上，与中央处理器连接；所述料斗设置在推料板推料方向的测量台侧。

8.一种分拣煤与煤矸石的方法，其特征在于，包括：

S1、队形排列：首先将输送线无序杂乱的煤石经过排队机构排序，块状物料依次排列并留有间隙；其次利用差速输送线，扩大煤石之间的间距；

S2、获取目标物深度图像信息：待排列好的煤与煤矸石进入摄像区域，摄像单元由触发信号驱动拍照，通过在目标物料的不同角度对物料进行拍照，得到目标物料在各个角度上的深度图像信息；

S3、体积测量：通过对深度图像信息进行处理，根据点云数据，拟合目标物料在一个维度下的切片轮廓，进而对目标物料的一个维度的切片面积积分求其体积；

S4、密度计算：通过称重传感器获取目标物料的重量，根据公式密度ρ＝质量m/体积V计算目标物密度；

S5、分拣执行：根据计算得到的目标物料密度，对比密度阈值，判定物料是煤或煤矸石；若判定为煤矸石，分拣执行机构通过推料板将煤矸石推到料斗中；若判定为煤，分拣执行机构无动作，煤沿着输送线进入汇流输送线中。