[发明专利]一种分拣煤与煤矸石的设备与方法

说明书

本发明提出一种分拣煤与煤矸石的设备与方法，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；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线上。本发明通过上述设备，利用煤与煤矸石两者密度不同的特点，结合智能视觉及图像处理算法，获取煤与煤矸石体积，再根据滚装线上安装的动态称重传感器获取质量，利用密度不同的特点将两者分开。本发明实现煤与煤矸石的自动化筛选，降低成本，提高筛选精度，避免环境污染。

技术领域

本发明属于煤炭自动化设备领域，特别是涉及到一种分拣煤与煤矸石的设备与方法。

背景技术

煤矸石是煤生产加工过程中排放的固体废物，是一种含碳量较低、比煤坚硬的岩石。为了提高煤的品质，煤矸石分拣是煤矿生产中不可或缺的一个环节。

目前煤矸石分拣主要有湿选法、干选法和人工分拣法。湿选法包括跳汰法、重介法，其特点是利用煤与煤矸石密度不同，将原煤置入溶液中，实现煤与煤矸石的分离。此种方法所需设备庞大，工艺复杂且分拣效率地下，造成严重的环境污染。干选法包括利用煤与煤矸石两者强度不同而采用滚筒碎选，或利用两者对光透射率不同采用双能γ射线投射识别分拣，前者破坏了煤块外形，分拣率较差，设备庞大，后者设施昂贵，且存在辐射。此外，人工筛选工作环境恶劣，劳动强度大，易误选和漏选。

发明内容

本发明提供了一种分拣煤与煤矸石的设备与方法，实现煤与煤矸石的自动化筛选，降低成本，提高筛选精度，避免环境污染。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种分拣煤与煤矸石的设备，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。

进一步的，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(摄像触发器为一对对射式光电传感器)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。

更进一步的，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。

更进一步的，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。

进一步的，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。

更进一步的，所述深度相机在待测物周围360度区域内均匀分布。

进一步的，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。

本发明的另一方面，还提供了一种分拣煤与煤矸石的方法，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；