智能拣矸机器人系统的制作方法

本实用新型涉及煤炭领域，尤其涉及一种智能拣矸机器人系统。

背景技术：

一直以来煤炭预先排矸的主流方法是人工捡矸或动筛排矸等机械化湿法排矸。人工捡矸作业人员配置较多，工作环境恶劣，劳动强度大，分选效率低、精度差等是制约现代选煤发展的一个瓶颈。动筛排矸等湿法机械排矸虽然分选效率较高，但这些高效率的分选设备和工艺均需要借助于水环境，水环境中实现煤矸分离自然涉及到后续脱水和煤泥水处理等问题，这对于缺水的西部区域来说分选过程消耗的水资源是一个巨大的成本。同时，对于易泥化煤来说，湿法排矸会产生大量次生煤泥，造成煤炭资源的浪费。

近年来发展的风力选煤技术能够解决西部缺水区域选煤水资源短缺的问题，但是风力选煤利用风将含有矸石的原煤吹起来，这种方式噪音大、粉尘多，不符合环保要求。而且对于粒度较大的块煤来说风力排矸的能耗比较大，吹起的效率低、效果差，适合于小块煤炭的分选，不适合于原煤预先排矸。

技术实现要素：

基于以上问题，本实用新型提出一种智能拣矸机器人系统，解决了目前主流的人工排矸劳动强度大、效率低以及动筛排矸等湿法机械化选矸作业综合分选成本高，不适合易泥化煤排矸的问题，在粒度范围大，处理量高和环保节能的前提下实现智能预先排矸，降低后续洗选作业的生产压力的技术问题。

本实用新型提出一种智能拣矸机器人系统，包括：

振动给料机、倾斜滑板、胶带输送机、射线源、射线传感器、捡矸机器人、矸石溜槽和控制装置；

振动给料机的出料口位于倾斜滑板的上方，倾斜滑板位于胶带输送机之上，射线源、射线传感器、捡矸机器人和矸石溜槽分别依顺序位于胶带输送机的附近；

原煤经过振动给料机和倾斜滑板落入到胶带输送机，射线源发出射线照射原煤，射线传感器从透过原煤的射线识别出原煤中煤和矸石的位置和粒度信息并将信息发给控制装置，控制装置控制捡矸机器人抓取出矸石放置于矸石溜槽中。

此外，射线源发射的为高低能两组x射线。

此外，射线源与射线传感器对应设置，射线传感器被置于胶带输送机的上下皮带之间。

此外，射线源采用门架式结构，架设于胶带输送机上。

此外，矸石溜槽中的矸石通过匀矸皮带或其它传输装置进入矸石仓。

此外，矸石溜槽的数量为两个，分别设置于胶带输送机的两侧。

此外，系统还包括沿胶带输送机设置在矸石溜槽后面的再选捡矸机器人和再选矸石溜槽，控制系统控制再选捡矸机器人进一步将原煤中的矸石和杂质抓取出放入再选矸石溜槽。

通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型解决了目前主流的人工排矸劳动强度大、效率低以及动筛排矸等湿法机械化选矸作业综合分选成本高，不适合易泥化煤排矸的问题，在粒度范围大，处理量高和环保节能的前提下实现智能预先排矸，降低后续洗选作业的生产压力的技术问题。本实用新型提供的智能捡矸机器人系统，在不浪费水力资源、不造成噪音和环境污染的情况下，通过振动给料机、倾斜滑板、胶带输送机、射线源、射线传感器、捡矸机器人、矸石溜槽和控制装置这些装置的配合工作，使预先排矸的过程更加简便，而且成本低。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例提供的智能拣矸机器人系统的示意图。

附图标记：

1--振动给料机；2--倾斜滑板；3--胶带输送机；4--射线源；5--射线传感器；6--捡矸机器人；7--矸石溜槽；8--再选捡矸机器人；9--再选矸石溜槽。

具体实施方式

以下结合具体实施方案和附图对本实用新型进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本实用新型的具体实施方案，并不对本实用新型产生任何限制，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

参照图1，本实用新型提出一种智能拣矸机器人系统，包括：

振动给料机1、倾斜滑板2、胶带输送机3、射线源4、射线传感器5、捡矸机器人6、矸石溜槽7和控制装置；

振动给料机1的出料口位于倾斜滑板2的上方，倾斜滑板2位于胶带输送机3之上，射线源4、射线传感器5、捡矸机器人6和矸石溜槽7分别依顺序位于胶带输送机3的附近；

原煤经过振动给料机1和倾斜滑板2落入到胶带输送机3，射线源4发出射线照射原煤，射线传感器5从透过原煤的射线识别出原煤中煤和矸石的位置和粒度信息并将信息发给控制装置，控制装置控制捡矸机器人6抓取出矸石放置于矸石溜槽7中。

现有的煤炭智能分选技术中有基于γ射线识别的智能分选设备和工艺等，但是γ射线属于天然射线源，存在一些安全隐患。现有的一些基于x射线智能识别的相关文献和专利，如中国专利cn105268634a等所公开的利用空气喷嘴作为执行机构来实现煤矸分离，比较适合于粒度为100mm以下的块煤，而大块煤需要的空气量较大，能耗较高，而且空气量大要求喷气时间较长，会影响执行结构的连续动作速度和效率。还有些专利文献公布采用排队机构来实现物料单层布料，分通道运用机械式弹射板作为执行结构，排队结构的应用导致了系统处理量偏小，所以急需开发效率高、综合成本低、环保且能耗低的原煤预先排矸系统以解决目前综采放顶煤等开采方式导致原煤含矸率越来越高，后续分选压力大的问题。

本实用新型中提出了一种智能捡矸机器人系统，适用于原煤预先排矸，替换繁重的人工捡矸或者动筛排矸等机械化湿法排矸作业。原煤在胶带输送机上被x射线照射，被置于胶带输送机上下皮带之间的射线传感器识别，同时将识别信号传递到后面的捡矸机器人6，捡矸机器人6根据识别信号将矸石和杂物抓取出放置于两侧的矸石溜槽7中，实现煤矸分离。

振动给料机1用于实现原煤的均匀布料；倾斜滑板2用于连接振动给料机1和胶带输送机3，实现原煤均匀单层布料；胶带输送机3用于将块煤运送到智能拣矸区域，提供智能拣矸的场所，同时进一步帮助实现原煤均匀单层布料；射线源4用于发射高低能两组x射线，照射胶带输送机3上的煤炭和矸石；射线传感器5用于接收经过煤炭和矸石吸收后的射线，将煤炭和矸石的特征信息和位置信息传递给控制系统；拣矸机器人6在三维空间内能够自由运动的机械臂式抓手抓取目的矸石和杂质，从而实现煤矸分离；拣矸机器人6拣出的矸石和杂质放置于矸石溜槽7中，给入矸石输送设备以进入下一步洗选作业。

本实用新型采用干法排矸，整个过程不需要消耗水资源，避免了产品脱水和产生次生煤泥的问题，尤其适合于褐煤等易泥化煤的预先排矸。相比高压气阀“吹打”矸石，本实用新型的能耗更低、不产生粉尘和更加环保。

本实用新型解决了目前主流的人工排矸劳动强度大、效率低以及动筛排矸等湿法机械化选矸作业综合分选成本高，不适合易泥化煤排矸的问题，在粒度范围大，处理量高和环保节能的前提下实现智能预先排矸，降低后续洗选作业的生产压力的技术问题。本实用新型提供的智能捡矸机器人系统，在不浪费水力资源、不造成噪音和环境污染的情况下，通过振动给料机1、倾斜滑板2、胶带输送机3、射线源4、射线传感器5、捡矸机器人6、矸石溜槽7和控制装置这些装置的配合工作，使预先排矸的过程更加简便，而且成本低。

在其中的一个实施例中，射线源4发射的为高低能两组x射线。通过发射高低能两组x射线使射线传感器5能够更好地吸收射线。

在其中的一个实施例中，射线源4与射线传感器5对应设置，射线源4与射线传感器5对应设置，射线传感器5被置于胶带输送机3的上下皮带之间。通过射线源4与射线传感器5配合使用，使矸石能够被有效识别。通过使射线传感器5被置于胶带输送机3的上下皮带之间，从而使射线传感器5能够更好的吸收射线源4透过原煤的射线。

在其中的一个实施例中，射线源4采用门架式结构，架设于胶带输送机3上。采用门架式结构，使其占地面积小，适合原生产线上直接升级改造，节约成本。

在其中的一个实施例中，矸石溜槽7中的矸石通过匀矸皮带或其它传输装置进入矸石仓。矸石仓统一对矸石进行收集和存储。

在其中的一个实施例中，矸石溜槽7的数量为两个，分别设置于胶带输送机3的两侧。捡矸机器人8根据就近原则将矸石放置于胶带输送机3的两侧。

在其中的一个实施例中，系统还包括沿胶带输送机3设置在矸石溜槽7后面的再选捡矸机器人8和再选矸石溜槽9，控制系统控制再选捡矸机器人8进一步将原煤中的矸石和杂质抓取出放入再选矸石溜槽9。

为了提高处理效率和精度，继续拣出前面拣矸机器人没有拣出的矸石和杂质，再选拣矸机器人8拣出的矸石和杂质放置于再选矸石溜槽9中，给入矸石输送设备进入下一步洗选作业。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。