一种基于机器人技术的煤炭自动采制样装置及控制方法与流程

本发明涉及煤炭检测领域，尤其涉及一种基于机器人技术的煤炭自动采制样装置。

背景技术：

1、煤炭是煤矿、电厂、港口、冶炼、化工等行业的主要产品和生产原料，准确的煤炭品质是上述各行业安全生产、成本核算，流通交易的首要依据。而煤炭分析是煤炭质量检测和质量控制的基础工作，只有煤炭分析的数据准确才能正确评定煤炭质量并实行质量控制，以确保锅炉机组的燃烧效率和运行安全，而煤岩分析所针对的对象则是采集的煤炭样品。

2、中国专利公开号：cn116203260a，公开了一种全自动冶金用煤炭采制样检测系统，属于冶金矿产品质量检验技术领域。该系统由环绕第一转位机器人的自动进样滚筒线、清网集料装置、摇摆筛分设备、粒度样输出皮带、烘干输入皮带、煤炭预干燥单元、初级破碎机、破碎输出皮带、缩分机、破碎机组、料桶登录封装机、圆振筛、第一弃样输出皮带和由环绕第二转位机器人的自动开盖装置、料杯架、研磨单元、低温烘干机、样品输出皮带机、样桶开盖输送装置、中温烘干机、第二弃样输出皮带、水分检测称量装置、旋转缩分设备，以及两机器人之间的皮带缩分设备组成。可以看出，所述装置没有设置对试样制备的检测，以及根据初步的检测结果优化装置的对应参数，导致制备的试样不达标，从而影响后续的性能检测，从而影响了煤炭检测的效率。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于机器人技术的煤炭自动采制样装置及控制方法，用以克服现有技术中因为缺少必要的检测和调节手段，从而导致制备的煤炭检测试样合格率低的问题。

2、为实现上述目的，一方面，本发明提供一种基于机器人技术的煤炭自动采制样装置，包括：

3、采样单元，其用以煤炭初始样本的取样，包括底部设置有可调间隙的抓斗和用以控制抓斗取样和移动的机器人；

4、第一传输单元，包括用以传输所述初始样本的第一传输带和用以驱动第一传输带行进的第一电机；

5、制样单元，其与所述第一传输单元的输出端相连，用以将所述初始样本制备成待检测样本，包括用以破碎初始样本的破碎辊，用以带动破碎辊旋转的第二电机；

6、第二传输单元，其与所述制样单元的输出端相连，包括用以传输所述待检测样本的第二传输带和用以驱动第二传输带行进的第三电机；

7、图像检测单元，其与所述第二传输单元相连，用以采集待检测样本的图像和分析图像的检测信息，所述检测信息包括待检测样本的平均粒径和各粒径分布区间的样本的占比值；

8、处理单元，其与所述图像检测单元相连，用以根据所述平均粒径判定所述装置的运行是否符合预设标准；

9、调节单元，其分别与所述处理单元、所述图像检测单元、所述第二传输单元、所述制样单元、所述第一传输单元和所述采样单元相连，用以根据处理单元的判定结果将所述装置的运行参数调节至对应值。

10、进一步地，所述处理单元基于所述待检测样本的平均粒径判定所述装置的运行不符合预设标准时，基于各粒径分布区间的样本的占比值二次判定所述装置的运行是否符合预设标准，

11、或，

12、将所述制样单元的所述破碎辊的转速增加至对应值。

13、进一步地，所述处理单元设置有针对所述破碎辊的转速调节的若干调节方式，且每种转速调节方式对于转速的调节幅度不同。

14、进一步地，所述处理单元设置有针对所述破碎辊的转速修正的若干修正方式，且每种转速修正方式对于转速的修正幅度不同。

15、进一步地，所述处理单元基于各粒径分布区间中处于预设粒径区间的样本的占比值二次判定所述装置的运行不符合预设标准时，将所述采样单元的抓斗的间隙升高至对应值。

16、进一步地，所述处理单元设置有针对所述采样单元的抓斗的间隙的若干调节方式，且每种间隙调节方式对于间隙的调节幅度不同。

17、进一步地，所述处理单元设置有基于调节后预设粒径区间的样本的占比值与预设占比值的差值修正所述抓斗的单次取样量的若干修正方式，且每种样量修正方式对于单次取样量的修正幅度不同。

18、进一步地，所述调节单元设置有基于修正后的抓斗的单次取样量调节所述第一传输带的传输速度的若干调节方式，且每种传输速度调节方式对于传输速度的调节幅度不同。

19、进一步地，所述处理单元基于预设样本密度与调节后待检测样本的图像内的样本密度之间的差值修正所述第二传输带的传输速度的若干修正方式，且每种传输速度的修正方式对于第二传输带的传输速度的修正幅度不同。

20、另一方面，本发明中还提供一种基于机器人技术的煤炭自动采制样控制方法，包括：

21、基于所述待检测样本的平均粒径判定所述装置的运行不符合预设标准时，基于各粒径分布区间的样本的占比值二次判定所述装置的运行是否符合预设标准，或，将所述制样单元的所述破碎辊的转速增加至对应值；

22、根据所述平均粒径与第二预设平均粒径之间的差值确定针对所述破碎辊的转速的调节方式；

23、完成所述破碎辊的转速的修正；

24、二次判定所述装置的运行不符合预设标准时，将所述采样单元的抓斗的间隙调节至对应值；

25、修正抓斗的单次取样量；

26、基于修正后的抓斗的单次取样量调节所述第一传输带的传输速度；

27、基于预设样本密度与调节后的样本密度修正第二传输带的传输速度。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过设置用以煤炭取样的采样单元，用以制备试样的制样单元，用以采集待检测样本的图像和分析图像的检测信息的图像检测单元，连接上述单元的第一传输单元和第二传输单元，以及根据所述平均粒径判定所述装置的运行是否符合预设标准的处理单元，和调节运行参数的调节单元，提高了煤炭采样和制作试样的效率。

29、进一步地，本发明基于待检测样本的平均粒径判定所述装置的运行不符合预设标准时，基于各粒径分布区间的样本的占比值二次判定所述装置的运行是否符合预设标准，或，所述制样单元的所述破碎辊的转速增加至对应值，从而初步对试样是否合格进行判定，并在不合格时判定对应的方法，从而制备出合格的试样。

30、进一步地，本发明设置有针对所述破碎辊的转速调节的若干调节方式，从而精准的调节待检测试样的平均粒径。

31、进一步地，本发明还设置有针对所述破碎辊的转速修正的若干修正方式，保证了破碎辊的转速的精准调节，从而进一步优化了待检测试样的平均粒径。

32、进一步地，本发明基于各粒径分布区间中处于预设粒径区间的样本的占比值二次判定所述装置的运行不符合预设标准时，将所述采样单元的抓斗的间隙升高至对应值，从而通过初步采样的尺寸控制，保证最终试样的制备尺寸的稳定性。

33、进一步地，处理单元设置有针对所述采样单元的抓斗的间隙的若干调节方式，从而精准的调节间隙的宽度，抓取相应尺寸的煤炭。

34、进一步地，本发明设置有基于调节后预设粒径区间的样本的占比值与预设占比值的差值修正所述抓斗的单次取样量的若干修正方式，通过修正单次抓取量，使不符合预设标准尺寸的煤炭从间隙中筛除，进一步保证了初步取样尺寸的稳定性。

35、进一步地，本发明在修正抓斗的单次取样量后，基于修正后的抓斗的单次取样量调节所述第一传输带的传输速度，从而在抓取量出现变动时，进一步地通过调节第一传输带的传输速度，保证了采样的稳定性。

36、进一步地，本发明还设置有针对第二传输带的传输速度的若干修正方式，从而保证图像检测单元检测采样的稳定性。

37、进一步地，本发明装置的控制方法，通过检测待检测样本的平均粒径判定，并基于平均粒径判定装置的运行不符合预设标准时进行二次判定和调节装置的运行参数，从而保证了系统的自动运转，进而确制备试样的合格率和效率。