(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010438105.0
(22)申请日 2020.05.21
(71)申请人 张晓波
地址 221300 江苏省徐州市邳州市运河镇
三汊河路运师宿舍3号楼2单元203
(72)发明人 张晓波 周晓云 王一帆
所(普通合伙) 32366
代理人 周子轶
(51)Int.Cl.
B07C 5/02(2006.01)
B07C 5/04(2006.01)
B07C 5/10(2006.01)
B07C 5/12(2006.01)
B07C 5/36(2006.01)
B07C 5/38(2006.01)
(54)发明名称一种智能化机器人选矿装置及其选矿方法(57)摘要一种智能化机器人选矿装置及其选矿方法，其中所述选矿装置包括：输送机构，包括上层输送辊、下层输送辊及输送带单元，所述输送带分别与所述上层传送辊或所述下层传输辊抵接；振动给料机构，包括给料盘，所述给料盘的进料口对应所述输送机构的出料口；矿石排队机构；矿石识别机构，用于对矿石进行定位和体积识别的所述矿石识别机构在输送方向上位于所述矿石排队机构的后端；矿石抓取机械手机构，在输送方向上位于所述矿石识别 机构的后端。本选矿装置采用排队装置对输送的矿石进行排队，采用射线感应装置和图像识别装置对矿石进行定位并计算大小，采用矿石抓取机械手对矿石进行抓取筛选，效率高、准确率高，减少人工成本，提高矿
石质量。权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 111604275 A 2020.09.01
C N 111604275
A
1.一种智能化机器人选矿装置，其特征在于，包括：
输送机构(1)，所述输送机构(1)包括层叠设置的上层输送辊(11)、下层输送辊(12)及输送带单元，所述输送带单元包括沿输送方向延伸的输送带(13)、分别位于所述输送带(13)的前端和后端的两个传输大辊(111)，且至少一个所述传输大辊(111)能在输送方向上移动，使得所述输送带分别与所述上层传送辊(11)或所述下层传输辊(12)抵接；
振动给料机构(2)，所述振动给料机构(2)包括给料盘(21)，所述给料盘(21)的进料口对应所述输送机构(1)的出料口；
矿石排队机构(3)，所述矿石排队机构(3)位于所述输送带(13)输送起始处的上方；
矿石识别机构(4)，用于对矿石进行定位和体积识别的所述矿石识别机构(4)在输送方向上位于所述矿石排队机构(3)的后端；
矿石抓取机械手机构(5)，所述矿石抓取机械手机构(5)安装于所述输送带(13)上方，且在输送方向上位于所述矿石识别机构(4)的后端。
2.根据权利要求1所述的智能化机器人选矿装置，其特征在于：其中至少一个所述输送大辊(111)为主动辊。
3.根据权利要求1所述的智能化机器人选矿装置，其特征在于：所述给料盘(21)的出料口处安装有水平设置的排列锯齿(22)，所述排列锯齿(22)包括沿垂直于输送方向并列设置的多个三角块(221)。
4.根据权利要求3所述的智能化机器人选矿装置，其特征在于：所述矿石排队机构(3)包括沿垂直于输送方向设置的固定安装杆(31)以及间隔安装于所述固定安装杆(31)上的分隔单元(32)，所述矿石排队机构(3)在输送方向上至少安装一组；第一组所述矿石排队机构(3)的所述分隔单元与所述三角块(221)对应设置。
5.根据权利要求1所述的智能化机器人选矿装置，其特征在于：所述矿石识别机构(4)包括用于对矿石的位置和数量信息进行获取的射线感应单元(41)、用于对矿石的位置和体积信息进行获取的图像识别单元(42)，所述射线感应单元(41)和图像识别单元(42)在输送方向上顺序设置。
6.根据权利要求1所述的智能化机器人选矿装置，其特征在于：所述矿石抓取机械手机构(5)包括动力分配单元(51)、位于所述动力分配单元(51)下方的水平连接法兰(52)、连接于所述动力分配单元(51)和所述水平连接法兰(52)之间的连接提升杆(53)以及安装于所述水平连接法兰(52)下方的夹爪(54)，所述动力分配单元(51)用于驱动所述夹爪(54)在空间内移动。
7.根据权利要求6所述的智能化机器人选矿装置，其特征在于：所述矿石抓取机械手机构(5)至少安装有一组，且每一组所述矿石抓取机械手机构(5)的侧方设置有与所述输送带(13)对应的滚落斗(6)。
8.根据权利要求7所述的智能化机器人选矿装置，其特征在于：所述滚落斗(6)沿输送方向位于所述输送带(13)的两侧，且滚落路径由所述输送带(13)上层侧边至所述输送带(13)下层上方。
9.根据权利要求8所述的智能化机器人选矿装置，其特征在于：所述下层输送辊(12)支撑带动的所述输送带(13)的上方设置有与所述输送带(13)对应的下料挡条(7)。
10.根据权利要求1所述的一种智能化机器人选矿装置的选矿方法，其特征在于，包括
如下步骤：
将矿石放入所述振动给料机(2)，矿石通过所述振动给料机(2)的振动被输送至所述输送机构上(1)；
矿石进入由所述上层输送辊(11)支撑带动的所述输送带(13)上进行输送，所述矿石排队机构(3)根据矿石的尺寸及输送速度对矿石进行横向调节，实现对矿石的排队处理；
将排队处理后的矿石输送至所述矿石识别机构内(4)，通过射线感应单元(41)对有效矿石和无效矿石的数量进行比较，并且对数量较少的矿石进行初步定位；通过图像识别装置(42)对初步定位后的矿石进行精确定位以获取矿石的理论位置数据以及体积识别数据，将理论位置数据传送至控制器，并根据所述输送带(13)的传送速度获取矿石的实时位置数据；
将矿石输送至与所述矿石抓取机械手机构对应的位置(5)，所述矿石抓取机械手机构(5)通过所述控制器提供的矿石实时位置数据对矿石进行抓取；
将被抓取的矿石移动至与所述矿石抓取机械手机构(5)对应的滚落斗(6)，矿石滚落至所述下层输送辊(12)支撑带动的所述输送带(13)进行反向输送；
所述下层输送辊(12)输送的矿石在下料挡条(7)的阻挡下向所述输送带(13)侧面移动实现下料。
一种智能化机器人选矿装置及其选矿方法
技术领域
[0001]本发明涉及矿石筛选机械设备领域，更具体的说涉及一种智能化机器人选矿装置及其选矿方法。
背景技术
[0002]为了保证在冶炼时的质量，都需要使用一定纯度的矿石，同时，为了充分的利用矿石，因此对矿石进行分选是一个重要的步骤。现在有的矿石筛选装置和方法中，都是采用人工筛选或者采用水作为分选介质。人工筛选费时费力，筛选效率低，而且容易筛选错；通过把矿石与水进行混合后，再进行筛选，需要使用大量的水资源，同时对水也产生了严重的污染，影响周围的环境。随着机器人技术以及计算机图形学技术的发展，对矿石进行精确定位并使用机械手抓取成为了可能。
发明内容
[0003]针对现有技术的不足之处本发明提供一种智能化机器人选矿装置及其选矿方法，本发明的智能化机器人选矿装置采用输送机构实现矿石的正反向输送、采用排队装置对输送的矿石进行排队，采用射线感应装置和图像识别装置对矿石进行定位并计算大小，采用矿石抓取机械手对矿石进行抓取实现筛选，该筛选方式效率高、准确率高，能够大大减少人工成本，提高矿石质量。
[0004]本发明的具体技术方案如下，一种智能化机器人选矿装置，包括：
[0005]输送机构，所述输送机构包括层叠设置的上层输送辊、下层输送辊及输送带单元，所述输送带单元包括沿输送方向延伸的输送带、分别位于所述输送带的前端和后端的两个传输大辊，且至少一个所述传输大辊能在输送方向上移动，使得所述输送带分别与所述上层传送辊或所述下层传输辊抵接；
[0006]振动给料机构，所述振动给料机构包括给料盘，所述给料盘的进料口对应所述输送机构的出料口；
[0007]矿石排队机构，所述矿石排队机构位于所述输送带输送起始处的上方；
[0008]矿石识别机构，用于对矿石进行定位和体积识别的所述矿石识别机构在输送方向上位于所述矿石排队机构的后端；
[0009]矿石抓取机械手机构，所述矿石抓取机械手机构安装于所述输送带上方，且在输送方向上位于所述矿石识别机构的后端。
[0010]作为本发明的优选，其中至少一个所述输送大辊为主动辊。
[0011]作为本发明的优选，所述给料盘的出料口处安装有水平设置的排列锯齿，所述排列锯齿包括沿垂直于输送方向并列设置的多个三角块。
[0012]由此，所述排列锯齿能够在矿石进入所述输送机构时对矿石进行初步排队。[0013]作为本发明的优选，所述矿石排队机构包括沿垂直于输送方向设置的固定安装杆以及间隔安装于所述固定安装杆上的分隔单元，所述矿石排队机构在输送方向上至少安装
一组；第一组所述矿石排队机构的所述分隔单元与所述三角块对应设置。
[0014]由此，所述分隔单元能够根据矿石的大小以及输送速度进行横向调节，以适应不同的条件的选矿要求。
[0015]作为本发明的优选，所述矿石识别机构包括用于对矿石的位置和数量信息进行获取的射线感应单元、用于对矿石的位置和体积信息进行获取的图像识别单元，所述射线感应单元和图像识别单元在输送方向上顺序设置。
[0016]所述射线感应装置用于对矿石进行初步定位以及对有效矿石和无效矿石的数量进行计算比较，再由所述图像识别装置对较少的有效矿石或无效矿石进行精确定位以及体积识别，将矿石的数据传送至控制器供后续抓取选矿使用。
[0017]作为本发明的优选，所述矿石抓取机械手机构包括动力分配单元、位于所述动力分配单元下方的水平连接法兰、连接于所述动力分配单元和所述水平连接法兰之间的连接提升杆以及安装于所述水平连接法兰下方的夹爪，所述动力分配单元用于驱动所述夹爪在空间内移动。
[0018]由此，所述夹爪由所述动力分配单元吊装的方式进行移动并抓取，移动速度快、提升能力强；所述连接提升杆采用三组，选矿效率更高。
[0019]作为本发明的优选，所述矿石抓取机械手机构至少安装有一组，且每一组所述矿石抓取机械手机构的侧方设置有与所述输送带对应的滚落斗。
[0020]所述矿石抓取机械手机构能够根据矿石数量在输送方向上进行增减，以满足选矿需求。
[0021]作为本发明的优选，所述滚落斗沿输送方向位于所述输送带的两侧，且滚落路径由所述输送带上层侧边至所述输送带下层上方。
[0022]由此，由所述矿石抓取机械手抓取的矿石放入所述滚落斗，能够由所述输送带上层滚落至下层，从而由所述输送带下层进行反向输送。
[0023]作为本发明的优选，所述下层输送辊支撑带动的所述输送带的上方设置有与所述输送带对应的下料挡条。
[0024]由此，由所述输送带下层输送选出的矿石在所述下料挡条的作用下向所述输送带侧边移动实现下料；所述下料挡条能够由中间向两边输送方向前方倾斜实现两侧下料，也可以是单向倾斜实现单侧下料。
[0025]本实施方式还公开了一种智能化机器人选矿装置的选矿方法，包括如下步骤：[0026]将矿石放入所述振动给料机(2)，矿石通过所述振动给料机(2)的振动被输送至所述输送机构上(1)；
[0027]矿石进入由所述上层输送辊(11)支撑带动的所述输送带(13)上进行输送，所述矿石排队机构(3)根据矿石的尺寸及输送速度对矿石进行横向调节，实现对矿石的排队处理；[0028]将排队处理后的矿石输
送至所述矿石识别机构内(4)，通过射线感应单元(41)对有效矿石和无效矿石的数量进行比较，并且对数量较少的矿石进行初步定位；通过图像识别装置(42)对初步定位后的矿石进行精确定位以获取矿石的理论位置数据以及体积识别数据，将理论位置数据传送至控制器，并根据所述输送带(13)的传送速度获取矿石的实时位置数据；
[0029]将矿石输送至与所述矿石抓取机械手机构对应的位置(5)，所述矿石抓取机械手
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