CN113731868B - 煤矸石分拣用拨爪及矸石拨选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矸石分拣用拨爪及矸石拨选方法，包括：法兰，法兰与机械手的末端可拆卸连接；第一拨爪组件，第一拨爪组件的一端与法兰固定相连；第二拨爪组件，第二拨爪组件的一端通过旋转气缸与法兰转动相连，旋转气缸驱动第二拨爪组件相对于第一拨爪组件转动，以增大或减小第二拨爪组件与第一拨爪组件之间的夹角；兜网，兜网的一端与第一拨爪组件的另一端相连，兜网的另一端与第二拨爪组件的另一端相连，第二拨爪组件带动兜网张开或收紧。利用旋转气缸驱动第二拨爪组件靠近或远离第一拨爪组件，从而改变兜网的张开程度，以适应大小不同矸石的拨选，利用兜网对矸石进行拨选，解决了机械手对于不规则矸石和位置复杂的矸石无法抓取的问题。

Description

煤矸石分拣用拨爪及矸石拨选方法

技术领域

本发明属于拨爪技术领域，具体涉及一种煤矸石分拣用拨爪及矸石拨选方法。

背景技术

煤矸分选是煤炭分选加工过程中的一个重要环节。现有的矸石分拣方式中，抓取方式使用的较多，但其使用效果不理想，其主要原因在于各个矸石在传输线上的形状、位置以及姿态都各不相同，在抓取过程中，出现了较多机械爪手指与石块顶撞的现象，又或者是出现由于抓取姿态不合适导致无法抓取到石块的情况。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种煤矸石分拣用拨爪及矸石拨选方法，该煤矸石分拣用拨爪具有对矸石进行有效拨选的优点。

根据本发明实施例的煤矸石分拣用拨爪，包括：法兰，所述法兰与机械手的末端可拆卸连接；第一拨爪组件，所述第一拨爪组件的一端与所述法兰固定相连；第二拨爪组件，所述第二拨爪组件的一端通过旋转气缸与所述法兰转动相连，所述旋转气缸驱动所述第二拨爪组件相对于所述第一拨爪组件转动，以增大或减小所述第二拨爪组件与所述第一拨爪组件之间的夹角；兜网，所述兜网的一端与所述第一拨爪组件的另一端相连，所述兜网的另一端与所述第二拨爪组件的另一端相连，所述第二拨爪组件带动所述兜网张开或收紧。

本发明的有益效果是，本发明结构简单，通过设置旋转气缸驱动第二拨爪组件靠近或远离第一拨爪组件，从而改变第二拨爪组件与第一拨爪组件之间兜网的张开程度，以适应大小不同矸石的拨选，同时采用兜网对矸石进行拨选，解决了机械手对于不规则矸石和位置复杂的矸石无法抓取的问题。

根据本发明一个实施例，所述第一拨爪组件包括：安装板，所述安装板的一端与所述法兰相连；直线驱动组件，所述直线驱动组件设于所述安装板的下方，所述直线驱动组件上具有活动部，所述活动部可靠近或远离所述法兰运动；拨爪，所述拨爪竖直设置，所述拨爪的上端与所述活动部相连，所述拨爪与所述兜网相连，所述拨爪在所述直线驱动组件的带动下靠近或远离所述法兰运动。

根据本发明一个实施例，所述直线驱动组件包括：两个安装块，两个所述安装块设于所述安装板的下方，两个所述安装块相对设置；导杆，所述导杆的一端与一所述安装块相连，所述导杆的另一端与另一所述安装块相连；丝杆，所述丝杆与所述导杆相平行，所述丝杆的一端与一所述安装块转动相连，所述丝杆的另一端与另一所述安装块转动相连；两个滑块，两个所述滑块位于两个所述安装块之间，所述滑块的一部分与所述丝杆滑动相连，所述滑块的另一部分与所述丝杆转动相连；连接板，所述连接板的上表面与两个所述滑块相连，所述连接板的下表面与所述拨爪的上端相连。

根据本发明一个实施例，所述直线驱动组件还包括：电机，所述电机与所述安装板固定相连，所述电机的输出端与所述丝杆相直联。

根据本发明一个实施例，所述连接板上开设有多个沿厚度方向贯穿的通孔，多个所述通孔沿所述导杆的轴线方向均匀布置，螺钉穿过所述通孔将所述拨爪连接在所述连接板上，螺钉穿过所述通孔将所述滑块连接在所述连接板上。

根据本发明一个实施例，所述拨爪的侧面设置有多个拉环，多个所述拉环沿高度方向均匀设置，多个所述拉环与所述兜网相连。

根据本发明一个实施例，所述拨爪的侧面还设有加强筋，所述加强筋沿高度方向设置。

根据本发明一个实施例，所述兜网为柔性铁链网。

根据本发明一个实施例，所述第二拨爪组件与所述第一拨爪组件结构相同。

一种煤矸石分拣用拨爪的矸石拨选方法，包括以下步骤，步骤一：机器视觉识别出的矸石图像并确定矸石的坐标和大小，根据矸石的坐标和大小，机械手驱动拨爪运动至矸石的侧面；步骤二：电机转动，驱动拨爪运动至距离法兰最远处，同时第二拨爪组件与第一拨爪组件相靠近，使拨爪上的兜网保持收紧状态；步骤三：根据矸石的大小，旋转气缸转动一定角度，使第二拨爪组件与第一拨爪组件张开一定角度，同时兜网张开，兜网张开的宽度大于矸石的最小宽度；步骤四：电机转动，驱动拨爪向法兰靠近，待兜网与矸石表面贴合后，电机停止工作，机械手驱动拨爪水平移动，将矸石从煤炭中拨选出来。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的煤矸石分拣用拨爪的立体结构示意图；

图2是根据本发明的煤矸石分拣用拨爪的另一立体结构示意图；

图3是根据本发明的煤矸石分拣用拨爪中第一拨爪组件的立体结构示意图；

附图标记：

法兰1、第一拨爪组件2、旋转气缸3、第二拨爪组件4、兜网5、安装板21、安装块22、滑块23、导杆24、丝杆25、连接板26、拨爪27、拉环28、加强筋29、电机30。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图具体描述本发明实施例的煤矸石分拣用拨爪及矸石拨选方法。

如图1至图3所示，根据本发明实施例的煤矸石分拣用拨爪，包括：法兰1，第一拨爪组件2，第二拨爪组件4和兜网5，法兰1与机械手的末端可拆卸连接；第一拨爪组件2的一端与法兰1固定相连；第二拨爪组件4的一端通过旋转气缸3与法兰1转动相连，旋转气缸3驱动第二拨爪组件4相对于第一拨爪组件2转动，以增大或减小第二拨爪组件4与第一拨爪组件2之间的夹角；兜网5的一端与第一拨爪组件2的另一端相连，兜网5的另一端与第二拨爪组件4的另一端相连，第二拨爪组件4带动兜网5张开或收紧。

本发明结构简单，通过设置旋转气缸3驱动第二拨爪组件4靠近或远离第一拨爪组件2，从而改变第二拨爪组件4与第一拨爪组件2之间兜网5的张开程度，以适应大小不同矸石的拨选，同时采用兜网5对矸石进行拨选，解决了机械手对于不规则矸石和位置复杂的矸石无法抓取的问题。

根据本发明一个实施例，第一拨爪组件2包括：安装板21，直线驱动组件和拨爪27，安装板21的一端与法兰1相连；直线驱动组件设于安装板21的下方，直线驱动组件上具有活动部，活动部可靠近或远离法兰1运动；拨爪27竖直设置，拨爪27的上端与活动部相连，拨爪27与兜网5相连，拨爪27在直线驱动组件的带动下靠近或远离法兰1运动。也就是说，直线驱动组件可以进一步地扩展拨爪27的运动范围，提高了适用范围，提高了对不同形状和大小的矸石的拨选效果。

如图3所示，直线驱动组件包括：两个安装块22，导杆24，丝杆25，两个滑块23，连接板26，两个安装块22设于安装板21的下方，两个安装块22相对设置；导杆24的一端与一安装块22相连，导杆24的另一端与另一安装块22相连；丝杆25与导杆24相平行，丝杆25的一端与一安装块22转动相连，丝杆25的另一端与另一安装块22转动相连；两个滑块23位于两个安装块22之间，滑块23的一部分与丝杆25滑动相连，滑块23的另一部分与丝杆25转动相连；连接板26的上表面与两个滑块23相连，连接板26的下表面与拨爪27的上端相连。进一步地，直线驱动组件还包括：电机30，电机30与安装板21固定相连，电机30的输出端与丝杆25相直联。也就是说，电机30转动，带动丝杆25转动，滑块23沿着丝杆25所在轴线运动，导杆24和丝杆25同时具有导向作用，确保了滑块23运动时保持稳定，两个滑块23实现了两点定位，避免连接板26在往复运动过程中发生偏移，提高了直线运动的精度。

根据本发明一个实施例，连接板26上开设有多个沿厚度方向贯穿的通孔，多个通孔沿导杆24的轴线方向均匀布置，螺钉穿过通孔将拨爪27连接在连接板26上，螺钉穿过通孔将滑块23连接在连接板26上。拨爪27可根据实际需要安装在连接板26上的不同位置，从而改变拨爪27到法兰1最远距离或最短距离。

根据本发明一个实施例，拨爪27的侧面设置有多个拉环28，多个拉环28沿高度方向均匀设置，多个拉环28与兜网5相连。拉环28可以对兜网5进行固定，使得兜网5在张开后能保持平面状态，提高对矸石的拨选效果。进一步地，拨爪27的侧面还设有加强筋29，加强筋29沿高度方向设置。加强筋29可以增加强度，提高使用寿命。

根据本发明一个实施例，兜网5为柔性铁链网。柔性铁链网具有一定的强度，不易磨损，使用寿命长。

根据本发明一个实施例，第二拨爪组件4与第一拨爪组件2结构相同。零配件可以共用，降低制造和维修成本。

一种煤矸石分拣用拨爪的矸石拨选方法，包括以下步骤，步骤一：机器视觉识别出的矸石图像并确定矸石的坐标和大小，根据矸石的坐标和大小，机械手驱动拨爪27运动至矸石的侧面；步骤二：电机30转动，驱动拨爪27运动至距离法兰1最远处，同时第二拨爪组件4与第一拨爪组件2相靠近，使拨爪27上的兜网5保持收紧状态；步骤三：根据矸石的大小，旋转气缸3转动一定角度，使第二拨爪组件4与第一拨爪组件2张开一定角度，同时兜网5张开，兜网5张开的宽度大于矸石的最小宽度；步骤四：电机30转动，驱动拨爪27向法兰1靠近，待兜网5与矸石表面贴合后，电机30停止工作，机械手驱动拨爪27水平移动，将矸石从煤炭中拨选出来。

也就是说，在开始拨选前，两个拨爪27是靠在一起的，这样即使矸石周围有其他煤炭，两个拨爪27能够在矸石边缘的一个缝隙中进入，这是普通机械夹爪无法做到的；同时，拨选时，两个拨爪27打开，使兜网5张开，此时兜网5为平面状态，然后两个拨爪27向法兰1靠近，使兜网5整个贴在矸石侧面，这样矸石的一部分就被包裹住了，在拨动时不易脱离，机械手带动拨爪27向着远离兜网5的方向运动，从而将矸石从煤炭中拨选来，这样操作极大地减少了矸石拨选过程中脱离拨爪27的情况发生。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种煤矸石分拣用拨爪，其特征在于，包括：

法兰（1），所述法兰（1）与机械手的末端可拆卸连接；

第一拨爪组件（2），所述第一拨爪组件（2）的一端与所述法兰（1）固定相连；

第二拨爪组件（4），所述第二拨爪组件（4）的一端通过旋转气缸（3）与所述法兰（1）转动相连，所述旋转气缸（3）驱动所述第二拨爪组件（4）相对于所述第一拨爪组件（2）转动，以增大或减小所述第二拨爪组件（4）与所述第一拨爪组件（2）之间的夹角；

兜网（5），所述兜网（5）的一端与所述第一拨爪组件（2）的另一端相连，所述兜网（5）的另一端与所述第二拨爪组件（4）的另一端相连，所述第二拨爪组件（4）带动所述兜网（5）张开或收紧；

所述第一拨爪组件（2）包括：

安装板（21），所述安装板（21）的一端与所述法兰（1）相连；

直线驱动组件，所述直线驱动组件设于所述安装板（21）的下方，所述直线驱动组件上具有活动部，所述活动部可靠近或远离所述法兰（1）运动；

拨爪（27），所述拨爪（27）竖直设置，所述拨爪（27）的上端与所述活动部相连，所述拨爪（27）与所述兜网（5）相连，所述拨爪（27）在所述直线驱动组件的带动下靠近或远离所述法兰（1）运动；

所述直线驱动组件包括：

两个安装块（22），两个所述安装块（22）设于所述安装板（21）的下方，两个所述安装块（22）相对设置；

导杆（24），所述导杆（24）的一端与一所述安装块（22）相连，所述导杆（24）的另一端与另一所述安装块（22）相连；

丝杆（25），所述丝杆（25）与所述导杆（24）相平行，所述丝杆（25）的一端与一所述安装块（22）转动相连，所述丝杆（25）的另一端与另一所述安装块（22）转动相连；

两个滑块（23），两个所述滑块（23）位于两个所述安装块（22）之间，所述滑块（23）的一部分与所述丝杆（25）滑动相连，所述滑块（23）的另一部分与所述丝杆（25）转动相连；

连接板（26），所述连接板（26）的上表面与两个所述滑块（23）相连，所述连接板（26）的下表面与所述拨爪（27）的上端相连；

所述拨爪（27）的侧面设置有多个拉环（28），多个所述拉环（28）沿高度方向均匀设置，多个所述拉环（28）与所述兜网（5）相连；

所述第二拨爪组件（4）与所述第一拨爪组件（2）结构相同。

2.根据权利要求1所述的煤矸石分拣用拨爪，其特征在于，所述直线驱动组件还包括：

电机（30），所述电机（30）与所述安装板（21）固定相连，所述电机（30）的输出端与所述丝杆（25）相直联。

3.根据权利要求1所述的煤矸石分拣用拨爪，其特征在于，所述连接板（26）上开设有多个沿厚度方向贯穿的通孔，多个所述通孔沿所述导杆（24）的轴线方向均匀布置，螺钉穿过所述通孔将所述拨爪（27）连接在所述连接板（26）上，螺钉穿过所述通孔将所述滑块（23）连接在所述连接板（26）上。

4.根据权利要求1所述的煤矸石分拣用拨爪，其特征在于，所述拨爪（27）的侧面还设有加强筋（29），所述加强筋（29）沿高度方向设置。

5.根据权利要求1所述的煤矸石分拣用拨爪，其特征在于，所述兜网（5）为柔性铁链网。

6.一种根据权利要求1所述的煤矸石分拣用拨爪的矸石拨选方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一：机器视觉识别出的矸石图像并确定矸石的坐标和大小，根据矸石的坐标和大小，机械手驱动拨爪（27）运动至矸石的侧面；

步骤二：电机（30）转动，驱动拨爪（27）运动至距离法兰（1）最远处，同时第二拨爪组件（4）与第一拨爪组件（2）相靠近，使拨爪（27）上的兜网（5）保持收紧状态；

步骤三：根据矸石的大小，旋转气缸（3）转动一定角度，使第二拨爪组件（4）与第一拨爪组件（2）张开一定角度，同时兜网（5）张开，兜网（5）张开的宽度大于矸石的最小宽度；

步骤四：电机（30）转动，驱动拨爪（27）向法兰（1）靠近，待兜网（5）与矸石表面贴合后，电机（30）停止工作，机械手驱动拨爪（27）水平移动，将矸石从煤炭中拨选出来。