一种破碎机破碎粒径自动调节装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种破碎机破碎粒径自动调节装置及方法，包括筛分板、回送带式输送机、图像采集装置、计算机和PLC控制器，筛分板的一端设置在破碎机出料口下方、另一端设置在回送带式输送机的上方，所述筛分板倾斜设置，回送带式输送机设置在破碎机的一侧，回送带式输送机的一端与破碎机进料口连接，图像采集装置通过固定支架设置在回送带式输送机的上方，所述图像采集装置由矿用摄像头和图像采集卡组成，矿用摄像头与图像采集卡连接，图像采集卡与计算机连接，计算机通过PLC控制器控制破碎机的推移液压缸动作。本发明专利技术能实时检测破碎后物料的粒度，然后控制破碎机自动进行辊缝间隙调节，不仅可实时调整，而且调节精度高。

An automatic adjusting device and method for breaking the particle size of a crusher

The invention discloses a crusher size automatic adjustment device and method, including a sieve plate, the return belt conveyor, image acquisition device, computer and PLC controller, one end of sieve plate is arranged in the crushing machine outlet below and the other end is arranged above the conveyor belt back, the sieve plate inclined, echo belt conveyor is arranged at one side of the crusher, feeding back the belt conveyor with one end of the crusher is connected, the image acquisition device is arranged above the conveyor belt in the back by a fixed support, the image acquisition device consists of a mining camera and image acquisition card, camera and image acquisition card for mine connect the image acquisition card is connected with the computer, by hydraulic cylinder action crusher control computer through PLC controller. The invention can detect the particle size of the broken material in real time, and then control the crusher to automatically adjust the gap between the rollers, which can not only adjust in real time, but also has high adjustment accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种破碎机破碎粒径自动调节装置及方法
本专利技术涉及一种破碎机自动调节装置及方法，具体是一种破碎机破碎粒径自动调节装置及方法。
技术介绍
破碎机作为煤炭生产企业的关键机电装备之一，是保证煤矿高效安全生产的重要生产设备。由于破碎机辊缝间隙与物料破碎粒度之间具有密切关系，但是影响物料破碎粒度的还包括物料的进料速度及物料的进料量，因此破碎机辊缝间隙与物料破碎粒度之间难以建立直接的控制关系，导致物料粒度很难满足生产要求。为了能检测破碎后的物料粒度从而便于调整破碎机辊缝间隙，目前粒度检测方法有计数法，筛分法，电磁波法等等；各种粒度检测方法只能检测粒度大小，不能将结果反馈给破碎机，导致目前辊缝间隙调整只能采取人工的方法，不能实现破碎机辊缝间隙的自动调节。另外对于破碎机来讲，辊缝间隙不能实现自动调节对于企业而言增加了成本，而且人工调整间隙不能实现物料破碎粒度的实时精确调节。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种破碎机破碎粒径自动调节装置及方法，能实时检测破碎后物料的粒度，然后控制破碎机自动进行辊缝间隙调节，不仅可实时调整，而且调节精度高。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种破碎机破碎粒径自动调节装置，包括筛分板、回送带式输送机、图像采集装置、计算机和PLC控制器，筛分板的一端设置在破碎机出料口下方、另一端设置在回送带式输送机的上方，所述筛分板倾斜设置，回送带式输送机设置在破碎机的一侧，回送带式输送机的一端与破碎机进料口连接，图像采集装置通过固定支架设置在回送带式输送机的上方，所述图像采集装置由矿用摄像头和图像采集卡组成，矿用摄像头与图像采集卡连接，图像采集卡与计算机连接，计算机通过PLC控制器控制破碎机的推移液压缸动作。进一步，所述筛分板由多个钢条和多个滚柱组成，多个钢条并排设置，滚柱设置在钢条之间。进一步，所述筛分板与水平面之间的倾斜角为20度。进一步，所述图像采集装置的两侧均设有LED灯带。一种辊式破碎机辊缝间隙自动调节装置的调节方法，具体步骤为：(1)需破碎物料从进料口进入光辊式破碎机进行破碎，破碎后的物料通过出料口排出破碎机并落在筛分板上，小于筛分板间隙的物料直接通过筛分板间隙落入下方进行收集，大于筛分板间隙的物料顺着筛分板向下滑动，最终滑落至回送带式输送机的输送带上；(2)落在输送带上的物料随着输送带运输到破碎机进料口，在运输过程中物料从图像采集装置下方经过时，矿用摄像头进行拍摄，并将拍摄的图像经信号转换后传递给图像采集卡，然后图像采集卡将信号转换后传递给计算机，计算机对图像进行处理，具体为：A、计算机对接收的拍摄图像进行中值滤波，具体公式为：g(x,y)＝median{f(x-k,y-l),(k,l∈W)}其中，f(x,y)和g(x,y)分别表示原始图像和处理后图像，W表示二维模板；B、对滤波后的图像进行二值化处理，根据图像的灰度特性，采用最大类间方差法得出最佳的阈值t*，如下式所示上式含义为在L个灰度级范围内，使类间方差取最大值时的t的值，即为t*；将整幅图像的每个像素点的灰度值与最佳的阈值t*比对，将大于等于阈值t*的像素点设为1，将小于阈值t*的像素点设为0；C、采用分水岭算法对已经二值化的图像进行分割；用f(x,y)表示输入图像，g(x,y)表示梯度图像，则梯度图像可由下式计算得到：D、对整幅图像中的物料图像进行计算，具体为：Ⅰ、计算物料图像总像素面积与整幅图像总像素面积的比值；设物料图像总像素面积为S1，S1初始值为1，依次对整幅图像每个像素点进行扫描，若该像素点为1，则S1加1；若该像素点为0，则S1不变，整幅图像扫描完毕，得到的S1值即为物料图像总像素面积；整幅图像总像素面积为S总，S总的值为整幅图像的像素点个数，将物料图像总像素面积S1与整幅图像总像素面积S总的比值记为W；Ⅱ、计算单个物料实际面积的平均值：首先通过矿用摄像头对一个物料进行拍摄且该物料垂直投影到输送带上的实际面积已测得，然后通过图像处理得出组成该单个物料图像的像素面积，两者的比值为H；对整幅图像的每个像素点从左向右，从上向下按行依次进行扫描，扫描过的每个像素点置0，扫描过程中第一个扫描到的像素值为1的点记为B1，并对该像素点进行坐标标记，然后扫描该像素点的八连通区域，将八连通区域中像素值为1的点仍记为B1，将这些点同样进行坐标标记，重复上述步骤，找到所有的B1点，直至标记为B1的像素点八连通区域内无像素值为1的像素点，则所有标记为B1的像素点个数即为B1像素点组成的单个物料图像在整幅图像中所占像素面积；然后继续对整幅图像进行扫描，将第二次得到的像素值为1的点记为B2，重复B1的获取步骤，得到B1像素点组成的单个物料图像在整幅图像中所占像素面积；然后重复进行扫描依次得到B3，B4……Bk像素点组成的单个物料图像在整幅图像中所占像素面积；直至整幅图像中像素点均为0时扫描结束；得出拍摄的物料个数为k，由于物料图像总像素面积为S1，则单个物料图像的像素面积平均值为S1/k，记为Y，由于实际面积与像素面积的比值为H，即单个物料实际面积的平均值＝YH，并将得到的单个物料实际面积的平均值记为Z；(3)计算机将得出的物料图像总像素面积S1与整幅图像总像素面积S总的比值W和单个物料实际面积的平均值Z传递给PLC控制器进行分析处理，具体内容为：a、设定两个临界像素面积比值分别为W1和W2，其中W1<W2，PLC控制器将W与W1进行比较，如W<W1，则回送带式输送机的进料输送带运行速度处于高速运行不变；如W1≦W<W2，则PLC控制器控制回送带式输送机的进料输送带中速运行；如果W≧W2，则PLC控制器控制回送带式输送机的进料输送带低速运行；b、设定两个物料实际面积的临界平均值Z1和Z2，其中Z1<Z2，PLC控制器将Z与Z1进行比较，如Z<Z1，则PLC控制器控制推移液压缸做增大辊缝间隙运动；如Z1≦Z≦Z2，则推移液压缸不动作；如Z>Z2，则PLC控制器控制推移液压缸做减小辊缝间隙运动，完成一次破碎机辊缝间隙调整；(4)在每一次辊缝间隙调整后，重复上述步骤，直到满足W1≦W≦W2，Z1≦Z≦Z2两个条件后，PLC控制器停止作用，完成破碎机辊缝间隙调整。与现有技术相比，本专利技术采用回送带式输送机、筛分板、图像采集装置、计算机和PLC控制器相结合的方式，当破碎后的物料粒度小于或等于设定的粒度时，物料将通过筛分板落下进行收集；当破碎后的物料粒度大于设定的粒度时，这些物料经筛分板滑落至回送带式输送机上，回送带式输送机带动其回送到破碎机进料口处，通过图像采集装置捕捉到物料图像，然后计算机进行图像处理，并将处理结果传送给PLC控制器，根据不同情况PLC控制器控制进料输送带运行速度和破碎机推移液压缸动作，从而调整辊缝间隙，实现了破碎机滚缝间隙的实时自动调节，另外采用图像采集的方式不会影响光辊式破碎机正常工作；因此本专利技术不仅可实时调整，而且调节精度高。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术中图像采集装置和LED灯带的布置图；图3是本专利技术的工作流程图。具体实施方式下面将对本专利技术作进一步说明。如图1至图3所示，一种破碎机破碎粒径自动调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种破碎机破碎粒径自动调节装置，其特征在于，包括筛分板、回送带式输送机、图像采集装置、计算机和PLC控制器，筛分板的一端设置在破碎机出料口下方、另一端设置在回送带式输送机的上方，所述筛分板倾斜设置，回送带式输送机设置在破碎机的一侧，回送带式输送机的一端与破碎机进料口连接，图像采集装置通过固定支架设置在回送带式输送机的上方，所述图像采集装置由矿用摄像头和图像采集卡组成，矿用摄像头与图像采集卡连接，图像采集卡与计算机连接，计算机通过PLC控制器控制破碎机的推移液压缸动作。

【技术特征摘要】
1.一种破碎机破碎粒径自动调节装置，其特征在于，包括筛分板、回送带式输送机、图像采集装置、计算机和PLC控制器，筛分板的一端设置在破碎机出料口下方、另一端设置在回送带式输送机的上方，所述筛分板倾斜设置，回送带式输送机设置在破碎机的一侧，回送带式输送机的一端与破碎机进料口连接，图像采集装置通过固定支架设置在回送带式输送机的上方，所述图像采集装置由矿用摄像头和图像采集卡组成，矿用摄像头与图像采集卡连接，图像采集卡与计算机连接，计算机通过PLC控制器控制破碎机的推移液压缸动作。2.根据权利要求1所述的破碎机破碎粒径自动调节装置，其特征在于，所述筛分板由多个钢条和多个滚柱组成，多个钢条并排设置，滚柱设置在钢条之间。3.根据权利要求1所述的破碎机破碎粒径自动调节装置，其特征在于，所述筛分板与水平面之间的倾斜角为20度。4.根据权利要求1所述的破碎机破碎粒径自动调节装置，其特征在于，所述图像采集装置的两侧均设有LED灯带。5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的破碎机破碎粒径自动调节装置的调节方法，其特征在于，具体步骤为：(1)需破碎物料从进料口进入光辊式破碎机进行破碎，破碎后的物料通过出料口排出破碎机并落在筛分板上，小于筛分板间隙的物料直接通过筛分板间隙落入下方进行收集，大于筛分板间隙的物料顺着筛分板向下滑动，最终滑落至回送带式输送机的输送带上；(2)落在输送带上的物料随着输送带运输到破碎机进料口，在运输过程中物料从图像采集装置下方经过时，矿用摄像头进行拍摄，并将拍摄的图像经信号转换后传递给图像采集卡，然后图像采集卡将信号转换后传递给计算机，计算机对图像进行处理，具体为：A、计算机对接收的拍摄图像进行中值滤波，具体公式为：g(x,y)＝median{f(x-k,y-l),(k,l∈W)}其中，f(x,y)和g(x,y)分别表示原始图像和处理后图像，W表示二维模板；B、对滤波后的图像进行二值化处理，根据图像的灰度特性，采用最大类间方差法得出最佳的阈值t*，如下式所示上式含义为在L个灰度级范围内，使类间方差取最大值时的t的值，即为t*；将整幅图像的每个像素点的灰度值与最佳的阈值t*比对，将大于等于阈值t*的像素点设为1，将小于阈值t*的像素点设为0；C、采用分水岭算法对已经二值化的图像进行分割；用f(x,y)表示输入图像，g(x,y)表示梯度图像，则梯度图像可由下式计算得到：D、对整幅图像中的物料图像进行计算，具体为：Ⅰ、计算物料图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗锋，陈善辉，张晴晴，
申请(专利权)人：徐州东南钢铁工业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32