一种研磨介质添加系统技术方案

本发明专利技术公开了一种研磨介质添加系统，主要由储料仓、自动抓取系统、提升装置、输送分配系统和研磨设备构成。通过储料仓进行研磨介质的集中存放，并由特殊设计的自动抓取系统进行研磨介质的自动出仓操作，实现研磨介质从储料仓上部出料的目的；再通过提升装置与输送分配系统的配合，实现了研磨介质的提升、输送、自动分配至研磨设备。本发明专利技术是添加研磨介质的一站式存取配的解决方案，介质添加全过程自动化，无人值守，大大降低了劳动负荷及保障了介质添加过程的安全，可以轻松灵活调整钢球配比，能降低球耗，占地少、不影响生产及检修，现场适应性强，实用性强，生产效率高，运行成本低。运行成本低。运行成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种研磨介质添加系统


[0001]本专利技术涉及一种物料研磨装置，具体涉及一种包含研磨介质集中存放分散添加的研磨介质添加系统，属于研磨


技术介绍

[0002]在冶金行业或建材行业，例如选矿厂、水泥厂、建材领域、电厂等，为了达到将矿石或石料磨细的目的，一般都需要设置磨矿工序。对于大多数的选矿厂或加工厂来说，研磨是必不可少的工序。磨矿工序是选矿厂的一个主要工序，其能源消耗和材料消耗通常占据整个选矿厂的大部分，因此实现磨矿作业的精细化，降低能源与材料的消耗，意义非常重大。
[0003]在磨矿过程中，通常需要添加钢球或钢锻或陶瓷球作为磨矿介质，以达到高效磨矿的效果。而添加钢球目前有两种方式：第一种为一次性倾倒式。钢球到厂时，先卸球到地面，在地面上堆存。需要添加时，将吨袋钢球通过车间内起重机吊运至研磨设备进料端上部平台，一次性倒进卸球斗，卸球斗内的钢球自流进研磨设备。第二种为一对一布置勾球式加球机加球。在第一种方式的基础上，在研磨设备进料端上部平台设置自动加球机替代卸球斗，提升了自动控制水平。但每台研磨设备要配置一台加球机，且需要定期给加球机补加钢球。这两种方式均还存在诸多的弊端：(1)地面堆存大量的钢球吨包袋，占用了原本用作检修的检修场地。且钢球需要二次转运，劳动负荷大，转运过程还存在钢球跌落的安全风险；(2)一次性倾倒式的加球方式原始粗放，属于淘汰落后的方式。对人力的依赖性大，需要操作工人时刻盯梢。该方式易受制于人，容易出现少加、多加、随意加、想加就加等随机因素，存在人员轮换、病假、退休等技术方面的交接工作。(3)一次性倾倒式加球理念不合理，研磨设备的给矿和加水是连续性的，但是加球是不连续的，故研磨设备内的磨矿状态是不稳定的和波动的；(4)一对一布置勾球式加球机加球解决了一次性倾倒式的不合理问题，提高了加球机到研磨设备之间的自动化水平，但是依然需要二次转运，且受限于该类型加球机的原理该类型加球机无法做大，需要频繁的将钢球从地面转运至加球机储球仓，劳动负荷大，需要人员盯梢；(5)一对一布置勾球式加球机一般从球仓的底侧部出球，故球仓无法做大，存球量小。且因为采用底侧部出球、勾爪式抓球的原理，容易出现卡球、链条断裂等故障，影响生产。(6)一对一布置勾球式加球机需要一对一布置，设备数量多、管理难度大，根本上无法适应未来的智能化、无人化趋势。
[0004]进一步地，磨矿作业一般以钢球或钢锻作为磨矿介质，为了保证磨矿作业的连贯性，一般都会在厂房内存储充足的钢球或钢锻。储存方法通常有料仓堆存或直接地面吨袋堆存。当采用料仓堆存时，由于缺乏卸料装置，因此吨袋内的钢球或钢锻很难直接进入到料仓内。当采用地面吨袋堆存时，则需要将装满钢球或钢锻的吨袋从汽车上卸在地面，使用时再通过车间内的起重机吊运至球磨机上部的加球点，这种方式存在二次倒运，劳动负荷大，对人员的依赖程度高等缺陷。
[0005]为了应对智能化、无人化矿山建设的需要，急迫需要研发一款总体调度、无人值守、智能化的研磨介质添加系统，以解决现有技术中介质添加存在的人员依赖度高、劳动负
荷大、自动化水平低等问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种研磨介质添加系统，具体为一种研磨介质集中存放分散添加的系统，主要由储料仓、自动抓取系统、提升装置以、输送分配系统和研磨设备构成。外运回来的研磨介质集中存放在储料仓中，通过自动抓取系统进行自动抓取，并通过提升装置将研磨介质输送至输送分配系统内，并由输送分配系统将研磨介质添加到各个研磨设备中去。创新性的采用从储料仓上部抓料的方式，彻底杜绝传统研磨介质添加设备中易出现的卡料、链条断裂等状况；提升装置的介质入口与介质出口为顺向自流式设计(即介质入口至介质出口的方向与研磨介质的整体流动方向相一致，同时凹槽型提升斗的进料端所在位置的高度高于其出料端所在位置的高度)，避免了回料、卡料的现象，同时还能够筛选出瑕疵研磨介质；输送分配系统可同时实现对多个研磨设备(包括但不限于湿式球磨机、干式球磨机、半自磨机、立磨机、塔磨机等)的添料作业。本专利技术大大降低了设备投入以及场地的占用和能耗，同时也降低了对人工的依赖性，具有实用性强、投入成本低的优点。其中，所述研磨介质为具有在倾斜面上可基于自身重力的作用进行自由滚动或滑动的外形结构，包括但不限于由任意材质以任意工艺所制备而成的球型研磨介质、椭圆型研磨介质、圆柱形研磨介质中的一种或多种。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案具体如下所述：
[0008]一种研磨介质集中存放分散添加的系统，该系统包括储料仓、自动抓取系统、提升装置、输送分配系统和研磨设备。储料仓为顶部敞口的矩形或桶形结构，其直接置于地面上或嵌入地面中。
[0009]作为优选，提升装置为管腔结构，包括壳体和设置在壳体内腔中的上链轮、下链轮、回转链条以及凹槽型提升斗。上链轮设置在壳体内腔的上端，下链轮设置在壳体内腔的下端，回转链条连接上链轮与下链轮。凹槽型提升斗与回转链条的外侧连接。上链轮和/或下链轮的转动带动回转链条在上链轮和下链轮之间做回转运动。回转链条带动凹槽型提升斗上升、下降和翻转。提升装置的出料口与输送分配系统的进料口相连通。
[0010]作为优选，输送分配系统包括输送总管、输送分管以及分料阀。所述输送总管为进料端高于出料端的倾斜式设计。分料阀为三通结构，分料阀设置在输送总管上，三通结构的分料阀的上端两个端口均与输送总管连通，三通结构的分料阀的下端端口与输送分管的上端连通。输送分管的底端连通至研磨设备。
[0011]作为优选，自动抓取系统为抓取机器人或磁吸式研磨介质取料系统。
[0012]其中：抓取机器人包括机器人主体、机械臂以及抓手。机器人主体设置在储料仓的上方或者设置在储料仓的一侧。机械臂连接机器人主体和抓手。机器人主体控制机械臂和抓手自由进出储料仓完成抓料动作，并将抓取的研磨介质投放至提升装置的进料口中。
[0013]磁吸式研磨介质取料系统包括导轨桁架、升降器、磁吸回转取料机以及伸缩管。导轨桁架设置在储料仓的上方，磁吸回转取料机通过升降器悬吊在导轨桁架的下方并伸入至储料仓内。伸缩管的进料端设置在磁吸回转取料机的上端一侧，伸缩管的出料端与提升装置的进料口相连通。优选，磁吸式研磨介质取料系统还包括距离传感器、视觉系统、控制系统。距离传感器和视觉系统设置在导轨桁架、升降器或磁吸回转取料机上，并监测储料仓内
研磨介质的堆存形态。控制系统连接并控制导轨桁架、升降器、磁吸回转取料机。
[0014]作为优选，抓取机器人为桁架抓取机器人或关节机器人。桁架抓取机器人的抓手设置在桁架抓取机器人的桁架上。或者，关节机器人的机械臂和抓手直接设置在储料仓上。
[0015]作为优选，该抓取机器人还包括视觉识别系统和测距传感器。视觉识别系统的视频采集设备和测距传感器均安装在机械臂和/或抓手上。
[0016]作为优选，机器人主体通过旋转固定座安装在在储料仓上。机器人主体与旋转固定座之间为活动连接，旋转固定座与储料仓固定连接。即机器人主体通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研磨介质添加系统，其特征在于：该系统包括储料仓(1)、自动抓取系统(2)、提升装置(3)、输送分配系统(4)和研磨设备(A)；储料仓(1)为顶部敞口的矩形或桶形结构，其直接置于地面上或嵌入地面以下；提升装置(3)为管腔结构，包括壳体(301)和设置在壳体(301)内腔中的上链轮(302)、下链轮(303)、回转链条(304)以及凹槽型提升斗(305)；上链轮(302)设置在壳体(301)内腔的上端，下链轮(303)设置在壳体(301)内腔的下端，回转链条(304)连接上链轮(302)与下链轮(303)；凹槽型提升斗(305)与回转链条(304)的外侧连接；上链轮(302)和/或下链轮(303)的转动带动回转链条(304)在上链轮(302)和下链轮(303)之间做回转运动；回转链条(304)带动凹槽型提升斗(305)上升、下降和翻转；提升装置(3)的出料口与输送分配系统(4)的进料口相连通；输送分配系统(4)包括输送总管(401)、输送分管(402)以及分料阀(403)；所述输送总管(401)为进料端高于出料端的倾斜式设计；分料阀(403)为三通结构，分料阀(403)设置在输送总管(401)上，三通结构的分料阀(403)的上端两个端口均与输送总管(401)连通，三通结构的分料阀(403)的下端端口与输送分管(402)的上端连通；输送分管(402)的底端连通至研磨设备(A)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：自动抓取系统(2)为抓取机器人或磁吸式研磨介质取料系统；其中：抓取机器人包括机器人主体(201)、机械臂(202)以及抓手(203)；机器人主体(201)设置在储料仓(1)的上方或者设置在储料仓(1)的一侧；机械臂(202)连接机器人主体(201)和抓手(203)；机器人主体(201)控制机械臂(202)和抓手(203)自由进出储料仓(1)完成抓料动作，并将抓取的研磨介质投放至提升装置(3)的进料口中；磁吸式研磨介质取料系统包括导轨桁架(207)、升降器(208)、磁吸回转取料机(209)以及伸缩管(210)；导轨桁架(207)设置在储料仓(1)的上方，磁吸回转取料机(209)通过升降器(208)悬吊在导轨桁架(207)的下方并伸入至储料仓(1)内；伸缩管(210)的进料端设置在磁吸回转取料机(209)的上端一侧，伸缩管(210)的出料端与提升装置(3)的进料口相连通；优选，磁吸式研磨介质取料系统还包括距离传感器、视觉系统、控制系统；距离传感器和视觉系统设置在导轨桁架(207)、升降器(208)或磁吸回转取料机(209)上，并监测储料仓(1)内研磨介质的堆存形态；控制系统连接并控制导轨桁架(207)、升降器(208)、磁吸回转取料机(209)。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：抓取机器人为桁架抓取机器人或关节机器人；桁架抓取机器人的抓手(203)设置在桁架抓取机器人的桁架上；或者，关节机器人的机械臂(202)和抓手(203)直接设置在储料仓(1)的上方；作为优选，该抓取机器人还包括视觉识别系统(204)和测距传感器(205)；视觉识别系统(204)的视频采集设备和测距传感器(205)均安装在机械臂(202)和/或抓手(203)上。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：机器人主体(201)通过旋转固定座(206)安装在在储料仓(1)上方；机器人主体(201)与旋转固定座(206)之间为活动连接，旋转固定座(206)与储料仓(1)固定连接；即机器人主体(201)通过旋转固定座(206)在储料仓(1)上可进行自由旋转操作；作为优选，机器人主体(201)上还设置有抓取控制系统(2011)；抓取控制系统(2011)与
机器人主体(201)、机械臂(202)、抓手(203)、视觉识别系统(204)、测距传感器(205)连接，并控制机械臂(202)和抓手(203)的动作；所述抓取控制系统(2011)为PLC控制系统。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述抓手(203)为机械抓手，包括连接支架(2031)、活动爪(2032)和滑动支架(2033)；所述连接支架(2031)固定在机械臂(202)的端部；所述活动爪(2032)包括左活动爪(20321)和右活动爪(20322)；左活动爪(20321)和右活动爪(20322)均与滑动支架(2033)滑动连接；左活动爪(20321)和右活动爪(20322)均与抓取控制系统(2011)连接，抓取控制系统(2011)控制左活动爪(20321)和右活动爪(20322)的滑动；所述左活动爪(20321)和右活动爪(20322)的爪端设置有相互对称的尖锥型耐磨块；尖锥型耐磨块活动连接在左活动爪(20321)和右活动爪(20322)的爪端；作为优选，所述机械抓手为电动式机械抓手或气动式机械抓手；或者，所述抓手(203)为磁吸式抓手，包括连接支架(2031)和磁吸爪(2034)；所述磁吸爪(2034)包括磁吸部(20341)和励磁装置(20342)；磁吸部(20341)的上端通过连接支架(2031)固定在机械臂(202)的端部，磁吸部(20341)的下端则设有弧形磁吸凹槽，弧形磁吸凹槽内设有磁吸盘(20343)；励磁装置(20342)则设置在磁吸部(20341)的内部；励磁装置(20342)与磁吸盘(20343)连接并控制磁吸盘(20343)的磁性；抓取控制系统(2011)与励磁装置(20342)连接并控制励磁装置(20342)的开启或关闭；或者，所述抓手(203)为真空式抓手，包括连接支架(2031)、吸爪(2035)和真空泵(2036)；所述吸爪(2035)包括真空部(20351)和真空抽排气口(20352)；所述真空部(20351)为内部中空的腔体式设计，真空泵(2036)与真空部(20351)连通；吸爪(2035)与机械臂(202)连接，真空部(20351)的下端则设有弧形空吸凹槽，弧形空吸凹槽上开设有若干个与真空部(20351)内腔相连通的吸孔；真空抽排气口(20352)设置在真空部(20351)的上部并与其内腔相连通，即真空部(20351)的内腔通过真空抽排气口(20352)完成其内部空气的充放；抓取控制系统(2011)控制真空部(20351)内的压强。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述机械臂(202)为由多个肢节串联构成的多关节式机械臂，其中肢节与肢节之间均为活动式连接；机械臂(202)与机器人主体(201)之间为活动式连接；即在抓取控制系统(2011)的控制下，机械臂(202)进行自由旋转和伸缩弯折操作；作为优选，机械臂(202)的肢节数量为2～20节，优选为3～15节，更优选为4～10节。7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述导轨桁架(207)包括支撑架(2071)以及移动桁架(2072)；在储料仓(1)的一侧至少设置有一个支撑架(2071)，支撑架(2071)的高度大于储料仓(1)的深度；支撑架(2071)的宽度不小于储料仓(1)的宽度；移动桁架(2072)活动安装在支撑架(2071)上，并可在支撑架(2071)的顶端沿储料仓(1)的宽度方向进行自由移动；移动桁架(2072)的长度不小于储料仓(1)的长度；升降器(208)与移动桁架(2072)连接；作为优选，在储料仓(1)长度方向的两侧对称设置有一对支撑架(2071)，支撑架(2071)的顶部均固定设置有纵向滑轨(2073)；移动桁架(2072)的两端端部下方固定设置有纵向滑轮(2074)，移动桁架(2072)的两端分别通过纵向滑轮(2074)活动安装在位于储料仓(1)两侧的支撑架(2071)的纵向滑轨(2073)上；移动桁架(2072)通过纵向滑轨(2073)和纵向滑轮(2074)在支撑架(2071)的顶端沿储料仓(1)的宽度方向进行自由移动；或者
在储料仓(1)长度方向的两侧对称设置有一对支撑架(2071)，支撑架(2071)的顶部均固定设置有第一齿轮条；移动桁架(2072)的两端端部下方固定设置有第一齿轮，移动桁架(2072)的两端分别通过第一齿轮活动安装在位于储料仓(1)两侧的支撑架(2071)的第一齿轮条上；移动桁架(2072)通过第一齿轮和第一齿轮条在支撑架(2071)的顶端沿储料仓(1)的宽度方向进行自由移动；作为优选，在移动桁架(2072)上设置有横向滑轨(2075)；升降器(202)上设置有横向滑轮(2076)；升降器(202)通过横向滑轮(2076)活动安装在横向滑轨(2075)上；通过横向滑轮(2076)和横向滑轨(2075)实现升降器(202)在移动桁架(2072)上沿着储料仓(1)的长度方向进行自由移动；或者移动桁架(2072)上设有第二齿轮条，升降器(202)上设有第二齿轮，第二齿轮与第二齿轮条契合连接；升降器(202)通过第二齿轮和第二齿轮条与移动桁架(2072)连接，并实现升降器(202)在储料仓(1)的长度方向进行自由移动。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述升降器(208)为液压式或气压式升降装置；液压式或气压式伸缩装置通过自身的伸长或缩短，实现磁吸回转取料机(209)在储料仓(1)内的上升或下降；或者升降器(208)为齿条式升降装置；升降器(208)包括底座、第三齿轮和第三齿轮条；第三齿轮设置在底座上，第三齿轮条与磁吸回转取料机(209)固定连接，第三齿轮与第三齿轮条契合连接；齿条式升降装置通过第三齿轮和第三齿轮条实现磁吸回转取料机(209)在储料仓(1)内的上升或下降。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述磁吸回转取料机(209)包括取料机主体(2091)、回转轮(2092)、输送带(2093)、回转驱动装置(2094)以及内部磁系；所述取料机主体(2091)通过与升降器(208)进行固定连接进而悬吊在储料仓(1)内；取料机主体(2091)上设置有多个回转轮(2092)，输送带(2093)通过所有的回转轮(2092)并环绕取料机主体(2091)一周后形成闭合式回转输送带；回转驱动装置(2094)设置在取料机主体(2091)上并与回转轮(2092)相连接；回转驱动装置(2094)通过回转轮(2092)驱动输送带(2093)绕取料机主体(2091)做回转运动；内部磁系设置在输送带(2093)的背部；所述输送带为链条或橡胶输送带；作为优选，取料机主体(2091)整体呈“L”型、“I”型、“S”型、“Z”型、多边型(包括但不限于三角型、矩型、梯型等)中的一种；在取料机主体(2091)的端部和转角处均设置有回转轮(2092)；优选，取料机主体(2091)的底部设有两个回转轮(2092)，取料机主体(2091)的顶部设有一个回转轮(2092)，三个回转轮(2092)构成一个三角形的磁吸回转取料机(209)；回转驱动装置(2094)与顶部的回转轮(2032)连接。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：伸缩管(210)的进料端通过固定杆(2101)与取料机主体(2091)固定连接，并且伸缩管(210)的进料口位于取料机主体(2091)顶端输送带(2093)落料方向一侧；优选，伸缩管(210)为伸缩套管，伸缩套管的出料口伸出储料仓(1)的内侧；作为优选，输送带(2093)上设有挡兜板(2095)；挡兜板(2095)与输送带(2093...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳魁，
申请(专利权)人：湖南领头雁矿业科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：