阅读说明：本技术 一种采用3d激光测厚的煤矸筛选机 (Adopt gangue sieve separator of 3D laser thickness measurement ) 是由 贾星明 桂岳 张凯 疏义桂 方彧 于 2020-03-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种采用3D激光测厚的煤矸筛选机,包括传送履带,传送履带的上方安装有X射线源,传送履带的下方设置有与X射线源相对应的X射线接收器,所述传送履带上方还安装有3D激光发生器和激光接收器,3D激光发生器和激光接收器位于同一位置且与传送履带之间的距离为H,3D激光发生器发射点与X射线源发射点之间的水平距离为L,所述X射线接收器和激光接收器的输出端均与计算机电连接。该采用3D激光测厚的煤矸筛选机,能够对待选物料的厚度进行检测,并且将待选物料的厚度信息和二维投影信息相结合形成3D立体影像,减少了误差,对煤矸的识别更加准确。(The invention discloses a coal gangue screening machine adopting 3D laser thickness measurement, which comprises a conveying crawler belt, wherein an X-ray source is arranged above the conveying crawler belt, an X-ray receiver corresponding to the X-ray source is arranged below the conveying crawler belt, a 3D laser generator and a laser receiver are also arranged above the conveying crawler belt, the 3D laser generator and the laser receiver are positioned at the same position, the distance between the 3D laser generator and the conveying crawler belt is H, the horizontal distance between the emission point of the 3D laser generator and the emission point of the X-ray source is L, and the output ends of the X-ray receiver and the laser receiver are electrically connected with a computer.)

一种采用3D激光测厚的煤矸筛选机

技术领域

本发明涉及分选机技术领域，具体为一种采用3D激光测厚的煤矸筛选机。

背景技术

煤矸石由含煤较高的煤组分和含煤较低的矸石组分组成，在煤矿原煤开采中，煤矸石的自动剔选是现代化煤炭生产加工过程中的重要环节之一。我国大部分煤炭开采生产，都是将开采出来的煤经过筛选，再采用煤矸石分选设备将煤和矸石分选出来加以利用。

现有技术中，将矸石从煤炭中分选出来的方法主要是采用人工手选、机械分选和射线透射分选法，具体来说：人工手选由工人手工将矸石从煤块中分拣出来，这种方式劳动强度大，工作环境恶劣，生产效率低，矸石拣选率也直接受人员素质、管理水平等人为因素影响，分选质量得不到保证；机械方法是利用煤矸石的物理特性的不同来分选，如浅槽、重介、跳汰等，其存在的问题是：设备结构复杂，能耗高，运行成本高；对环境污染比较大；难以在井下使用；射线透射分选法采用双能γ射线或X射线作为放射源，根据煤和矸石对射线吸收量的不同来识别煤和矸石。使用双能γ射线进行筛选，γ射线源通过准直后成为点光源，只能计算出该点的密度和权值，而该点范围之外的部分无法知道，这就可能导致以偏概全的错分。使用双能X射线分选，需要用到双能探测板及数据采集传输板，系统复杂，成本昂贵，而且双能X射线分选方法是理论上可完全避免厚度影响的检测方法，然而实际使用的X射线源是宽频谱光源，厚度对检测结果仍然影响很大。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种采用3D激光测厚的煤矸筛选机，解决了传统煤矸筛选机仅进行2D的平面式筛选，难以对物料的厚度测量，检测不准确的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种采用3D激光测厚的煤矸筛选机，包括传送履带，传送履带的上方安装有X射线源，传送履带的下方设置有与X射线源相对应的X射线接收器，所述传送履带上方还安装有3D激光发生器和激光接收器，3D激光发生器和激光接收器位于同一位置且与传送履带之间的距离为H，3D激光发生器发射点与X射线源发射点之间的水平距离为L。

所述X射线接收器和激光接收器的输出端均与计算机电连接，计算机的输出端分别与3D激光发生器、X射线源以及传送履带的履带电机的输入端电连接，3D激光发生器的输出端与激光接收器的输入端通过光信号连接，X射线源的输出端与X射线接收器的输入端通过光信号连接，传送履带的速度传感器输出端与计算机的输入端电连接。

进一步限定，所述速度传感器采用转速传感器或角速度传感器，用于检测传送履带上履带电机的转速或角速度。

进一步限定，所述传送履带、3D激光发生器、激光接收器、X射线接收器均安装于机架上。

进一步限定，所述X射线源发出的X射线可穿透位于传送履带上的待选物料并由X射线接收器接收信号后传输至计算机，3D激光发生器发射的光线经其下方的待选物料反射至激光接收器接收并传输至计算机，并根据待选物料的密度在计算机上生成二维投影，根据3D激光发生器发射与激光接收器接收的时间差T以及传送履带与3D激光发生器之间的距离H可计算出待选物料的厚度，由待选物料的水平投影和待选物料的厚度与物料经过X射线源与3D激光发生器下方的时间差，计算机上可生成待选物料的3D立体影像。

进一步限定，所述待选物料的水平投影和待选物料的厚度与物料经过X射线源与3D激光发生器下方的时间差t＝L/2πnr或t＝L/ωr,其中n为履带电机的转速，ω为履带电机的角速度，r为传送履带传动轮的半径。

进一步限定，所述待选物料的厚度d＝H-(V_光T)/2，其中V_光为光在空气中的传播速度。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：该采用3D激光测厚的煤矸筛选机，能够对待选物料的厚度进行检测，并且将待选物料的厚度信息和二维投影信息相结合形成3D立体影像，减少了误差，对煤矸的识别更加准确。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A的放大图；

图3为本发明原理框图。

图中：1、X射线源；2、3D激光发生器；3、激光接收器；4、X射线接收器；5、传送履带；6、待选物料；7、履带电机；8、速度传感器；9、机架；10计算机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种采用3D激光测厚的煤矸筛选机，包括传送履带5，传送履带5的上方安装有X射线源1，传送履带5的下方设置有与X射线源1相对应的X射线接收器4，所述传送履带5上方还安装有3D激光发生器2和激光接收器3，3D激光发生器2和激光接收器3位于同一位置且与传送履带5之间的距离为H，3D激光发生器2发射点与X射线源1发射点之间的水平距离为L。

所述X射线接收器4和激光接收器3的输出端均与计算机10电连接，计算机10的输出端分别与3D激光发生器2、X射线源1以及传送履带5的履带电机7的输入端电连接，3D激光发生器2的输出端与激光接收器3的输入端通过光信号连接，X射线源1的输出端与X射线接收器4的输入端通过光信号连接，传送履带5的速度传感器8输出端与计算机10的输入端电连接。

所述速度传感器8采用转速传感器或角速度传感器，用于检测传送履带5上履带电机7的转速或角速度。

所述传送履带5、3D激光发生器2、激光接收器3、X射线接收器4均安装于机架9上。

所述X射线源1发出的X射线可穿透位于传送履带5上的待选物料6并由X射线接收器4接收信号后传输至计算机10，3D激光发生器2发射的光线经其下方的待选物料6反射至激光接收器3接收并传输至计算机10，并根据待选物料6的密度在计算机10上生成二维投影，根据3D激光发生器2发射与激光接收器3接收的时间差T以及传送履带5与3D激光发生器2之间的距离H可计算出待选物料6的厚度，由待选物料6的水平投影和待选物料6的厚度与物料经过X射线源1与3D激光发生器2下方的时间差，计算机10上可生成待选物料6的3D立体影像。

所述待选物料6的水平投影和待选物料6的厚度与物料经过X射线源1与3D激光发生器2下方的时间差t＝L/2πnr或t＝L/ωr,其中n为履带电机7的转速，ω为履带电机7的角速度，r为传送履带5传动轮的半径。

所述待选物料6的厚度d＝H-(V_光T)/2，其中V_光为光在空气中的传播速度，V_光T为光从发射到被激光接收器3接收所走的距离，此处为了方便计算，将3D激光发生器2和激光接收器3的位置近似为位于同一点。

该采用3D激光测厚的煤矸筛选机，能够对待选物料6的厚度进行检测，并且将待选物料6的厚度信息和二维投影信息相结合形成3D立体影像，减少了误差，对煤矸的识别更加准确。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。