一种基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统

摘要

本发明公开了一种基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统，包括：粉碎单元、检测单元、抓取单元、控制单元；粉碎单元用于放置磨球以及待粉碎材料；检测单元用于获取待粉碎材料的平均尺寸；抓取单元用于更换粉碎单元内的磨球种类；控制单元通过检测单元获取粉碎单元内待粉碎材料的平均尺寸，并根据上述平均尺寸与预设尺寸的大小关系指令控制抓取单元动作。本发明通过对待粉碎材料尺寸的精细划分并配置特定的磨球，使每一种体积的磨球与n中尺寸的待粉碎材料充分混合进行撞击，提高粉碎的针对性，从而保证待粉碎材料的粉碎效果，提高本系统的工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及自动化粉碎系统技术领域，尤其涉及一种基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统。

背景技术

球磨机是物料被破碎之后再进行粉碎的重要设备。球磨机一般是由水平的桶体、进出料空心轴及磨头等部分组成，桶体为长的圆筒，桶内装有研磨体，桶体采用钢板制造，由钢制衬板与桶体固定，研磨体一般为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入桶中；在实际操作过程中，物料由球磨机进料端空心轴装入桶体内，当球磨机桶体转动时候，研磨体由于惯性、离心力作用以及摩擦力的作用，使它附在桶体衬板上被桶体带走，当被带到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将桶体内的待粉碎物料给击碎。随着球磨机的工作时间的加长，待粉碎无聊的尺寸不断减小，此时再利用较大半径的磨球对其进行粉碎，粉碎效果较差，不仅浪费工作时间，而且降低了工作效率。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统。

本发明提出的基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统，包括：粉碎单元、检测单元、抓取单元、控制单元；

粉碎单元，用于放置磨球以及待粉碎材料；

检测单元，用于采集粉碎单元内待粉碎材料的图像信息，并基于上述图像信息得出所述待粉碎材料的平均尺寸；

抓取单元，用于根据控制单元的指令动作更换粉碎单元内的磨球种类；

控制单元，与检测单元、抓取单元通信连接；

控制单元通过检测单元获取粉碎单元内待粉碎材料的平均尺寸，并根据上述平均尺寸与预设尺寸的大小关系指令控制抓取单元动作。

优选地，控制单元内存储有n个预设尺寸A₁、A₂、A₃……A_n，A₁>A₂>A₃>……>A_n，n≥2；

与上述n个预设尺寸对应设置有n个种类的磨球，n个种类的磨球的半径依次为R₁、R₂、R₃……R_n，R₁>R₂>R₃>……>R_n；

控制单元通过检测单元获取粉碎单元内待粉碎材料的平均尺寸B，当B<A_j时，控制单元指令控制抓取单元动作，取出粉碎单元内的磨球，并向粉碎单元内放入第j个种类的磨球；其中，1≤j≤n。

优选地，所述检测单元包括多个采集模块，多个采集模块的安装位置均不相同，且任一个采集模块至少包括一个采集子模块。

优选地，所述的采集子模块采用高清摄像仪。

优选地，所述抓取单元包括第一抓取模块、第二抓取模块、存放模块；

第一抓取模块用于将粉碎单元内的磨球移动至存放模块；

第二抓取模块用于将存放模块内的磨球移动至粉碎单元内；

存放模块用于存放不同种类的磨球。

优选地，所述第一抓取模块和第二抓取模块均采用机械手。

本发明提出的基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统，在粉碎过程中实时检测待粉碎材料的平均尺寸，再根据其平均尺寸选择不同种类的磨球与其进行撞击粉碎，全面提高对待粉碎材料的粉碎效果。在实际操作过程中，为待粉碎材料预设有n种尺寸，且设置有n种体积的磨球与上述n中尺寸配合，当待粉碎材料的平均尺寸到达预设值，即取出正在进行研磨的磨球，更换为与预设尺寸匹配的磨球，通过对待粉碎材料尺寸的精细划分并配置特定的磨球，使每一种体积的磨球与n中尺寸的待粉碎材料充分混合进行撞击，提高粉碎的针对性，从而保证待粉碎材料的粉碎效果，提高本系统的工作效率。

附图说明

图1为一种基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统。

参照图1，本发明提出的基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统，包括：粉碎单元、检测单元、抓取单元、控制单元；

粉碎单元，用于放置磨球以及待粉碎材料；

检测单元，用于采集粉碎单元内待粉碎材料的图像信息，并基于上述图像信息得出所述待粉碎材料的平均尺寸；

抓取单元，用于根据控制单元的指令动作更换粉碎单元内的磨球种类；

控制单元，与检测单元、抓取单元通信连接；

控制单元通过检测单元获取粉碎单元内待粉碎材料的平均尺寸，并根据上述平均尺寸与预设尺寸的大小关系指令控制抓取单元动作。

通过本系统，可根据粉碎单元内待粉碎材料的图像信息来判断待粉碎材料的不同状态，进而根据其不同状态为其选择不同尺寸大小的磨球，在提高磨球撞击和粉碎的针对性的基础上提高待粉碎材料的粉碎效果。

本实施方式中，控制单元内存储有n个预设尺寸A₁、A₂、A₃……A_n，A₁>A₂>A₃>……>A_n，n≥2；

与上述n个预设尺寸对应设置有n个种类的磨球，n个种类的磨球的半径依次为R₁、R₂、R₃……R_n，R₁>R₂>R₃>……>R_n；根据n个预设尺寸对应设置有n个种类的磨球，使待粉碎材料能够在不同体积的磨球的作用下进行针对性的撞击和粉碎，使其保持精确的细度，提高每一个种类的磨球的研磨效率；

控制单元通过检测单元获取粉碎单元内待粉碎材料的平均尺寸B，当B<A_j时，表明待粉碎材料的实际尺寸小于第j个尺寸，此时为提高对待粉碎材料的粉碎效果，需要更换体积更小的磨球对待粉碎材料进行撞击和粉碎，此时控制单元指令控制抓取单元动作，取出粉碎单元内的磨球，并向粉碎单元内放入第j个种类的磨球，利用体积更小的第j个种类的磨球对待粉碎材料进行针对性的研磨，提高对待粉碎材料的粉碎效果；其中，1≤j≤n。

在进一步地实施例中，所述检测单元包括多个采集模块，多个采集模块的安装位置均不相同，多个采集模块可从不同位置不同角度采集待粉碎材料的尺寸，不仅保证了采集的精确性和全面性，而且能为检测单元计算其平均尺寸提供准确的参考基础；且任一个采集模块至少包括一个采集子模块，采用多个采集子模块可以进一步保证图像信息采集的全面性和准确性，所述的采集子模块采用高清摄像仪，有利于提高图像信息的采集质量，提高分析的精度。

在进一步地实施例中，所述抓取单元包括第一抓取模块、第二抓取模块、存放模块；

第一抓取模块用于将粉碎单元内的磨球移动至存放模块；

第二抓取模块用于将存放模块内的磨球移动至粉碎单元内；

存放模块用于存放不同种类的磨球。

进一步地，所述第一抓取模块和第二抓取模块均采用机械手，利用机械手进行抓取操作不仅能够提高操作的精度，而且能够提高操作的效率，避免人工操作时的延时性、易错性。

本实施方式提出的基于图像分析的磨球粉碎自动化控制系统，在粉碎过程中实时检测待粉碎材料的平均尺寸，再根据其平均尺寸选择不同种类的磨球与其进行撞击粉碎，全面提高对待粉碎材料的粉碎效果。在实际操作过程中，为待粉碎材料预设有n种尺寸，且设置有n种体积的磨球与上述n中尺寸配合，当待粉碎材料的平均尺寸到达预设值，即取出正在进行研磨的磨球，更换为与预设尺寸匹配的磨球，通过对待粉碎材料尺寸的精细划分并配置特定的磨球，使每一种体积的磨球与n中尺寸的待粉碎材料充分混合进行撞击，提高粉碎的针对性，从而保证待粉碎材料的粉碎效果，提高本系统的工作效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。