【机器人+矿山】矿用皮带异物智能分拣机器人应用场景入选案例分享
2024-05-28
来源：中国机械工业联合会机器人分会
| 矿山种类：煤矿 |
| 应用场景：异物分拣 |
| 场景实例：矿用皮带异物智能分拣 |
| 机器人产品及制造单位：矿用皮带异物智能分拣机器人，中信重工开诚智能装备有限公司 |
| 应用单位：鸡西矿业（集团）有限责任公司城山煤矿 |
矿用皮带运输系统因其短途运输中高效、便捷、适应性强等优势，逐渐替代了传统的车载运输方式，已成为煤矿井下一种重要的运输方式。因此，保证矿用皮带运输系统可靠、稳定、有效运行至关重要。皮带运输物料中存在的异物会严重影响皮带运输系统的正常运行，甚至导致系统的损坏。目前皮带运输过程中，需配备相关的装置和专门进行分拣的人员拣取皮带运输物料中的异物来保证皮带运输系统的稳定运行。现有设备和人员对异物的分拣不够彻底，效率低下，且人工分拣具有较大的危险性。皮带速度高达4m/s，现有“矿用带式运输系统异物在线识别与抓取机器人”、“机器人智能分拣系统”等虽然代替了人工分拣的任务，但在速度和效率上还有待提高，传统机械臂抓取方式，无法适应高速皮带异物抓取的需求。
矿用皮带异物分拣机器人布置于皮带运输系统的特定位置，能够在皮带运行过程中实现对皮带带面大块矸石、枕木、锚杆等异物的自动识别和抓取功能，并放至指定地点，实现自动化、智能化作业。
矿用皮带异物分拣机器人研发了一套适用于高速运行皮带面的异物检测识别处理系统，适应带速大于等于4m/s，抓取成功率大于等于90%。研发了一种皮带目标物快速跟踪机构及精准定位技术，利用精密伺服电机驱动技术，通过同步带实现大跨距横梁、高速长距离运动，快速启停，从而保证抓取装置与异物同步运行后快速准确抓取，解决了皮带高速运行中因采集不同步、延时等导致的位置偏差以及安装在皮带机下带面因皮带长距离张紧导致位置、速度误差大的问题，定位误差小于等于10mm，识别准确率大于等于98%。研制了一种新型串联式抓取机械手升降机构和一种煤矿主运皮带高速移动跟踪机构，解决现有机械手设备不能够与异物同步运行并准确稳定抓取的问题，抓取时间小于等于150ms。
矿用皮带异物分拣机器人在黑龙江鸡西矿业(集团)有限责任公司城山煤矿等多家煤矿实现应用，其中，在城山矿二水平西部集中皮带道实现1台应用。应用前，为从源头上管控煤质，防止大块矸石、木方等异物堵塞煤仓，需设置岗位员工守在皮带机头尾拾取皮带上的异物，存在安全风险，且异物遗漏率较高。应用后，通过三轴移动抓取机械手对异物进行精准定位，并将其挑选分离，实现了物料与异物的分离，效率提升50%，成本降低20%，整体提升了安全水平。
来源：机器人国评中心
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