一种单晶金刚石分选设备及其分选方法与流程

本发明涉及金刚石颗粒分选，尤其涉及一种单晶金刚石分选设备及其分选方法。

背景技术：

1、单晶金刚石是由具有饱和性和方向性的共价键结合起来的晶体颗粒，因此它具有极高的硬度和耐磨性，是所知自然界中最硬的物质。

2、单晶金刚石的选型和评级，是金刚石后处理的工序。其中，选型工序是，通过调节选型机的倾斜角度和振动频率等参数，对摩擦力差异、等积形和非等积形的单晶金刚石进行选型并且分配到对应的接料盒中，进而达到分选的目的；但是，仅通过选型工序分选出来的单晶金刚石其选型结果还达不到要求，因此需要对各接料盒里的单晶金刚石的晶型进行评级，以此分析各接料盒的单晶金刚石的选型结果是否合理，传统评级工序是，通过人工取样和使用显微镜等工具观察单晶金刚石的晶型，结合企业标准进行评级，将相同晶型品级的单晶金刚石归为一类产品并且合并在同一接料盒（行业内称为合斗），以进一步提高单晶金刚石的选型合理性和稳定产品晶型质量。但是，使用传统的选型机及结合人工对单晶体金刚石进行选型和评级，依然存在如下缺陷：

3、1、传统选型机仅能对单晶体金刚石进行粗糙地选型，无法根据选型结果对选型机的倾斜角度、振动频率等参数进行自动调节，导致单晶体金刚石的选型结果不稳定，产品晶型质量不稳定，及用户难以直观地了解和控制单晶体金刚石的晶型品级。

4、2、传统选型机的选型和评级两道工序是独立分开进行，单晶体金刚石的选型工序由选型机完成，评级工序需要依靠人工去完成，因此，过多的人为介入会导致分选的失误率增加，而且人工评级效率低，从而也降低了生产效率。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种单晶金刚石分选设备，能够根据单晶金刚石的选型结构进行自动调节选型参数，使得选型结果和产品晶型质量更稳定，而且对单晶金刚石进行选型时能够进行评级，将选型和评级两道工序进行自动化结合，免去人工操作失误，提高单晶金刚石的分选效率和质量。

2、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种单晶金刚石分选设备，包括：

3、工作台及设于所述工作台上的上料机构、选型机构、接料盒、采集模块、远程控制系统；

4、所述上料机构用于将单晶金刚石投放至所述选型机构；

5、所述选型机构具有用于接收所述上料机构投放的单晶金刚石的选型盘；

6、所述接料盒具有若干个且用于接收所述选型盘分选出不同晶型品级的单晶金刚石；

7、所述采集模块用于采集单晶金刚石在所述选型盘上的位置信息，并且依据该位置信息获取单晶金刚石落入对应所述接料盒的晶型品级信息；

8、所述远程控制系统根据采集模块采集的晶型品级信息与预设的标准晶型品级信息进行比对分析，进而控制所述选型盘的振动频率和倾斜角度，以进行单晶金刚石的分选精确度自动调节。

9、进一步地，所述分选设备还包括用于输入选型参数的输入模块；所述选型机构还包括选型振动器；所述选型振动器连接所述输入模块，以使所述选型振动器依据所述输入模块输入的选型参数调节所述选型盘的振动频率。

10、进一步地，所述选型机构还包括倾角调节装置，所述倾角调节装置包括倾角调节器一、倾角调节器二、调节杆一、调节杆二及角检测模块，所述倾角调节器一、倾角调节器二、角检测模块均连接所述输入模块；所述工作台具有机架及安装在所述机架上的操作面板；

11、所述倾角调节器一设于所述操作面板上，所述倾角调节器一的输出端连接所述调节杆一的一端，所述调节杆一的另一端连接所述选型盘的出料侧，以使所述倾角调节器一依据所述输入模块输入的选型参数调节所述选型盘的出料侧与水平方向的倾斜角度；

12、所述倾角调节器二设于所述机架上，所述倾角调节器二的输出端连接所述调节杆二的一端，所述调节杆二的另一端连接所述选型盘的挡料侧，以使所述倾角调节器二依据所述输入模块输入的选型参数调节所述选型盘的挡料侧与水平方向的倾斜角度；

13、所述角检测模块实时检测所述选型盘的出料侧和挡料侧与水平方向的倾斜角度并且反馈给所述输入模块，以使所述输入模块依据所述角检测模块反馈的信号实时校准所述选型盘的振动频率和倾斜角度。

14、进一步地，所述远程控制系统包括选型芯片、图像分析模块及数据库；

15、所述采集模块依据单晶金刚石在所述选型盘上的位置信息获取单晶金刚石落入对应所述接料盒的落盒照片，所述采集模块将采集的落盒照片传输给所述选型芯片，所述选型芯片对同一接料盒里的单晶金刚石的落盒照片进行整合排列而得出同料盒照片；

16、所述图像分析模块接收并且分析每一所述接料盒的同料盒照片得出透光率-圆度的离散图，所述图像分析模块对离散图进行比对分析得出晶型品级信息并且将晶型品级信息反馈给所述选型芯片，所述选型芯片通过将晶型品级信息与所述数据库存储的标准晶型品级信息进行比对得出调节信号；所述选型芯片依据调节信号发送指令给所述输入模块调节所述选型盘的振动频率和倾斜角度。

17、进一步地，所述采集模块包括定位模块和摄像模块，所述定位模块、摄像模块连接所述选型芯片，每一所述接料盒均对应设置所述定位模块、摄像模块，以通过所述定位模块获取单晶金刚石在所述选型盘上的位置信息；所述摄像模块接收所述定位模块发送的单晶金刚石的位置信息，并且该位置信息获取单晶金刚石落入对应所述接料盒的落盒照片。

18、进一步地，所述上料机构包括上料斗、上料振动器及投料槽，所述上料斗设于所述选型盘上方，所述投料槽设于上料斗下方且设于所述选型盘上方，所述上料振动器连接所述输入模块，且所述上料振动器依据所述输入模块的选型参数对所述上料斗和所述投料槽进行，以使所述上料斗内的单晶金刚石依次落入到所述投料槽、选型盘；所述选型参数包括投料槽、上料斗的振动频率。

19、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种单晶金刚石分选方法，能够根据单晶金刚石的选型结构进行自动调节选型参数，使得选型结果和产品晶型质量更稳定，而且对单晶金刚石进行选型时能够进行评级，将选型和评级两道工序进行自动化结合，免去人工操作失误，提高单晶金刚石的分选效率和质量。

20、本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种单晶金刚石分选方法，采用所述的分选设备对单晶金刚石进行分选，主要包括以下步骤：

21、s1、设定选型盘与水平方向的倾斜角度与振动频率，保持选型盘在倾斜状态下振动；

22、s2、将上料机构内待分选的单晶金刚石投放到步骤s1的选型盘上，进行选型，单晶金刚石受振动和摩擦力的作用下沿着选型盘的倾斜面对应地滑落到各接料盒中；

23、s3、通过采集模块对步骤s2中滑动的单晶金刚石的位置进行持续检测，以获取单晶金刚石在选型盘上的位置信息，并且采集模块依据单晶金刚石的位置信息获取其落入对应的接料盒的落盒照片；

24、s4、远程控制系统根据步骤s3中单一一颗单晶金刚石的落盒照片对同一接料盒里的单晶金刚石的落盒照片进行整合排列，得到同料盒照片；

25、s5、远程控制系统通过图像分析步骤s4每一接料盒的同料盒照片，得出透光率-圆度的离散图，并且对离散图进行比对分析，得出各个接料盒的晶型品级信息；

26、s6、远程控制系统将步骤s5得到的晶型品级信息与存储在远程控制系统内的标准晶型品级进行比对，得出是/否需要调节选型参数的调节信号；

27、s7、若接料盒的晶型品级信息与标准晶型品级在误差范围外，则需要通过调节选型盘的选型参数将相同晶型品级的单晶金刚石合并至同一接料盒内，进行合斗；所述选型盘的选型参数包括选型盘的振动频率及水平方向的倾斜角度。

28、进一步地，所述选型盘与水平方向的倾斜角度通过倾角调节装置进行设定，所述倾角调节装置包括倾角调节器一、倾角调节器二及角检测模块；

29、所述倾角调节器一、倾角调节器二、角检测模块均连接有输入模块，以使所述倾角调节器一依据所述输入模块输入的选型参数调节所述选型盘的出料侧与水平方向的倾斜角度，以使所述倾角调节器二依据所述输入模块输入的选型参数调节所述选型盘的挡料侧与水平方向的倾斜角度，并且所述输入模块依据所述角检测模块反馈的信号实时校准所述选型盘的倾斜角度；

30、所述选型盘的振动频率通过选型振动器进行设定，所述选型振动器连接所述输入模块，以使所述选型振动器依据所述输入模块输入的选型参数调节所述选型盘的振动频率，并且所述输入模块依据所述角检测模块反馈的信号实时校准所述选型盘的振动频率。

31、进一步地，所述采集模块包括定位模块和摄像模块，以通过定位模块获取单晶金刚石在选型盘上的位置信息，通过摄像模块接收单晶金刚石的位置信息且根据该位置信息获取其落入对应接料盒的落盒照片。

32、进一步地，所述远程控制系统包括选型芯片、图像分析模块及数据库，所述摄像模块将获取到的落盒照片传输给所述选型芯片，所述选型芯片对同一接料盒里的单晶金刚石的落盒照片进行整合排列而得出同料盒照片；

33、所述图像分析模块接收并且分析每一所述接料盒的同料盒照片得出透光率-圆度的离散图，所述图像分析模块对离散图进行比对分析得出晶型品级信息并且将晶型品级信息反馈给所述选型芯片，所述选型芯片通过将晶型品级信息与所述数据库存储的标准晶型品级信息进行比对得出调节信号；所述选型芯片依据调节信号发送指令给所述输入模块调节所述选型盘的振动频率和倾斜角度。

34、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

35、（1）本技术单晶金刚石分选设备，通过远程控制系统控制上料机构将待分选的单晶金刚石自动落料到选型机构的选型盘上，单晶金刚石在预设有一定倾斜角度和振动频率的选型盘上进行选型和落入对应接料盒时，通过设置采集模块获取单晶金刚石在选型盘上的位置信息和晶型品级信息，从而实现单晶金刚石的晶型品级信息的自动获取的效果；然后，远程控制系统将晶型品级信息与预设的标准晶型品级信息进行比对分析，进而得出选型盘的振动频率和倾斜角度的调节信号，实现选型盘对单晶金刚石的分选精确度自动调节的效果，免去以往人工对单晶金刚石进行品级的人为失误操作，从而提高单晶金刚石的选型质量和效率。

36、（2）更具体地，在远程控制系统的控制下，通过输入模块输入的选型参数，使得选型机构的选型振动器依据选型参数输出振动频率振动选型盘，及选型机构的倾角调节装置依据选型参数调节选型盘与水平方向的倾斜角度，以进一步提高单晶金刚石的分选质量和效率。

37、（3）更具体地，通过远程控制系统的选型芯片对采集模块采集到的同一接料盒里的单晶金刚石的落盒照片进行整合排列而得出同料盒照片；通过远程控制系统的图像分析模块分析同料盒照片得出透光率-圆度的离散图，而且图像分析模块还对每一接料盒的单晶金刚石的离散图进行比对分析得出晶型品级信息；通过选型芯片将接收到的晶型品级信息与数据库的标准晶型品级进行比对得出调节信号，而且选型芯片根据调节信号发送指令给输入模块进行选型参数调节，进而实现选型盘对单晶金刚石的自动分选时，满足单晶金刚石的选型与评级两道工序相结合的加工需求；相对以往采用人工评级的实施手段，可大幅降低评级失误率，而且至少提高了20%的评级效率，而且也能够进行自动调节分选精确度，进一步提高单晶金刚石的分选质量和效率。