一、概述
磨矿作业是矿石破碎过程的继续，是分选前准备作业的重要组成部分。在选矿工业中，当有用矿物在矿石中呈细粒嵌布时，为了能把脉石从矿石中除去，并把各种有用矿物相互分开，磨矿细度与选矿指标有着密切的关系。在一定程度上，有用矿物的回收率随着磨矿细度的减小而增加。球磨机在进行磨矿作业时，需要定时、定量、按比例地补充各种规格的钢球， 以使磨机的填充率和球径比保持在要求的范围内，从而保证球磨机高效低耗地运行。部分矿业公司由于没有适合现场要求的自动加球设备，使得球磨机一直沿用传统的人工加球方式，不但工人劳动强度大，而且难以达到定时、定量、 按比例地补充各种规格钢球的要求，影响了球磨机效能的很好发挥。
新型自动加球机是利用安装在滚筒上的球爪进行随机取球，然后通过光电检测器进行非接触检测，并由可编程序控制器进行智能辨识和控制的智能型自动加球装置，从根本上解决了以往加球机存在的钢球卡、堵现象， 对直径30mm以上的任意钢球均能顺利补加， 并能准确识别钢球的类型和数量， 实现了多规格钢球的混装补加和控制。通过与进矿皮带称、磨机电耳的结合能够更好的实现全自动加球，无人工值守。
二、设计思想
依自动加球机为主要执行机构，采用PLC控制器获取进矿皮带称的进矿量和磨机电耳的反馈信号为主要依据，通过PLC控制器内部计算与比较结合选矿工艺计算出实时的球量与应补加的球量自动控制加球机的运行与停止。
在加球机球道部分安装有计数传感器，每个球经过球道时计数器自动计数，当达到工艺要求的数量时反馈信号给PLC控制器由PLC控制器控制加球机的停止。
自动加球机开启、停止、加球个数等数据均来自进矿皮带称和磨机电耳的反馈信号比较得出。
三、全自动加球机系统的组成
1、电耳
电耳通过安装在现场的特殊结构的探头，接收磨机发出的噪声，经屏蔽电缆传输仪器，转换为数字分贝百分比显示，同时输出与分贝值成比例的4~20mA电流信号供后端PLC控制器采集使用。分贝值与磨内物料填充量成反比，正比于磨机发出的噪声，因此它能定量的测量磨机负荷的大小。PLC控制器可以根据磨音的高低控制各种入磨原料的流量，从而实现对磨机负荷的控制，使磨机产量提高，电耗最低。其内部具有矫正信号源，以便PLC控制更好的采集其信号。
2、皮带称
电子皮带秤是用于输送系统中对散状物料进行连续计量的理想设备，具有结构简单、计量精确、操作方便、维护量小、便于系统管理等优点。称重桥架安装于输送机架上，当物料经过时，计量托辊检测到皮带机上的物料重量通过杠杆作用于称重传感器，产生一个正比于皮带载荷的电压信号。速度传感器直接连在大直径测速滚筒上，提供一系列脉冲，每个脉冲表示一个皮带运动单元，脉冲的频率正比于皮带速度。PLC从称重传感器和速度传感器接收信号，通过积分运算得出一个瞬时流量值和累积重量值。
3、PLC控制器
PLC控制器采用德国西门子公司的可编程序控制器及中文操作面板进行设计。主要功能有：可自动按设定时间或质量补加钢球；可随时切换到手动方式向球磨机连续补加钢球；能自动识别所加钢球的种类和数量，并在显示器上累计历史值和当班值；具有过载保护、系统联锁，故障自检及说明、网络通讯等功能。
4、检测机构
由红外对射传感器组成。
5、传动机构
传动机构由低速三相异步电动机直接驱动，为系统提供动力，速度8r/min左右，或根据实际应用进行调整。
6、加球机构
自动加球机采用表面带抓球爪的滚筒来完成对钢球的抓取。抓球爪在滚筒表面呈螺旋形分布，每个抓球爪由3-4块指板构成，并形成勺状，可以抓Φ30mm～Φ125mm的任意直径的钢球。
