运煤机机械手及其PLC控制设计

运煤机机械手及其PLC控制设计

【摘 要】在矿山选矿的工作实践中，一项主要工作就是矿场矿石向选矿车间的运输。为了有效控制矿井多机械作业所导致的安全隐患，需要实现矿井作业过程中挖掘矿源于运输的有机结合。对此，本文提出一种全新的运煤机设计方案，此方案引入了新型机电一体化运煤机机械手。本文即是对运煤机机械手的原理和PLC控制方案的介绍。

【关键词】运煤机；机械手；PLC

机械手能够模仿人手部的部分动作，按照设定的程序、轨迹和要求，代替人手对工件进行搬运等操作。这不仅可以使人手避免可能出现的危险情况，保障生产安全，还能促进工作线的流水化，提高工作效率。在本文中，将机械手应用到运煤机中，提高了运煤机的自动化程度，减少了煤矿运输中的安全隐患。

1 运煤机机械手的工作原理

运煤机机械手基本工作原理是： 液压系统电磁阀受 PLC 控制，液压缸受液压系统电磁阀控制，而运煤机机械手所进行的运煤相关动作又是在液压缸的带动下实现的。运煤机机械手的基本结构详见图1。

1.大臂液压缸 2.连接轴 3.大臂 4.小臂液压缸

5.小臂 6.手腕液压缸 7.连接杆 8.手腕

运煤机机械手基本工作流程为： 通过伸缩大臂液压缸，对大臂产生一定的带动作用，使得大臂发生相应的升降； 小臂在小臂液压缸的带动下做出相应动作，从而使得运煤机械手的手腕到达既定位置。在此基础上，通过伸出手腕液压缸对手腕产生一定的带动作用，这样，便完成基本的抓煤动作。与此同理，当缩回大臂液压缸时会对大臂产生一定的带动作用，使其发生相应的升降； 缩回小臂液压缸会对小臂产生带动作用，使其发生相应的动作，运煤机械手手腕则达到运煤带位置，此时，通过缩回手腕液压缸对手腕所产生的带动作用，便完成了一个基本的放煤动作。运煤机机械手需要循环反复的进行上述抓煤及放煤动作，借助 PLC 程序可以实现对这一系列循环动作的有效控制。

2 运煤机机械手的 PLC 控制原理

运煤机机械手 PLC 控制原理是： 行程开关等相关信号充当输入信号，通过输入端子向 PLC 中输入。PLC 程序在接收到输入信号后对其进行相应的处理，通过输出端子将经过处理的信号输出，这些输出信号主要用于对运煤机机械手液压系统电磁阀的电磁铁进行控制。运煤机机械手的运行方式详见图2。

在上图中，X1～ X24为 PLC 输入端子，这些输入端子连接到行程开关；

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