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一种清煤用机械臂系统

阅读：75发布：2021-02-28

IPRDB可以提供一种清煤用机械臂系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种清煤用机械臂系统，涉及清煤设备技术领域，具体为PLC控制系统，所述PLC控制系统包括远程HMI操控系统，所述PLC控制系统通过导线分别与现场驱动单元、现场检测单元和机械臂单元电性连接，所述现场驱动单元具体为液压控制单元。该清煤用机械臂系统，通过远程HMI操控系统的设置，使得该系统支持人机交互操作，通过远程监控单元能够实时传回现场操作情况，远程控制单元则能够实时对现场进行远程控制，使得整个清煤产线全程被监控，全程可控制，实现整个清煤产线的透明化、可视化，能够及时得知当前清煤产线的情况，并对该情况进行快速反应，提高清煤效率，避免出现动作延迟、操作延误的问题。，下面是一种清煤用机械臂系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种清煤用机械臂系统，包括PLC控制系统(1)，其特征在于：所述PLC控制系统(1)包括远程HMI操控系统(2)，所述PLC控制系统(1)通过导线分别与现场驱动单元(3)、现场检测单元(4)和机械臂单元(5)电性连接，所述现场驱动单元(3)具体为液压控制单元(6)，且液压控制单元(6)通过导线与机械臂单元(5)电性连接，所述现场检测单元(4)包括远程监控单元(7)和远程控制单元(8)，且远程监控单元(7)和远程控制单元(8)之间通过导线电性串联，所述机械臂单元(5)具体为第一机械臂(9)和第二机械臂(10)，且第一机械臂(9)和第二机械臂(10)均分别与液压控制单元(6)和远程控制单元(8)相连。

2.根据权利要求1所述的一种清煤用机械臂系统，其特征在于：所述液压控制单元(6)具体为液压站(11)，且液压站(11)与机械臂单元(5)之间连接有胶管(21)。

3.根据权利要求2所述的一种清煤用机械臂系统，其特征在于：所述远程控制单元(8)包括电气柜(13)和远程操作台(14)，且电气柜(13)和远程操作台(14)之间为电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种清煤用机械臂系统，其特征在于：所述远程监控单元(7)具体为摄像头(12)，且摄像头(12)与电气柜(13)之间通过导线电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种清煤用机械臂系统，其特征在于：所述液压站(11)与电气柜(13)之间、机械臂单元(5)与电气柜(13)之间、电气柜(13)与远程操作台(14)之间均连接有电线(22)。

6.根据权利要求5所述的一种清煤用机械臂系统，其特征在于：所述机械臂单元(5)、液压站(11)和电气柜(13)均设置有两组，且机械臂单元(5)、液压站(11)和电气柜(13)之间一一对应设置。

7.根据权利要求6所述的一种清煤用机械臂系统，其特征在于：所述机械臂单元(5)、液压站(11)、摄像头(12)和电气柜(13)的底部均设置在水平沙地(19)上，且水平沙地(19)的一侧倾斜铺设有格筛(20)，并且格筛(20)呈网格状结构。

8.根据权利要求7所述的一种清煤用机械臂系统，其特征在于：所述第一机械臂(9)和第二机械臂(10)均由回转底座(15)、减震组件(16)、机械臂体(17)和平铲(18)组成，所述回转底座(15)均固定在水平沙地(19)上，且回转底座(15)的外圈边缘等距离设置有减震组件(16)，所述回转底座(15)的上方安装有机械臂体(17)，且机械臂体(17)的端部安装有平铲(18)。

9.根据权利要求8所述的一种清煤用机械臂系统，其特征在于：所述机械臂体(17)通过回转底座(15)构成旋转结构，且机械臂体(17)通过液压管路构成液压伸缩结构。

说明书全文

一种清煤用机械臂系统

技术领域

[0001] 本发明涉及清煤设备技术领域，具体为一种清煤用机械臂系统。

背景技术

[0002] 机械臂是指高精度、多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统，因其独特的操作灵活性，已在工业装配，安全防爆等领域得到广泛应用，在现代工业领域中，机械臂的应用极为广泛，且机械臂的出现，极大地提高了工业生产线的自动化程度。

[0003] 在对煤渣进行清理时，由于煤渣重量重，且非常不洁净，故人工操作不现实，容易耗费较多的人力物力，为了提高处理效率，现代清煤产线中增设了越来越多的自动化输送机构，机械臂就是其中一个。

[0004] 现有清煤产线的自动化程度尚且不高，多数还需要人工施以配合，或对设备的位置进行调整，或对设备的行动施加推力，自动化水平不高的原因很大程度上是因为清煤产
线现场的数据难以实时输送到中控室中，或者由中控室发出的指令难以快速到达清煤产线
的相关设备上，进而造成动作延迟、操作延误的问题。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种清煤用机械臂系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

[0006] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种清煤用机械臂系统，包括PLC控制系统，所述PLC控制系统包括远程HMI操控系统，所述PLC控制系统通过导线分别与现场驱动单元、现场检测单元和机械臂单元电性连接，所述现场驱动单元具体为液压控
制单元，且液压控制单元通过导线与机械臂单元电性连接，所述现场检测单元包括远程监
控单元和远程控制单元，且远程监控单元和远程控制单元之间通过导线电性串联，所述机
械臂单元具体为第一机械臂和第二机械臂，且第一机械臂和第二机械臂均分别与液压控制
单元和远程控制单元相连。

[0007] 可选的，所述液压控制单元具体为液压站，且液压站与机械臂单元之间连接有胶管。

[0008] 可选的，所述远程控制单元包括电气柜和远程操作台，且电气柜和远程操作台之间为电性连接。

[0009] 可选的，所述远程监控单元具体为摄像头，且摄像头与电气柜之间通过导线电性连接。

[0010] 可选的，所述液压站与电气柜之间、机械臂单元与电气柜之间、电气柜与远程操作台之间均连接有电线。

[0011] 可选的，所述机械臂单元、液压站和电气柜均设置有两组，且机械臂单元、液压站和电气柜之间一一对应设置。

[0012] 可选的，所述机械臂单元、液压站、摄像头和电气柜的底部均设置在水平沙地上，且水平沙地的一侧倾斜铺设有格筛，并且格筛呈网格状结构。

[0013] 可选的，所述第一机械臂和第二机械臂均由回转底座、减震组件、机械臂体和平铲组成，所述回转底座均固定在水平沙地上，且回转底座的外圈边缘等距离设置有减震组件，所述回转底座的上方安装有机械臂体，且机械臂体的端部安装有平铲。

[0014] 可选的，所述机械臂体通过回转底座构成旋转结构，且机械臂体通过液压管路构成液压伸缩结构。

[0015] 本发明提供了一种清煤用机械臂系统，具备以下有益效果：

[0016] 1.该清煤用机械臂系统，通过远程HMI操控系统的设置，使得该系统支持人机交互操作，通过远程监控单元能够实时传回现场操作情况，远程控制单元则能够实时对现场进
行远程控制，使得整个清煤产线全程被监控，全程可控制，实现整个清煤产线的透明化、可视化，能够及时得知当前清煤产线的情况，并对该情况进行快速反应，提高清煤效率，避免出现动作延迟、操作延误的问题。

[0017] 2.该清煤用机械臂系统，液压站通过胶管向机械臂单元中的第一机械臂和第二机械臂分别输送液压油，使得第一机械臂和第二机械臂均能在液压作用下，完成各自的动作。

[0018] 3.该清煤用机械臂系统，电气柜受远程操作台的直接控制，而电气柜又对机械臂单元和液压站进行直接控制，故通过远程操作台，可以对机械臂单元和液压站进行远程控
制，而电气柜还能够接收来自于摄像头所拍摄的现场景象，并将该景象通过处理器进行处
理后，传送给远程操作台，由远程操作台来响应相关操作。

[0019] 4.该清煤用机械臂系统，机械臂单元分第一机械臂和第二机械臂两组，且第一机械臂和第二机械臂均受到一独立的液压站和一独立的电气柜控制，故第一机械臂和第二机
械臂均具有一套完整的控制体系。

[0020] 5.该清煤用机械臂系统，通过格筛堆积煤渣，且呈网格状分化的格筛有助于机械臂单元的定位，第一机械臂和第二机械臂均采用自动化水平较高的机械臂，能够完成伸缩、弯曲、清理、挖取、摆动等一系列动作，从而能够实现对煤渣的清理和运输目的。

附图说明

[0021] 图1为本发明系统架构示意图；

[0022] 图2为本发明位置布置结构示意图；

[0023] 图3为本发明管路布置结构示意图；

[0024] 图4为本发明自动化布置平面示意图。

[0025] 图中：1、PLC控制系统；2、远程HMI操控系统；3、现场驱动单元；4、现场检测单元；5、机械臂单元；6、液压控制单元；7、远程监控单元；8、远程控制单元；9、第一机械臂；10、第二机械臂；11、液压站；12、摄像头；13、电气柜；14、远程操作台；15、回转底座；16、减震组件；17、机械臂体；18、平铲；19、水平沙地；20、格筛；21、胶管；22、电线。

具体实施方式

[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0027] 在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0029] 请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种清煤用机械臂系统，包括PLC控制系统1，PLC控制系统1包括远程HMI操控系统2，PLC控制系统1通过导线分别与现场驱动单元3、现场检测单元4和机械臂单元5电性连接，现场驱动单元3具体为液压控制单元6，且液压控制单元6通过导线与机械臂单元5电性连接，现场检测单元4包括远程监控单元7和远程
控制单元8，且远程监控单元7和远程控制单元8之间通过导线电性串联，机械臂单元5具体
为第一机械臂9和第二机械臂10，且第一机械臂9和第二机械臂10均分别与液压控制单元6
和远程控制单元8相连；

[0030] 该清煤用机械臂系统中设置有远程HMI操控系统2，使得该系统支持人机交互操作，且清煤用机械臂系统中还配备有远程监控单元7和远程控制单元8，利用远程监控单元7能够实时传回现场操作情况，远程控制单元8则能够实时对现场进行远程控制，使得整个清煤产线全程被监控，全程可控制，实现整个清煤产线的透明化、可视化，能够及时得知当前清煤产线的情况，并对该情况进行快速反应，提高清煤效率，避免出现动作延迟、操作延误的问题；

[0031] 液压控制单元6具体为液压站11，且液压站11与机械臂单元5之间连接有胶管21，液压站11通过胶管21向机械臂单元5中的第一机械臂9和第二机械臂10分别输送液压油，使
得第一机械臂9和第二机械臂10均能在液压作用下，完成各自的动作；

[0032] 远程控制单元8包括电气柜13和远程操作台14，且电气柜13和远程操作台14之间为电性连接，远程监控单元7具体为摄像头12，且摄像头12与电气柜13之间通过导线电性连接，液压站11与电气柜13之间、机械臂单元5与电气柜13之间、电气柜13与远程操作台14之间均连接有电线22，电气柜13受远程操作台14的直接控制，而电气柜13又对机械臂单元5和液压站11进行直接控制，故通过远程操作台14，可以对机械臂单元5和液压站11进行远程控制，而电气柜13还能够接收来自于摄像头12所拍摄的现场景象，并将该景象通过处理器进
行处理后，传送给远程操作台14，由远程操作台14来响应相关操作；

[0033] 机械臂单元5、液压站11和电气柜13均设置有两组，且机械臂单元5、液压站11和电气柜13之间一一对应设置，机械臂单元5分第一机械臂9和第二机械臂10两组，且第一机械臂9和第二机械臂10均受到一独立的液压站11和一独立的电气柜13控制，故第一机械臂9和
第二机械臂10均具有一套完整的控制体系；

[0034] 机械臂单元5、液压站11、摄像头12和电气柜13的底部均设置在水平沙地19上，且水平沙地19的一侧倾斜铺设有格筛20，并且格筛20呈网格状结构，格筛20的各个格口中均
用于堆积煤渣，且呈网格状分化的格筛20有助于机械臂单元5的定位，第一机械臂9和第二
机械臂10均由回转底座15、减震组件16、机械臂体17和平铲18组成，回转底座15均固定在水平沙地19上，且回转底座15的外圈边缘等距离设置有减震组件16，回转底座15的上方安装
有机械臂体17，且机械臂体17的端部安装有平铲18，机械臂体17通过回转底座15构成旋转
结构，且机械臂体17通过液压管路构成液压伸缩结构，第一机械臂9和第二机械臂10均采用自动化水平较高的机械臂，能够完成伸缩、弯曲、清理、挖取、摆动等一系列动作，从而能够实现对煤渣的清理和运输目的。

[0035] 综上，该清煤用机械臂系统，在启动设备前，人工通过远程监控单元7判断，煤堆成型是否为一般程序设定型，有无特殊分布情况，如煤堆分布为程序设定正常情况，开机启动自动程序运行即可，如煤堆分布为特殊情况，例如一端煤粉过少，煤粉分布与程序设定起始操作位相差过大，则需要人工将第一机械臂9或第二机械臂10移动至煤粉分布起始位，开始启动程序自动进行清理工作，当设备程序运行完成后，由于煤粉粘度不同，卸煤分布情况不同，人工判断是否需要进行二次清理，或如局部有少量残余未清理干净，通过远程操作台14，人工远程遥控第一机械臂9或第二机械臂10进行彻底清理工作，清理工作结束，第一机械臂9或第二机械臂10返回原点，等待下一次操作；

[0036] 该过程具体如下：翻车机卸煤完毕后，第一机械臂9或第二机械臂10接收翻车机到位信号，证明第一机械臂9或第二机械臂10允许运行，人工判断选择“易清模式”和“难清模式”，依次启动液压站11中的液压油泵，然后点双机一键自动清理，第一机械臂9或第二机械臂10自动运行，清理完毕，返回原点，第一机械臂9或第二机械臂10回原点给上级电气柜13发送到原位信号，翻车机可以动作继续卸煤，依次循环，即可完成对煤渣的全自动清理工
作，整套系统装有监控系统，即摄像头12，可以通过监控远程查看现场第一机械臂9和第二机械臂10的动作情况；

[0037] 格筛20总宽度为15m，长度为6.5m，而第一机械臂9和第二机械臂10的操作模式与人工相同，即先从近端薄而少的煤粉开始清理，两台机械臂同时从各自一端向中间相向靠
拢清理，防止大幅度扇形作业引起机械臂碰撞，而在机械臂的回转底座15上还配备位置传
感器，防止机械臂转动过大发生碰撞。

[0038] 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。

标题	发布/更新时间	阅读量
机械手臂-专利编号CN110919695A	2020-05-11	146
机械手臂-专利编号CN109397273A	2020-05-13	575
机械臂-专利编号CN109124773A	2020-05-13	147
机械臂-专利编号CN105232153B	2020-05-13	458
机械臂-专利编号CN111093909A	2020-05-12	569
机械手臂-专利编号CN109928213A	2020-05-12	708
机械手臂-专利编号CN111015626A	2020-05-11	429
机械臂-专利编号CN107097219B	2020-05-11	717
机械臂-专利编号CN110293583A	2020-05-12	758
机械臂-专利编号CN110536779A	2020-05-11	240

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