基于PLC的水泥库筒仓清理机器人系统设计

胡志通，公续银，赵 建

（济南大学机械工程学院，济南 250022）

0 引言

水泥库筒仓因遇水凝结、长时间存储等原因形成积料和结皮挂在筒仓内壁上，这些积料和结皮会成块或成片落到库底，轻者会减少有效库容，重者则会堵死下料器，严重影响水泥企业正常生产。人工清理库内积料的方式效率低下，且极易引发质量事故[1]。筒仓清理机器人取代人工清库作业，具有自动化程度高、施工人员少的优点，提高了清洁效率，保障生产操作的安全性，满足企业的迫切需要[2]。

水泥库筒仓的清库需求是伴随仓库、筒仓在工业内的大量应用而出现的。目前市场上面对储煤仓、石料仓等流动条件差或者粘滞性大的物料的板结堵塞，仍然以使用空气清堵器（空气炮）、激振器、筒仓内壁振动器、铲料器等为主要处理方法[3-6]。利用PLC 控制技术，设计自动化清理筒仓的功能和检测系统实时反馈的功能，摆脱人工入库清理的局面[7-8]。

1 系统总体设计

水泥库库壁清理机器人的机械结构分为：上部固定底座、竖直支撑臂、水平工作臂、末端执行机构、上部卷扬机构等。

上部固定底座安装在水泥库顶部，固定在库顶中心位置。库顶中心孔按需要可开60×60范围孔，便于安装。竖直支撑臂安装在上部固定底座上，从库顶开孔处进入库内，末端链接水平工作臂。水平工作臂由多组小工作臂装配拼接而成，能够根据水泥库的库内直径灵活配置工作臂的长度。水平工作臂末端安装有方向导轮，引导橡胶软管竖直向下放送。……