一种由plc控制的可调节自动出矿装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及地下金属矿山无底柱分段崩落法采矿领域，尤其涉及一种用于放矿实验的由PLC控制的可调节自动出矿装置。包括直线导轨、出矿铲、导向机构，出矿铲上部与直线导轨连接，下部与导向机构连接，端部与气动装置连接，PLC控制系统通过电路与气动装置连接；PLC控制系统通过调控气动装置，使出矿铲在出矿巷道内沿直线导轨做循环往复直线运动；并且在导向机构的共同作用下，使出矿铲在指定位置底部自动打开与闭合。实现连续化、自动化出矿，降低实验人员的劳动强度，提高实验的效率，排除人为因素的干扰，提高实验的准确性。
【专利说明】
一种由PLC控制的可调节自动出矿装置
技术领域
[0001]本发明涉及地下金属矿山无底柱分段崩落法采矿领域，尤其涉及一种用于放矿实验的由PLC控制的可调节自动出矿装置。
【背景技术】
[0002]无底柱分段崩落法是目前国内外地下金属矿山广泛使用的采矿方法，研究其出矿过程对于降低矿石的损失贫化、形成科学合理的覆盖岩层和结构参数具有重要的意义。到目前为止，在放矿实验中还没有连续化、自动化的出矿装置，均是人工出矿，因此在放矿实验过程中劳动强度较大、实验工序较繁琐、出矿不连续、实验结果受人为因素影响，这在一定程度上降低了实验的精度，不利于放矿实验的科学研究。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种由PLC控制的可调节出矿装置，该装置通过PLC控制系统来控制气动装置，在气动装置、导向机构以及直线导轨的综合作用下实现出矿铲铲矿或卸矿的往复直线运动，实现连续化、自动化出矿。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0005]—种由PLC控制的可调节自动出矿装置，包括直线导轨、出矿铲、导向机构，出矿铲上部与直线导轨连接，下部与导向机构连接，端部与气动装置连接，PLC控制系统通过电路与气动装置连接;PLC控制系统通过调控气动装置，使出矿铲在出矿巷道内沿直线导轨做循环往复直线运动;并且在导向机构的共同作用下，使出矿铲在指定位置底部自动打开与闭入口 ο
[0006]所述出矿铲由铲身与铲盖两部分组成;铲盖前、后面上部设有连接孔一，下部设有连接孔三，右面中间位置设有连接孔五;铲身前、后面上部设有连接孔四，下部设有连接孔二;铲盖、铲身通过连接轴三、螺母连接，铲身可绕连接轴三转动；出矿铲与直线导轨通过连接轴一、滚轮一、螺母连接，出矿铲与导向机构通过连接轴二、滚轮二、螺母连接，出矿铲通过连接孔五与气动装置连接。
[0007]所述直线导轨截面为凹槽形，中部设有固定孔;直线导轨位于出矿铲的两端并通过螺栓、螺母固定于出矿巷道的左右两侧。所述导向机构由两个相互垂直的平板构成，一平板设有滚轮槽，另一平板设有可调节固定槽;导向机构通过螺栓、螺母安装在出矿巷道底板的卸矿口处。所述气动装置由气缸、气栗、气管组成;气栗与气缸通过气管连接，气缸通过螺栓、螺母与出矿铲的铲身连接。
[0008]所述PLC控制系统包括检测控制、过程控制、结束控制三部分，由PLC、压力控制器、磁性开关、继电器、接触器、电磁阀、触摸屏、电脑、操作按钮、指示灯组成;PLC控制系统通过电磁阀、压力控制器控制气缸，进而控制出矿铲的运动速度;并且通过调整导向机构的位置控制出矿铲的铲取深度，实现出矿铲铲矿或卸矿的循环往复直线运动，直到控制系统发出停止命令或人工停止运动;PLC控制系统检查到装置处于非正常状态或在工作中出现非正常操作，装置将终止工作并发出故障警报信号。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0010]出矿铲用来铲取矿岩，导向机构保证出矿铲在指定位置自动打开与闭合，直线导轨使出矿铲做直线运动，气动装置提供动力，PLC控制系统完成装置的自动控制，实现连续化自动化出矿。降低了实验人员的劳动强度，提高了实验的效率，排除了人为因素的干扰，提尚了实验的准确性。
【附图说明】
[0011]图1是本发明结构示意图；
[0012]图2是本发明出矿铲铲身结构示意三视图；
[0013]图3是本发明出矿铲铲盖结构示意三视图；
[0014]图4是本发明导向机构结构示意三视图；
[0015]图5是本发明直线导轨结构示意三视图；
[0016]图6是本发明连接轴I与滚轮结构示意图；
[0017]图7是本发明连接轴2、滚轮2、连接轴3结构示意图；
[0018]图8是本发明铲盖与直线导轨连接示意图；
[0019]图9是本发明铲身与导向机构连接示意图；
[0020]图10是本发明PLC控制系统流程图。
[0021]图中:1-放矿箱体2-矿岩散体3-出矿口4-出矿铲5-导向机构6_直线导轨7-铲盖8-铲身9-出矿巷道10-卸矿口 11-出矿巷道底板12-连接孔四13-连接孔二 14-连接孔一 15-连接孔三16-可调节固定槽17-滚轮槽18-固定孔19-连接轴一 20-滚轮一 21-连接轴二 22-滚轮二 23-连接轴三24-连接孔五25-出矿巷道活动盖板26-气栗27-压力控制器28-电磁阀29-气管30-磁性开关31-气缸32-气动装置33-plc控制系统
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:
[0023]如图1-9所示，一种由PLC控制的可调节自动出矿装置，包括直线导轨6、出矿铲4、导向机构5，出矿铲4上部与直线导轨6连接，下部与导向机构5连接，端部与气动装置32连接，PLC控制系统33通过电路与气动装置32连接;PLC控制系统33通过调控气动装置32，使出矿铲4在出矿巷道9内沿直线导轨6做循环往复直线运动;并且在导向机构5的共同作用下，使出矿铲4在指定位置底部自动打开与闭合。
[0024]所述出矿铲4由铲身8与铲盖7两部分组成;铲盖7前、后面上部设有连接孔一14，下部设有连接孔三15，右面中间位置设有连接孔五24;铲身8前、后面上部设有连接孔四12，下部设有连接孔二 13;铲盖7、铲身8通过连接轴三23、螺母连接，铲身8可绕连接轴三23转动；出矿铲4与直线导轨6通过连接轴一 19、滚轮一20、螺母连接，出矿铲4与导向机构5通过连接轴二21、滚轮二22、螺母连接，出矿铲4通过连接孔五24与气动装置32连接。
[0025]所述直线导轨6截面为凹槽形，中部设有固定孔18;直线导轨6位于出矿铲4的两端并通过螺栓、螺母固定于出矿巷道9的左右两侧，出矿巷道9顶部设有出矿巷道活动盖板25。所述导向机构5由两个相互垂直的平板构成，一平板设有滚轮槽17，另一平板设有可调节固定槽16;导向机构5通过螺栓、螺母安装在出矿巷道底板11的卸矿口 1处。
[0026]出矿铲4是用来铲矿和卸矿的一种机构，其大小和铲取深度决定着铲取量的大小；导向机构5保证出矿铲4在指定位置自动打开与闭合，且导向机构5调控出矿铲铲取深度的大小;直线导轨6使出矿铲4做直线运动，并保证出矿铲4底部与出矿巷道9紧密接触，防止出矿铲4跑偏或卡死。
[0027]所述气动装置32由气缸31、气栗26、气管29组成；气栗26与气缸31通过气管29连接，气缸31通过螺栓、螺母与出矿铲4的铲身8连接;气栗26提供气源，气缸31实现往复运动，PLC控制系统33通过电磁阀28控制进气量和排气量已达到控制出矿铲4运动速度的目的。
[0028]所述PLC控制系统33包括检测控制、过程控制、结束控制三部分，由PLC、压力控制器27、磁性开关30、继电器、接触器、电磁阀28、触摸屏、电脑、操作按钮、指示灯组成;PLC控制系统33通过电磁阀28、压力控制器27控制气缸，进而控制出矿铲4的运动速度，并且通过调整导向机构5的位置控制出矿铲4的铲取深度，实现出矿铲4铲矿或卸矿的循环往复直线运动，进而实现连续化、自动化出矿，直到控制系统发出停止命令或人工停止运动;PLC控制系统33检查到装置处于非正常状态或在工作中出现非正常操作，装置将终止工作并发出故障警报信号。
[0029]如图10所示，PLC控制系统控制流程如下:
[0030](I)检测控制
[0031]工作前需调整导向机构5的位置以达到控制出矿铲4铲取深度的目的，通过调整电磁阀28来控制气缸31的排气与进气量实现控制出矿铲4的运动速度。调整完毕后系统启动，PLC执行操作指令，开始检测。
[0032]第一步，PLC控制继电器、接触器使气栗启动，当压力控制器27检测到气压信号时，气栗26停止，并执行第二步，当检测元件长时间(20min)未检测到压力信号时，故障警报。
[0033]第二步，PLC通过磁性开关30检测气缸31是否在原点，如在原点执行下一步，否则通过控制电磁阀28使气缸31回到原点。
[0034](2)过程控制
[0035]当PLC未检测到任何部分处于非正常状态，可执行该部分。
[0036]第一步，按下开始按钮，PLC通过控制电磁阀28给气缸31进气，此时磁性开关30检测气缸31行程，当检测到气缸31到达最大行程时，执行第二步。
[0037]第二步，PLC通过控制电磁阀28使气缸31排气，此时磁性开关30检测气缸31行程，当检测到气缸31到达原点时，执行第三步。此时完成了一次铲取任务。
[0038]第三步，压力控制器27检测气栗26压力值，如达到压力要求则执行第四步，否则气栗26启动，直到压力控制器27检测到气压达到要求。
[0039]第四步，检测元件实时监测设备是否处于工作状态或是设备是否到达指定位置，如有特殊情况，PLC发出警报信号，需实验人员检查故障设备。当一切都处于正常状态，执行第二步。
[0040](3)结束控制
[0041 ] PLC收到停止命令或满足设定的操作要求，则执行此部分。
[0042]第一步，PLC通过控制电磁阀28使气缸31回到原点，为下次运行做准备。
[0043]第二步，PLC控制继电器、接触器使气栗停止工作。
[0044]第三步，任务结束，系统关闭。
[0045]实施例:
[0046]当装置启动后，PLC控制系统33首先检查装置各部分是否处于正常状态，检测控制包括气栗26气压的检测、气缸31行程位置的检测，检测通过检测元件完成，检测元件包括压力控制器27、磁性开关30。当一切均正常时，PLC控制系统33将通过电磁阀28来实现对气缸31的调控，出矿铲4在气缸31的作用下将进行往复运动，装置将开始出矿。出矿铲4的卸矿方式采用后卸式，当出矿铲4运动到卸矿口 10时，在导向机构5的作用下出矿铲4底部将缓慢的打开，矿岩倒入下部的装置中。当矿岩均倒出后，出矿铲4在气缸31的作用下改变运动方向，到达出矿口 3处执行铲取任务，同时出矿铲4底部在导向机构5的作用以及气缸向前推进作用下将缓慢的闭合，继续运行且循环往复执行铲取任务，直到控制系统发出停止命令或人工停止运动。如PLC控制系统33检查到装置处于非正常状态或在工作中出现非正常操作，装置将终止工作并发出故障警报信号。
[0047]以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【主权项】
1.一种由PLC控制的可调节自动出矿装置，其特征在于:包括直线导轨、出矿铲、导向机构，出矿铲上部与直线导轨连接，下部与导向机构连接，端部与气动装置连接，PLC控制系统通过电路与气动装置连接;PLC控制系统通过调控气动装置，使出矿铲在出矿巷道内沿直线导轨做循环往复直线运动;并且在导向机构的共同作用下，使出矿铲在指定位置底部自动打开与闭合。2.根据权利要求1所述一种由PLC控制的可调节自动出矿装置，其特征在于:所述出矿铲由铲身与铲盖两部分组成;铲盖前、后面上部设有连接孔一，下部设有连接孔三，右面中间位置设有连接孔五;铲身前、后面上部设有连接孔四，下部设有连接孔二;铲盖、铲身通过连接轴三、螺母连接，铲身可绕连接轴三转动；出矿铲与直线导轨通过连接轴一、滚轮一、螺母连接，出矿铲与导向机构通过连接轴二、滚轮二、螺母连接，出矿铲通过连接孔五与气动装置连接。3.根据权利要求1所述一种由PLC控制的可调节自动出矿装置，其特征在于:所述直线导轨截面为凹槽形，中部设有固定孔;直线导轨位于出矿铲的两端并通过螺栓、螺母固定于出矿巷道的左右两侧。4.根据权利要求1所述一种由PLC控制的可调节自动出矿装置，其特征在于:所述导向机构由两个相互垂直的平板构成，一平板设有滚轮槽，另一平板设有可调节固定槽;导向机构通过螺栓、螺母安装在出矿巷道底板的卸矿口处。5.根据权利要求1所述的一种由PLC控制的可调节自动出矿装置，其特征在于:所述气动装置由气缸、气栗、气管组成;气栗与气缸通过气管连接，气缸通过螺栓、螺母与出矿铲的铲身连接。6.根据权利要求1所述的一种由PLC控制的可调节自动出矿装置，其特征在于:所述PLC控制系统包括检测控制、过程控制、结束控制三部分，由PLC、压力控制器、磁性开关、继电器、接触器、电磁阀、触摸屏、电脑、操作按钮、指示灯组成;PLC控制系统通过电磁阀、压力控制器控制气缸，进而控制出矿铲的运动速度;并且通过调整导向机构的位置控制出矿铲的铲取深度，实现出矿铲铲矿或卸矿的循环往复直线运动，直到控制系统发出停止命令或人工停止运动;PLC控制系统检查到装置处于非正常状态或在工作中出现非正常操作，装置将终止工作并发出故障警报信号。
【文档编号】G09B25/02GK106023774SQ201610547805
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】张国建, 刘欢, 温彦良, 冯铁, 常帅
【申请人】辽宁科技大学