基于PLC控制系统的油田修井作业移运油管机械手设计研究

我国油田修井作业中,人工辅助管柱的起、下操作存在危险性,且人工效率低下,为此,研制了一种修井作业移运油管机械手,以解决机械手抓取油管的难题。通过分析机械手的动作流程,确定了该机械手控制系统所需的输入/输出点数以及PLC的硬件型号,完成了I/O地址的配置,并设计了PLC的接线原理图和控制程序。研究成果对移运物体机械手的设计和应用具有一定的指导价值,并为修井作业机械化、自动化提供了良好的研究方向。

移运油管机械手设计及其轨迹规划

国内油田修井作业存在人工辅助管柱的起、下操作的危险性以及人工效率低下的问题。研制一种修井作业移运油管机械手,并提出一种新型末端夹持器机构模型,以解决机械手抓取油管的难题。根据D-H参数法创建机械手运动学模型,对机械手进行正逆运动学分析;结合移运油管的工况需求,确定移运过程的轨迹以及经过的目标关键点;使用MATLAB和五次多项式插值法,根据目标关键点进行轨迹仿真,验证机械手轨迹规划的合理性,为机械手的运动控制和轨迹优化提供参考。