设备设计/诊断维修/再制造
现代制造工程(Modem Manufacturing Engineering）
液压回转工作台定位系统研究
常涛柱，寇子明，卫进
（太原理工大学机械工程学院山西省矿山流体控制技术研究中心，太原030024）
2014年第5期
摘要：针对开环控制液压回转工作台制动冲击大，从而造成制动距离不可控以及外负载扰动对回转工作台定位精度的影响，提出了利用速度位置团环控制系统控制回转工作台以减小制动冲击，并设有机械校正装置以消除定位累积误差建立该回转工作台定位系统的数学模型，并根据数学模型建立Matlab/Simulink系统仿真模型，通过仿真分析验证了系统的合理性。
关键词：液压回转工作台；定位系统；电液伺服控制；仿真分析
中图分类号：TH17文献标志码：B文章编号：1671—3133(2014)05—0123—04
Research on hydraulic rotation platformpositioning system
Chang Taozhu,Kou Ziming，Wei Jin
(Shanxi Mine Fluid Control Research Center,Mechanical Engineering College of
Taiyuan Technology University , Taiyuan 030024, China)
Abstract: Aiming at brake impact of the open loop control hydraulie rotation platform making braking distance not controllable and the effects of load disturbance on location accuracy ,the electro-hydraulic speed servo control system is proposed to reduce the impact of brake , and mechanical correction device is equipped to eliminate positioning accumulative error . The mathematical mod-el of rotation platfom is set up,and the Matlab/Simulink simulation mode is constructed according to the mathematical model , through the simulation analysis the rationality of the system is verified .
Key words : hydraulic rotation platform ; positioning system ;electro-hydraulie servo control ; simulation analysis
0引言
多工位回转工作台经常用于自动生产线上不同工位之间物料的快速、准确传递，如转塔冲床的刀架、数控分度头和数控回转工作台等。国内外大多数回转工作台都是由高服电动机带动一级齿轮传动以及蜗轮蜗杆副来驱动的，并利用偏心套或者双导程蜗杆等机械结构来消除传动环节的间隙，从而减少制动过程中的反响间隙对定位精度的影响12]，但对液压阀控马达驱动的回转工作台研究较少。本文设计了伺服阀控液压马达速度闭环控制系统，建立了阀控液压马达、二级行星减速器以及回转工作台的数学模型并在Matlab/Simulink软件中建立了回转工作台的定位系统仿真模型，对动态性能进行了研究，分析了影响液压回转工作台制动距离的主要因素。
液压回转工作台定位系统要求及组成 1
本文研究对象是某酒厂压制曲块车间多点踩成台技
型设备的回转工作台（简称转台），此转台有12个工位，转台将物料依次传输于各工位，每个工位对松散的物料垂直施加压力。由于转台外径为中1.55m，因此转动惯量较大，为满足制曲效率，要求转台每转过一个工位（30°）用时1s，并且重复定位精度在1mm之内，1mm的位置误差在Φ1.55m直径处的角位误差为 0.15°：在规定的定位误差范围内持续运行时间不少于12h。
笔者综合国内外回转工作台设计的优点，设计的液压转台系统原理图如图1所示，该转台系统包括液压动力部分、齿轮传动部分、机械制动部分以及转台本身4个部分，主要由伺服阀控液压马达、二级行星减速器5、回转支撑6、压力传感器、角编码器、接近开关、数据处理器和计算机组成。常见的数控回转工作台为消除定位误差，在加工前需进行回零操作，而本转台工作模式为连续回转运动，没有硬性的绝对零点，所以设置了开环控制的单作用油缸10，用于消除定位累积误差。图1中虚线表示电控传输路线，实线表示
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