基于PLC的轮式采伐联合机轮毂跳动量检测系统设计

摘要

现有的轮毂跳动量检测装置只能检测轮式采伐联合机一种型号的轮毂,存在检测效率和检测精度低等问题,严重影响轮式采伐联合机的质量。在研究分析跳动量检测方法的基础上,提出以回转轴法设计基于可编程控制器(PLC)的轮毂跳动量检测系统。设计的轮毂跳动检测装置在Z轴和Y轴方向可以根据实际检测轮式采伐联合机的轮毂调整位移量,适用轮式采伐联合机不同型号的轮毂。由直线滑台机构、气动移动机构和杠杆检测机构组成的轮毂跳动检测机械结构,以轮毂跳动检测装置机械结构为载体,工件回转的检测方法为手段研究轮毂跳动检测装置检测系统,对软件系统进行模块化程序设计,传感器采集并分析测量的跳动量信号数据,触摸屏显示实时检测数据和检测结果,实现轮毂跳动的自动化检测,提高检测效率和检测精度。应用MATLAB对主轴回转偏心引起的误差进行仿真,分析表明,轮毂旋转主轴与轮毂中心不重合产生的中心距随着转角呈周期性变化,这种周期性变化与轮毂跳动相互叠加导致测量结果产生偏差。此外,还分析了主轴垂直度不高对跳动量的影响。最后对样机进行试验,结果表明:基于PLC的轮式采伐联合机的轮毂跳动检测装置检测节拍≤40 s/工件,轮毂跳动量的算术平均值≤0.2 mm,性能稳定,达到预期设计效果。