基于PLC 的三平移并联振动台的研制

周润生，邵洵钰

（江苏联合职业技术学院镇江分院，江苏 镇江 212016）

0 引言

据可靠研究表明，深冷处理可以有效的稳定材料的尺寸，减少形变，并显著提升材料的物理性能[1]。深冷处理在精密仪器仪表、摩擦偶件、工具、模具和量具等行业均已被普遍使用，已经逐步成为一种常规的处理工艺[2]。事实表明，在深冷处理过程中，同时对材料进行多维振动处理，可以细化晶粒、均匀组织，进一步提高材料的力学性能。然而目前的深冷处理设备，无法在深冷试验的同时对材料进行振动处理。本文在现有深冷处理设备的基础上，提出了一种三平移并联振动台。

1 振动台的主体结构

振动台的拓扑结构[3-4]为：

式中：y=yp+l5-l1，L=l3+l2cosθ3。

根据文献[3] 的分析可知，当输入为φ1=2π/s、φ2=0/s、φ3=0/s 时、X 方向振幅为AX=0 mm，Y 方向振幅为AY=3.764 mm，Z 方向振幅为AZ=0.032 mm；当输入为φ1=0/s、φ2=2π/s、φ3=0/s 时，X 方 向振 幅 为AX=3.764 mm，Y 方向振幅为AY=0 mm，Z 方向振幅为AZ=0.032 mm。当输入为φ1=0/s、φ2=0/s、φ3=2π/s 时，X方向振幅为AX=0 mm，Y 方向振幅为AY=0 mm，Z 方向振幅为AZ=3.2 mm。可以看出，当φ1和φ2分别单独驱动时，Z 方向虽然都有振幅，但仅为X、Y 方向振幅的0.85%，可以忽略不计。X 方向的振动仅和φ2相关，Y 方向的振动仅和φ1相关，Z 方向的振动仅和φ3相关。振动频率与相应的输入的频率相同，故振动台解耦性较好，控制方便简单。

2 振动台的控制系统设计

并联振动台共3 个自由度，选用伺服电机作为驱动器，确保振动的频率以及时间上的完成准确度，同时需要在合适的地方设置位置传感器，以监测振动台的实际振动情况，同时，显示和输入模块也是该系统的一部分，振动台的控制系统结构如图2 所示。……