[00034105]码垛机的性能提升与系统优化设计

码垛机是机电液一体化高新技术产品，可按照要求的编组方式和层数，完成对砌块码垛，得到紧密整齐的垛形，方便运输。四爪码垛机是混凝土砌块生产线中的常用设备，用于砌块生产最后工序的成品码垛， 因经济实用为欧洲及国内许多厂商采用。它通常具有 1 对或 2 对夹具，当砌块就位于待夹持位置后，夹具整体下降，执行夹紧动作（预夹紧，松开，再夹紧），然后上升，水平移动至码垛位置，下降、松开夹具将砌块放置于码垛位，然后再上升，水平移动至夹持位置上方待命，完成一个码垛周期。通常在中间还有一个回转过程，以使砌块交叉码放。 研制的码垛机的主要特色如下： （1）液压缸无冲击起动与停止研究 在砌块的生产过程中，砌块成型机生产的砌块由码垛机进行码垛。码垛机的上升和下降由液压缸实现，其中运动可以分为三个过程，加速过程、匀速过程、减速过程。在加速阶段，如果加速度过大，会造成砌块的脱落，反之，若加速度过小，会延长周期，影响工作效率与节拍。项目通过进出口两个电液比例阀控制曲线的合理给定，进而对油缸的压力和流量复合控制，使液压缸在满足节拍的要求下平稳运行，从而实现了液压缸的无冲击起动与停止。 （2）大惯性负载的稳定性研究 传统的码垛机的升降机构下放时，利用平衡阀实现力控制，由于其具有防止执行器在重力负载的作用下超速下落的作用，但是平衡阀响应动作慢，带有平衡阀的系统很容易产生抖动现象，使得带平衡阀的执行器速度控制回路很容易出现不稳定的现象，需要通过大量实验，调试控制器的参数并改进平衡阀的结构参数， 才有可能获得较好的执行器速度控制性能。项目提出了一种考虑带定差溢流阀的比例节流阀的负载口独立方向阀控制系统的速度控制方法，设计变速度控制增益的控制方法改善了系统的稳定性。 （3）负载口独立控制典型系统的调控策略设计 码垛机的垂直提升机构和夹紧机构的液压控制技术是重点和难点,一要保证夹砖、垒砖的准确定位,二要保证运动过程中的平稳性。而对于垂直机构来说， 还必须保证 1 吨多重的负载作快速下落时不致失控。 执行器工作情况复杂，工况的切换频繁，如何准确辨识系统工况，并获得能量效率高的执行器精确速度控制特性，是研究的难点之一。负载口独立方向阀控制典型系统包括进出口压力、流量控制等方面，改善了系统的动态性能并兼顾其节能特性。