航天某产品仰角校准装置及其控制系统设计

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1、设计·工艺2017年4月第2期航天某产品仰角校准装置及其控制系统设计．-阁■何军平昊周愿愿武丽丽姜恒陈浩吴远峰(上海航天精密机械研究所，上海201600)摘要：为给航天产品在校准过程中提供一定的仰角，设计一套仰角校准装置。该装置由PLC、触摸屏以及防爆伺服电机组成。通过触摸屏实时监控状态信息，PLC控制伺服驱动器，在高精确传感器的控制下，完成仰角的精确控制。结果表明：该装置精度高、可靠性好、工作效率高，达到了预期设计的目的。关键词：校准装置；仰角；高精度DesignofE1eVationCalibrationDeVice

2、forSpaceflightProductandControlSystemHeJunPingHaoZhouYUanyuanⅥ～LiliJiangHengChenHaoWuY-uanfeng(ShanghaiSpacenightPrecisionMachineD，Institute，Shanghai201600)Abstract：Inordertoprovideacenainan91eofeleVationfbrspacenightproductscalibration，thedeViceofelevationcalibr

3、ationisdesigned．ThissetiscomposedofPLC，SCADAandexplosion．proofservomotor．Withthehelpoftouchscreenmonitoringreal-timestamsandPLCcontrollingseⅣodriVer，thesetcanaccomplishaccuratecontrolovertheangleunderthecontrolofhigh-accuracysensor．Ittumsoutthatthesethasmettheexp

4、ectationwithhighaccuracy’goodreliabilit)，andhi曲e伍ciency．Keywords：calibrationdevice；elevation；h垮hprecision1引言校准是实现对航天产品相关精度进行校调和补偿的手段【l】。在校准测试过程中，需要外部装置为产品提供一定的仰角，来保证测试的准确性。为了满足产品批量生产的需求，需设计一套校准装置。该设备主要校准台面、目标源、地面气源等辅助设备，其中校准台面主要为产品提供支撑、调校的平台：目标源是产品校准时瞄准、指示的目标源。2校

5、准装置总体设计仰角校准装置主要由底座、防爆交流伺服电机模块、电气控制系统、产品支撑、目标装置组成。在底座下方安装防爆伺服电机，通过减速结构带动丝杠和连杆组合运动，使活动支架呈水平状态或呈现150仰角状态。航天产品通过操作盒控制电机运动，使装置尾端按照设定的速度平稳下降，直至支架与底部限位条接触并保持位置，此时装置平面与水平呈15。仰角，在该状态下完成航天的校准试验。装载位(水平装载状态)和工作位(装置平面与水平呈15。仰角状态)是该装置的两种主要的状态，如图1所示。作者简介：何军(1987一)，硕士。控制工程专业；研究方

6、向：数控机床电气控制及非标设备集成。收稿时间：2017—041016并”三k凶水平鞋填状忐睡耋擎条———“15。仰角状怠}：吏准装置的两种状态设计．工艺航天制造技术3校准装置部分结构设计校准装置的机械部分主要包括底座、机械运动机构、产品支撑结构、目标系统四个部分。3．1底座设计校准装置底座用于安装电机、传动机构等。整个底座主要由基座、轴承座组件、运动支架、限位条等组成，如图2所示。其中基座采用型钢焊接结构，具有较高的受压能力和吸引地面振动的能力。基座的右侧底面安装限位块用以保证工作时的角度。内侧两平面用于运动支架的左右限

7、位。运动支架通过丝杠机构带动升降，并在工作位和装载位置安装有定位传感器确保运动支架的上下运动。图2校准装置底座示意图3．2机械运动机构设计丝杠组件、连杆和滑轨是实现整个系统运动的机构，三者连成一体，通过PLC程序控制，在电机的带动下确保运动支架在一150～00之间的转动。丝杠组件采用丝杠、滑轨组合结构。该结构将力分散分布在丝杠和导轨上，避免丝杠应受力过大而发生变形。3．3产品支撑结构设计本校准装置支撑机构用于航天产品的支持定位，设计采用导向板、托板、润滑板等。图3航天产品支撑结构示意图3．4目标装置设计目标装置共有11目

8、标源，为了满足光源平面垂直于产品轴线的要求，目标装置的设计采用了角度块加十字微调滑台的形式，如图4所示，其中十字微调滑台是为了方便在测量调校过程中对光源的精确微调。图4目标装置结构4校准装置控制系统设计4．1控制系统总体设计校准装置的控制是以欧姆龙PLC(型号为CPlH．XA40D●D)作为整个系统的控制核心【21，