一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的可靠性試驗裝置，該試驗裝置包括機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；該試驗裝置的實施方法包括對伺服電機驅(qū)動滑塊運行的速度、加速度、位移及伺服電機承受的反向力矩控制方法；該裝置可以模擬數(shù)控機床的各種不同的工況，伺服系統(tǒng)驅(qū)動滑塊以不同的速度、加速度在不同的反向力矩下運行不同的位移，記錄運行過程中的故障數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)來計算、評價數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的可靠性水平；本發(fā)明適用于數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)的可靠性試驗，在數(shù)控機床的可靠性設計時，可以用來評價伺服系統(tǒng)的可靠性水平，具有較好的應用前景。
【專利說明】一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用來評價數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性的試驗裝置，屬于精密加工技術(shù)和工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機床廣泛應用在機械加工制造業(yè)中，利用數(shù)控程序控制伺服電機驅(qū)動刀架來加工各種形狀的零件。數(shù)控機床的可靠性對所加工零件精度和效率有著重要影響，而伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分，因此保證伺服系統(tǒng)的可靠性非常關(guān)鍵。
[0003]在對數(shù)控機床可靠性研究過程中，通常需要采集數(shù)控機床的故障數(shù)據(jù)，然后計算數(shù)控機床的平均無故障時間，作為數(shù)控機床的可靠性指標。在設計數(shù)控機床時，為了提高數(shù)控機床整機的可靠性，需要選擇可靠性高的零部件，而要想了解零部件的可靠性水平，需進行可靠性試驗。
[0004]數(shù)控機床零部件的可靠性與其工作環(huán)境和工作條件密切相關(guān)，可靠性試驗必須能夠模擬數(shù)控機床的真實的工作環(huán)境，否則試驗結(jié)果與其實際可靠性水平有較大差別。
[0005]目前在數(shù)控機床設計過程中，數(shù)控機床生產(chǎn)廠家通常不對零部件進行可靠性試驗，而是直接從這些零部件的生產(chǎn)廠家直接獲取可靠性數(shù)據(jù)。由于零部件生產(chǎn)廠家并不能完全確定數(shù)控機床的使用環(huán)境和條件，所以這種方法并不準確。也有一些數(shù)控機床生產(chǎn)廠家對零部件進行加速壽命測試，即增加零部件的負荷和工作應力，來獲取零部件的故障數(shù)據(jù)，然后再乘以加速壽命系數(shù)來確定零部件的可靠性水平。這種方法的缺點是加速壽命系數(shù)很難確定，如果選取不當，可靠性水平與真實值相差很遠。
[0006]根據(jù)數(shù)控機床加工零件的特點，數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)驅(qū)動刀架在低速、中速或高速下運行，且每次加減速度也不盡相同。刀架可能朝一個方向運行較長的距離，也可能運行一小段距離后馬上反向運行。同時根據(jù)進給量的不同，伺服電機受到的反向力矩也不相同?？梢姡瑪?shù)控機床的伺服系統(tǒng)的速度、加速度、位移、力矩在不同的時間是不相同的，均是隨機值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的可靠性試驗裝置，該裝置可以模擬數(shù)控機床的各種不同的工況，伺服系統(tǒng)驅(qū)動滑塊以不同的速度、加速度在不同的反向力矩下運行不同的位移，記錄運行過程中的故障數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)來計算、評價數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的可靠性水平。伺服系統(tǒng)主要由伺服驅(qū)動器、伺服電機和一些電氣控制元件(如控制伺服電機通斷電的交流接觸器)組成，對伺服系統(tǒng)進行可靠性試驗其實主要是針對伺服驅(qū)動器和伺服電機進行可靠性試驗，由于伺服系統(tǒng)在實際工作中的工作條件是未知的、隨機的，為了模擬這種隨機的工況，所設計的試驗裝置能夠模擬這種隨機的工作條件。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置，該試驗裝置包括機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；該試驗裝置的實施方法包括對伺服電機驅(qū)動滑塊運行的速度、加速度、位移及伺服電機承受的反向力矩控制方法。
[0009]該試驗裝置的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括底座、伺服電機、支撐板a、聯(lián)軸器a、支撐板b、限位行程開關(guān)a、參考點行程開關(guān)、絲杠、滑塊、導桿、限位行程開關(guān)b、支撐板C、聯(lián)軸器b、液力變矩器、聯(lián)軸器C、異步電動機；伺服電機通過支撐板a安裝固定在底座上；滑塊頂部開有螺紋孔，絲杠通過螺紋配合穿過該螺紋孔，絲杠的兩端分別穿過支撐板b和支撐板c并與聯(lián)軸器a、聯(lián)軸器b連接；滑塊的底部開有通孔，導桿穿過該通孔且其兩端分別固定在支撐板b與支撐板c上；伺服電機的輸出軸通過聯(lián)軸器a帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠的一端通過螺紋配合帶動滑塊沿導桿滑動；絲杠的另一端通過聯(lián)軸器b與液力變矩器的輸出軸相連，液力變矩器的輸入軸與異步電動機通過聯(lián)軸器c相連；液力變矩器和異步電動機均安裝在底座上；在絲杠靠近伺服電機的一端安裝有限位行程開關(guān)a和參考點行程開關(guān)，在絲杠的另一端安裝有限位行程開關(guān)b，限位行程開關(guān)a和限位行程開關(guān)b的作用是防止滑塊碰到支撐板a和支撐板b，參考點行程開關(guān)的作用是保證伺服電機驅(qū)動絲杠時，絲杠從參考點出發(fā)以保證試驗效果。
[0010]該試驗裝置的電氣控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動器、可編程控制器、交流接觸器a、交流接觸器b、綠色指示燈、紅色指示燈、觸摸屏、變頻器、交流接觸器觸點a、交流接觸器觸點b、啟動按鈕、停止按鈕、復位按鈕、緊急停止按鈕、正向點動按鈕、反向點動按鈕。
[0011]試驗裝置由可編程控制器控制，系統(tǒng)通入電后，綠色指示燈亮；如果滑塊不在參考點位置，按下復位按鈕，可編程控制器控制交流接觸器a通電，交流接觸器a的交流接觸器觸點a閉合，伺服驅(qū)動器通電，同時可編程控制器對伺服驅(qū)動器發(fā)送反向脈沖信號，伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機反轉(zhuǎn)，絲杠隨伺服電機一起反轉(zhuǎn)，絲杠驅(qū)動滑塊向左移動，碰到參考點行程開關(guān)后，可編程控制器的反向脈沖信號停止，伺服電機停止運轉(zhuǎn)，滑塊停止運動，準備過程結(jié)束。
[0012]為了模擬伺服系統(tǒng)在運行中不同的工作條件，在可編程控制器內(nèi)部存儲了多種不同的滑塊速度、滑塊位移和變頻器模擬量信號，在按下啟動按鈕后，可編程控制器控制滑塊以依次不同的速度、運行不同的位移，同時變頻器依次輸出不同的模擬量信控制液力變矩器輸出不同的力矩，從而實現(xiàn)該試驗裝置的試驗目的。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0014]1、本發(fā)明所述的試驗裝置可以模擬數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)的工作條件，記錄數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)，從而計算和評價數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的可靠性水平。
[0015]2、本發(fā)明所述的試驗裝置可以根據(jù)不同數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)進行試驗，只需要簡單地更換伺服驅(qū)動器和伺服電機即可，而且在按下啟動按鈕后，系統(tǒng)自動按照預定的速度、加速度和位移進行運行，中間無需人為操作，在出現(xiàn)故障時自動記錄故障數(shù)據(jù)。
[0016]本發(fā)明適用于數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)的可靠性試驗，在數(shù)控機床的可靠性設計時，可以用來評價伺服系統(tǒng)的可靠性水平，具有較好的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的機械結(jié)構(gòu)原理圖。
[0018]圖2是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的電氣控制原理圖。
[0019]圖3是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的工作流程圖。[0020]圖4是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的滑塊位移曲線圖。
[0021]圖5是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的滑塊速度曲線圖。
[0022]圖6是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的異步電動機的轉(zhuǎn)速曲線圖。
[0023]圖中:1、底座，2、伺服電機，3、支撐板a，4、聯(lián)軸器a，5、支撐板b，6、限位行程開關(guān)，
7、參考點行程開關(guān)，8、絲杠，9、滑塊，10、導桿，11、限位行程開關(guān)，12、支撐板C，13、聯(lián)軸器b, 14、液力變矩器,15、聯(lián)軸器c, 16、異步電動機,17、伺服驅(qū)動器,18、可編程控制器,19、交流接觸器a，20、交流接觸器b，21、綠色指示燈，22、紅色指示燈，23、觸摸屏，24、變頻器，25、交流接觸器觸點a，26、交流接觸器觸點b，27、啟動按鈕，28、停止按鈕，29、復位按鈕，30、緊急停止按鈕，31、正向點動按鈕，32、反向點動按鈕。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0025]圖1是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的結(jié)構(gòu)原理圖，圖2是試驗裝置的電氣控制原理圖，一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置，該試驗裝置包括機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；該試驗的實施方法包括對伺服電機驅(qū)動滑塊運行的速度、加速度、位移及伺服電機承受的反向力矩控制方法。
[0026]該試驗裝置的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括底座1、伺服電機2、支撐板a3、聯(lián)軸器a4、支撐板b5、限位行程開關(guān)a6、參考點行程開關(guān)7、絲杠8、滑塊9、導桿10、限位行程開關(guān)bll、支撐板cl2、聯(lián)軸器bl3、液力變矩器14、聯(lián)軸器cl5、異步電動機16 ;伺服電機2通過支撐板a3安裝固定在底座I上；滑塊9頂部開有螺紋孔，絲杠8通過螺紋配合穿過該螺紋孔，絲杠8的兩端分別穿過支撐板b5和支撐板cl2并與聯(lián)軸器a4、聯(lián)軸器bl3連接；滑塊9的底部開有通孔，導桿10穿過該通孔且其兩端分別固定在支撐板b5與支撐板cl2上；伺服電機2的輸出軸通過聯(lián)軸器a4帶動絲杠8轉(zhuǎn)動，絲杠8的一端通過螺紋配合帶動滑塊9沿導桿10滑動；絲杠8的另一端通過聯(lián)軸器b5與液力變矩器14的輸出軸相連，液力變矩器14的輸入軸與異步電動機16通過聯(lián)軸器cl5相連；液力變矩器14和異步電動機16均安裝在底座I上；在絲杠8靠近伺服電機2的一端安裝有限位行程開關(guān)a6和參考點行程開關(guān)7，在絲杠8的另一端安裝有限位行程開關(guān)bll，限位行程開關(guān)a6和限位行程開關(guān)bll的作用是防止滑塊9碰到支撐板a3和支撐板b5，參考點行程開關(guān)7的作用是保證伺服電機2驅(qū)動絲杠8時，絲杠8從參考點出發(fā)以保證試驗效果。
[0027]該試驗裝置的電氣控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動器17、可編程控制器18、交流接觸器al9、交流接觸器b20、綠色指示燈21、紅色指示燈22、觸摸屏23、變頻器24、交流接觸器觸點a25、交流接觸器觸點b26、啟動按鈕27、停止按鈕28、復位按鈕29、緊急停止按鈕30、正向點動按鈕31、反向點動按鈕32。
[0028]試驗裝置由可編程控制器18控制，系統(tǒng)通入電后，綠色指示燈21亮；如果滑塊9不在參考點位置，按下復位按鈕29，可編程控制器18控制交流接觸器al9通電，交流接觸器al9的交流接觸器觸點a25閉合，伺服驅(qū)動器17通電，同時可編程控制器18對伺服驅(qū)動器17發(fā)送反向脈沖信號，伺服驅(qū)動器17驅(qū)動伺服電機2反轉(zhuǎn)，絲杠8隨伺服電機2 —起反轉(zhuǎn)，絲杠8驅(qū)動滑塊9向一端移動，碰到參考點行程開關(guān)7后，可編程控制器18的反向脈沖信號停止，伺服電機2停止運轉(zhuǎn)，滑塊9停止運動，準備過程結(jié)束。[0029]按下啟動按鈕27后，可編程控制器18向伺服驅(qū)動器17發(fā)正向脈沖信號，伺服驅(qū)動器17驅(qū)動伺服電機2正向轉(zhuǎn)動，絲杠8隨伺服電機2 —起轉(zhuǎn)動，絲杠8驅(qū)動滑塊9向另一端移動，到達預定的位置后返回，回到參考點后并繼續(xù)運行；按下啟動按鈕27的同時，可編程控制器18控制交流接觸器b20通電，其交流接觸器觸點b26閉合，變頻器24通電，可編程控制器18向變頻器24發(fā)送模擬量信號，變頻器24根據(jù)模擬量信號的大小來控制異步電動機16的轉(zhuǎn)速，由于液力變矩器14的輸出扭矩與異步電動機16的轉(zhuǎn)速成反比，所以控制異步電動機16的轉(zhuǎn)速即可控制液力變矩器14的力矩，即模擬伺服電機2在加工零件時受到的不同力矩，從而實現(xiàn)該試驗裝置的試驗目的；在按下啟動按鈕27的同時，可編程控制器18控制綠色指示燈21閃爍。
[0030]若在運行過程中實現(xiàn)該試驗裝置停止工作，可以按下停止按鈕28，此時可編程控制器18向伺服驅(qū)動器17發(fā)送反向脈沖信號，滑塊9向另一端運動，運行到參考點后停止；同時，可編程控制器18向變頻器24發(fā)送停止信號，異步電動機16停止運轉(zhuǎn)。
[0031]運行過程中有緊急情況出現(xiàn)時，按下緊急停止按鈕30，可編程控制器18向伺服驅(qū)動器17和變頻器24發(fā)送停止信號，伺服電機2和異步電動機16均立即停止運轉(zhuǎn)。
[0032]運行的過程中出現(xiàn)故障時，可編程控制器18立即向伺服驅(qū)動器17和變頻器24發(fā)送停止信號，伺服電機2和異步電動機16均立即停止運轉(zhuǎn)，同時可編程控制器18控制紅色指示燈22閃爍，觸摸屏23記錄故障時間并保存。
[0033]可以按正向點動按鈕31或反向點動按鈕32來測試伺服電動機2的接線和伺服驅(qū)動器17參數(shù)設置是否正確；按下反向點動按鈕32，可編程控制器18向伺服驅(qū)動器17發(fā)送反向脈沖信號，驅(qū)動伺服電機2反向轉(zhuǎn)動，帶動滑塊9向一端移動；按下正向點動按鈕31，可編程控制器18向伺服驅(qū)動器17發(fā)送正向脈沖信號，驅(qū)動伺服電機2正向轉(zhuǎn)動，帶動滑塊9向另一端移動。
[0034]觸摸屏23可以控制系統(tǒng)的運行和顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，在觸摸屏23上設計有啟動按鈕27、停止按鈕28、復位按鈕29、緊急停止按鈕30、正向點動按鈕31、反向點動按鈕32，這些按鈕的作用與數(shù)控機床伺服控制系統(tǒng)的按鈕是相同的；在觸摸屏23上設計有綠色指示燈21和紅色指示燈22，其狀態(tài)顯示與數(shù)控伺服控制系統(tǒng)的指示燈是相同的；當試驗裝置出現(xiàn)故障時，觸摸屏23可以顯示故障類型、故障時間并保存；試驗結(jié)束后，觸摸屏23可以統(tǒng)計故障數(shù)據(jù)，作為計算、評價數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性的依據(jù)。
[0035]圖3是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的工作流程圖，如果滑塊的初始位置不在參考點，此時要先按復位按鈕29，可編程控制器18向伺服驅(qū)動器17發(fā)送反向脈沖信號，驅(qū)動伺服電機2反轉(zhuǎn)，帶動滑塊向參考點移動，到達參考點后，可編程控制器18想伺服驅(qū)動器17發(fā)送停止信號，伺服電機2停止轉(zhuǎn)動；在按下復位按鈕29的同時，可編程控制器18向變頻器24發(fā)送停止信號，控制異步電動機16停止轉(zhuǎn)動。
[0036]當滑塊9到達參考點后，按下啟動按鈕27，可編程控制器18向伺服驅(qū)動器17發(fā)送正向脈沖信號，驅(qū)動伺服電機2正轉(zhuǎn)，帶動滑塊9以圖4中曲線h的速度向右運行，運行位移為圖3中的曲線A，延時一段時間后返回至參考點，接著可編程控制器18向伺服驅(qū)動器17發(fā)送正向脈沖信號，驅(qū)動伺服電機2正轉(zhuǎn)，帶動滑塊9以圖4中曲線I的速度向右運行，運行位移為圖3中的曲線B，延時一段時間后返回至參考點；同理，滑塊之后分別以圖4中的曲線J、K、L的速度運行，運行位移分別為C、D、E ;當5段位移全部走完之后，再重新開始，并一直循環(huán)。
[0037]圖4是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的滑塊位移曲線圖，圖5是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的滑塊速度曲線圖，滑塊9首先從曲線a的起點(參考點)從零開始加速，加速到曲線h的水平段時以恒定速度運行，運行快到圖4的曲線A的末端時減速，到曲線A的末端后停止，延時一段時間后，沿曲線H以相同的加速度反向加速，然后勻速反向運行，滑塊9快到曲線A的起點后減速，到達曲線A的起點(參考點)后停止。以此類推，滑塊依次以曲線H—I — J — K — L的速度行走A — B — C — D — E位移，以模擬數(shù)控機床在加工時的不同速度、加速度和位移。
[0038]圖6是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置的異步電動機的轉(zhuǎn)速曲線圖，異步電動機16的轉(zhuǎn)速首先沿曲線M從零開始速度逐漸提高，到達最大值后再減速到零，然后轉(zhuǎn)速沿曲線N從零開始速度逐漸提高，到達最大值后再減速到零，之后轉(zhuǎn)速沿曲線O從零開始速度逐漸提高，到達最大值后再減速到零，之后轉(zhuǎn)速沿曲線P從零開始速度逐漸提高，到達最大值后再減速到零，之后轉(zhuǎn)速沿曲線Q從零開始速度逐漸提高，到達最大值后再減速到零。一個循環(huán)之后，再沿M — N—O — P — Q曲線循環(huán)運行。
[0039]以上所述【具體實施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制。在本發(fā)明的設計思想和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出任何修改或改變，均應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置，其特征在于:該試驗裝置包括機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)； 該試驗裝置的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括底座(1)、伺服電機(2)、支撐板a (3)、聯(lián)軸器a (4)、支撐板b (5)、限位行程開關(guān)a (6)、參考點行程開關(guān)(7)、絲杠(8)、滑塊(9)、導桿(10)、限位行程開關(guān)b (11)、支撐板c (12)、聯(lián)軸器b (13)、液力變矩器(14)、聯(lián)軸器c (15)、異步電動機(16);伺服電機(2)通過支撐板a (3)安裝固定在底座(1)上；滑塊(9)頂部開有螺紋孔，絲杠(8)通過螺紋配合穿過該螺紋孔，絲杠(8)的兩端分別穿過支撐板b (5)和支撐板c (12)并與聯(lián)軸器a (4)、聯(lián)軸器b (13)連接；滑塊(9)的底部開有通孔，導桿(10)穿過該通孔且其兩端分別固定在支撐板b (5)與支撐板c (12)上；伺服電機(2)的輸出軸通過聯(lián)軸器a (4)帶動絲杠(8)轉(zhuǎn)動，絲杠(8)的一端通過螺紋配合帶動滑塊沿導桿(10)滑動；絲杠(8)的另一端通過聯(lián)軸器b (5)與液力變矩器(14)的輸出軸相連，液力變矩器(14)的輸入軸與異步電動機(16)通過聯(lián)軸器c (15)相連；液力變矩器(14)和異步電動機(16)均安裝在底座I上；在絲杠(8)靠近伺服電機(2)的一端安裝有限位行程開關(guān)a (6)和參考點行程開關(guān)(7)，在絲杠(8)的另一端安裝有限位行程開關(guān)b (11)，限位行程開關(guān)a (6)和限位行程開關(guān)b (11)的作用是防止滑塊(9)碰到支撐板a (3)和支撐板b (5)，參考點行程開關(guān)(7)的作用是保證伺服電機(2)驅(qū)動絲杠(8)時，絲杠(8)從參考點出發(fā)； 該試驗裝置的電氣控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動器(17)、可編程控制器(18)、交流接觸器a(19)、交流接觸器b (20)、綠色指示燈(21)、紅色指示燈(22)、觸摸屏(23)、變頻器(24)、交流接觸器觸點a (25)、交流接觸器觸點b (26)、啟動按鈕(27)、停止按鈕(28)、復位按鈕(29),緊急停止按鈕(30)、正向點動按鈕(31)、反向點動按鈕(32); 試驗裝置由可編程控制器(18 )控制，系統(tǒng)通入電后，綠色指示燈(21)亮；如果滑塊(9 )不在參考點位置，按下復位按鈕(29)，可編程控制器(18)控制交流接觸器a (19)通電，交流接觸器a (19)的交流接觸器觸點a (25)閉合，伺服驅(qū)動器(17)通電，同時可編程控制器(18)對伺服驅(qū)動器(17)發(fā)送反向脈沖信號，伺服驅(qū)動器(17)驅(qū)動伺服電機(2)反轉(zhuǎn)，絲杠(8)隨伺服電機(2) —起反轉(zhuǎn)，絲杠(8)驅(qū)動滑塊(9)向一端移動，碰到參考點行程開關(guān)(7)后，可編程控制器(18)的反向脈沖信號停止，伺服電機(2)停止運轉(zhuǎn)，滑塊(9)停止運動，準備過程結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置，其特征在于:按下啟動按鈕(27)后，可編程控制器(18)向伺服驅(qū)動器(17)發(fā)正向脈沖信號，伺服驅(qū)動器(17)驅(qū)動伺服電機(2)正向轉(zhuǎn)動，絲杠(8)隨伺服電機(2) —起轉(zhuǎn)動，絲杠(8)驅(qū)動滑塊(9)向另一端移動，到達預定的位置后返回，回到參考點后并繼續(xù)運行；按下啟動按鈕(27)的同時，可編程控制器(18)控制交流接觸器b (20)通電，其交流接觸器觸點b (26)閉合，變頻器(24)通電，可編程控制器(18)向變頻器(24)發(fā)送模擬量信號，變頻器(24)根據(jù)模擬量信號的大小來控制異步電動機(16)的轉(zhuǎn)速，由于液力變矩器(14)的輸出扭矩與異步電動機(16)的轉(zhuǎn)速成反比，所以控制異步電動機(16)的轉(zhuǎn)速即可控制液力變矩器(14)的力矩，SP模擬伺服電機(2)在加工零件時受到的不同力矩，從而實現(xiàn)該試驗裝置的試驗目的；在按下啟動按鈕(27)的同時，可編程控制器(18)控制綠色指示燈(21)閃爍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置，其特征在于:若在運行過程中實現(xiàn)該試驗裝置停止工作，可以按下停止按鈕(28)，此時可編程控制器(18)向伺服驅(qū)動器(17)發(fā)送反向脈沖信號，滑塊(9)向一端運動，運行到參考點后停止；同時，可編程控制器(18)向變頻器(24)發(fā)送停止信號，異步電動機(16)停止運轉(zhuǎn)；運行過程中有緊急情況出現(xiàn)時，按下緊急停止按鈕(30)，可編程控制器(18)向伺服驅(qū)動器(17)和變頻器(24)發(fā)送停止信號，伺服電機(2)和異步電動機(16)均立即停止運轉(zhuǎn)；運行的過程中出現(xiàn)故障時，可編程控制器(18)立即向伺服驅(qū)動器(17)和變頻器(24)發(fā)送停止信號，伺服電機(2)和異步電動機(16)均立即停止運轉(zhuǎn)，同時可編程控制器(18)控制紅色指示燈(22)閃爍，觸摸屏(23)記錄故障時間并保存； 可以按正向點動按鈕(31)或反向點動按鈕(32)來測試伺服電動機(2)的接線和伺服驅(qū)動器(17)參數(shù)設置是否正確；按下反向點動按鈕(32)，可編程控制器(18)向伺服驅(qū)動器(17)發(fā)送反向脈沖信號，驅(qū)動伺服電機(2)反向轉(zhuǎn)動，帶動滑塊(9)向一端移動；按下正向點動按鈕(31)，可編程控制器(18)向伺服驅(qū)動器(17)發(fā)送正向脈沖信號，驅(qū)動伺服電機(2)正向轉(zhuǎn)動，帶動滑塊(9)向另一端移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性試驗裝置，其特征在于:觸摸屏(23)可以控制系統(tǒng)的運行和顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，在觸摸屏(23)上設計有啟動按鈕(27)、停止按鈕(28 )、復位按鈕(29 )、緊急停止按鈕(30 )、正向點動按鈕(31)、反向點動按鈕(32 )，這些按鈕的作用與數(shù)控機床伺服控制系統(tǒng)的按鈕是相同的；在觸摸屏(23)上設計有綠色指示燈(21)和紅色指示燈(22)，其狀態(tài)顯示與數(shù)控伺服控制系統(tǒng)的指示燈是相同的；當試驗裝置出現(xiàn)故障時，觸摸屏(23)可以顯示故障類型、故障時間并保存；試驗結(jié)束后，觸摸屏(23)可以統(tǒng)計故障數(shù)據(jù) ，作為計算、評價數(shù)控機床伺服系統(tǒng)可靠性的依據(jù)。
【文檔編號】G05B19/406GK103728920SQ201410020630
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】范晉偉, 劉勇軍, 王波, 陳東菊, 穆東輝, 唐宇航, 宋毅 申請人:北京工業(yè)大學