元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统技术方案

本公开实施例中提供了一种元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，属于数控机床可靠性试验技术领域，具体包括设置在地平铁上的试验系统、监测系统和控制系统，其中，试验系统包括刀库及机械手整机试验系统、刀盘试验系统以及机械手试验系统；监测系统，用于对所述试验系统进行的各项可靠性试验的数据进行监测；控制系统由上位机编程通过PLC完成，用于控制所述试验系统的运行。通过本公开的处理方案，能够在短时间内激发和暴露数控机床刀库及机械手的故障问题，以及为刀库及机械手可靠性评估提供基础数据，从而提高数控机床刀库及机械手的可靠性试验效率，最终实现提高数控机床整机可靠性水平的目的。

【技术实现步骤摘要】
元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统
本公开涉及数控机床可靠性试验
，尤其涉及一种元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统。
技术介绍
数控机床是现代机械装备制造的基础，数控机床的质量水平显示了一个国家装备制造业的水平，与国家制造业发展和科技进步息息相关。近年来我国数控机床领域技术发展迅速，但与世界尖端数控机床相比仍有差距。随着数控机床技术的迅速发展，数控机床的可靠性问题逐渐展现。数控机床可靠性作为数控机床的重要性能指标，其发展有利于提高数控机床质量及工业生产效率，是现代数控机床技术发展的重要
就目前数控机床质量状况而言，提高数控机床可靠性迫在眉睫，而提高数控机床质量和靠性就要依赖相关的可靠性技术与试验，所以数控机床可靠性技术是数控机床技术发展与进步中不可或缺的一部分。刀库及机械手作为数控机床的重要部件，为数控机床自动化加工过程中提供刀具的储存及切换，其可靠性直接影响着数控机床整机的可靠性水平以及加工效率。然而，目前还未出现有关数控机床刀库及机械手可靠性快速试验台，无法帮助研究人员更快、更好的激发和暴露数控机床刀库的故障模式和故障原因，同时也难以为刀库及机械手可靠性评估提供试验数据。
技术实现思路
有鉴于此，本公开实施例提供一种元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，能够在短时间内激发和暴露数控机床刀库及机械手的故障问题，以及为刀库及机械手可靠性评估提供基础数据，从而提高数控机床刀库及机械手的可靠性试验效率，最终实现提高数控机床整机可靠性水平的目的。元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，其特征在于，包括设置在地平铁上的试验系统、监测系统和控制系统；其中，所述试验系统，包括刀库及机械手整机试验系统、刀盘试验系统以及机械手试验系统，所述刀库及机械手整机试验系统模拟数控机床刀库运行过程，在刀盘和虚拟主轴之间不断进行换刀工作，所述刀盘试验系统进行选刀和倒刀回刀动作以模拟数控机床刀库在实际工作过程中刀盘的运行，所述机械手试验系统在两个虚拟主轴之间不断进行换刀工作以实现对机械手实际工作状况的模拟；所述监测系统，用于对所述试验系统进行的各项可靠性试验的数据进行监测；所述控制系统，由上位机编程通过PLC完成，用于控制所述试验系统的运行。进一步地，所述刀库及机械手整机试验系统，包括刀库及机械手整机、刀库及机械手整机试验系统固定支撑装置、刀库及机械手整机试验系统可调支撑装置、第一虚拟主轴以及第一虚拟主轴支撑装置，刀库及机械手整机通过PLC控制实现不断运行，在刀库与第一虚拟主轴之间进行换刀工作来实现可靠性试验；所述刀盘试验系统，包括刀盘主体、刀盘试验系统固定支撑装置、刀盘试验系统可调支撑装置，刀盘通PLC控制实现选刀和换刀工作以进行可靠性试验；所述机械手试验系统，包括机械手主体、机械手试验系统固定支撑装置、机械手试验系统可调支撑装置、第二虚拟主轴、第三虚拟主轴、第二虚拟主轴支撑装置、第三虚拟主轴支撑装置，机械手试验系统通过PLC编程实现机械手在第二虚拟主轴和第三虚拟主轴之间不断进行换刀工作来实现可靠性试验的目的。进一步地，所述第一虚拟主轴支撑装置、所述第二虚拟主轴支撑装置和所述第三虚拟主轴支撑装置的结构相同，其中，所述第一虚拟主轴支撑装置包括第一虚拟主轴支撑装置底板、第一虚拟主轴支撑装置液压千斤顶、第一虚拟主轴支撑装置支柱，八个第一虚拟主轴支撑装置支撑柱、第一虚拟主轴支撑装置第一支柱限位板、第一虚拟主轴支撑装置第二支柱限位板、四个长销、第一虚拟主轴盖板以及第一虚拟主轴固定模块；第一虚拟主轴支撑装置第一支柱限位板通过自身上四个孔位与第一虚拟主轴支撑装置底板上对应的四个孔位利用四个第一虚拟主轴支撑装置支撑柱相连，第一虚拟主轴支撑装置第二支柱限位板通过自身上的四个孔位与第一虚拟主轴支撑装置底板上对应的四个孔位利用四个第一虚拟主轴支撑装置支撑柱相连；第一虚拟主轴固定模块通过其上孔与第一虚拟主轴支撑装置支柱进行定位，并通过四个长销与第一虚拟主轴支撑装置第一支柱限位板上的四个孔相连接；第一虚拟主轴通过第一虚拟主轴盖板固定在第一虚拟主轴固定模块上，第一虚拟主轴支撑装置支柱底部与第一虚拟主轴支撑装置液压千斤顶相连接。进一步地，所述刀库及机械手整机试验系统可调支撑装置，包括刀库及机械手整机试验系统可调支撑底板、刀库及机械手整机试验系统可调支撑支柱、八个刀库及机械手整机试验系统可调支撑支撑柱、刀库及机械手整机试验系统可调支撑第一支柱限位板、刀库及机械手整机试验系统可调支撑第二支柱限位板及刀库及机械手整机试验系统可调支撑液压千斤顶；其中，刀库及机械手整机试验系统可调支撑第一支柱限位板通过其上的四个孔位与刀库及机械手整机试验系统可调支撑底板上的四个孔位相对应，利用四个刀库及机械手整机试验系统可调支撑支撑柱相连接；刀库及机械手整机试验系统可调支撑第二支柱限位板通过其上的四个孔位与刀库及机械手整机试验系统可调支撑第一支柱限位板相对应，利用四个刀库及机械手整机试验系统可调支撑支撑柱与刀库及机械手整机试验系统可调支撑第一支柱限位板相连接；刀库及机械手整机试验系统可调支撑支柱底部与刀库及机械手整机试验系统可调支撑液压千斤顶相连接。进一步地，所述监测系统，包括第一监测开关、第二监测开关、第一距离传感器、第二距离传感器、第一三轴加速度传感器、第二三轴加速度传感器、第三三轴加速度传感器、第四三轴加速度传感器、第五三轴加速度传感器、第六三轴加速度传感器、第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器、第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、噪声监测仪以及数据采集卡；其中，所述的第一监测开关通过两个螺纹孔和两个螺钉固定在第一监测开关底座上，第一监测开关底座通过两个螺纹孔和两个螺钉固定在刀盘上，第二监测开关通过两个螺纹孔和两个螺钉直接固定在刀盘背面；所述的第一距离传感器通过第一距离传感器底座固定在刀库及机械手整机试验系统刀盘正面，第一距离传感器通过两个螺栓固定在第一距离传感器底座上，第一距离传感器底座通过两个螺栓固定在刀库及机械手整机试验系统刀盘的正面，第二距离传感器固定在刀盘试验系统刀盘正面，其安装方式与第一距离传感器完全一致；所述的第一三轴加速度传感器通过第一三轴加速度传感器磁力座固定在刀库及机械手整机试验系统机械手底部；所述的第二三轴加速度传感器利用磁力座固定在刀库机械手试验系统机械手底部；所述的第三三轴加速度传感器通过磁力座固定在刀库及机械手整机试验系统刀盘背部换刀口附近；所述的第四三轴加速度传感器利用第四三轴加速度传感器磁力座固定在第一传感器支撑装置的底板上；所述的第五三轴加速度传感器通过磁力座固定在刀库机械手试验系统的第二传感器支撑装置的底座上；所述的第六三轴加速度传感器通过磁力座固定在刀盘试验系统刀盘背部换刀口附近；所述的第一温度传感器通过自身磁力吸附在刀库及机械手整机试验系统的电机上；所述的第二温度传感器通过自身磁力吸附在刀盘试验系统的电机上；所述的第三温度传感器通过自身磁力吸附在机械手试验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，其特征在于，包括设置在地平铁上的试验系统、监测系统和控制系统；其中，/n所述试验系统，包括刀库及机械手整机试验系统、刀盘试验系统以及机械手试验系统，所述刀库及机械手整机试验系统模拟数控机床刀库运行过程，在刀盘和虚拟主轴之间不断进行换刀工作，所述刀盘试验系统进行选刀和倒刀回刀动作以模拟数控机床刀库在实际工作过程中刀盘的运行，所述机械手试验系统在两个虚拟主轴之间不断进行换刀工作以实现对机械手实际工作状况的模拟；/n所述监测系统，用于对所述试验系统进行的各项可靠性试验的数据进行监测；/n所述控制系统，由上位机编程通过PLC完成，用于控制所述试验系统的运行。/n

【技术特征摘要】
1.元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，其特征在于，包括设置在地平铁上的试验系统、监测系统和控制系统；其中，
所述试验系统，包括刀库及机械手整机试验系统、刀盘试验系统以及机械手试验系统，所述刀库及机械手整机试验系统模拟数控机床刀库运行过程，在刀盘和虚拟主轴之间不断进行换刀工作，所述刀盘试验系统进行选刀和倒刀回刀动作以模拟数控机床刀库在实际工作过程中刀盘的运行，所述机械手试验系统在两个虚拟主轴之间不断进行换刀工作以实现对机械手实际工作状况的模拟；
所述监测系统，用于对所述试验系统进行的各项可靠性试验的数据进行监测；
所述控制系统，由上位机编程通过PLC完成，用于控制所述试验系统的运行。


2.如权利要求1所述的元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，其特征在于，所述刀库及机械手整机试验系统，包括刀库及机械手整机、刀库及机械手整机试验系统固定支撑装置、刀库及机械手整机试验系统可调支撑装置、第一虚拟主轴以及第一虚拟主轴支撑装置，刀库及机械手整机通过PLC控制实现不断运行，在刀库与第一虚拟主轴之间进行换刀工作来实现可靠性试验；
所述刀盘试验系统，包括刀盘主体、刀盘试验系统固定支撑装置、刀盘试验系统可调支撑装置，刀盘通PLC控制实现选刀和换刀工作以进行可靠性试验；
所述机械手试验系统，包括机械手主体、机械手试验系统固定支撑装置、机械手试验系统可调支撑装置、第二虚拟主轴、第三虚拟主轴、第二虚拟主轴支撑装置、第三虚拟主轴支撑装置，机械手试验系统通过PLC编程实现机械手在第二虚拟主轴和第三虚拟主轴之间不断进行换刀工作来实现可靠性试验的目的。


3.如权利要求2所述的元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，其特征在于，所述第一虚拟主轴支撑装置、所述第二虚拟主轴支撑装置和所述第三虚拟主轴支撑装置的结构相同，其中，所述第一虚拟主轴支撑装置包括第一虚拟主轴支撑装置底板、第一虚拟主轴支撑装置液压千斤顶、第一虚拟主轴支撑装置支柱，八个第一虚拟主轴支撑装置支撑柱、第一虚拟主轴支撑装置第一支柱限位板、第一虚拟主轴支撑装置第二支柱限位板、四个长销、第一虚拟主轴盖板以及第一虚拟主轴固定模块；第一虚拟主轴支撑装置第一支柱限位板通过自身上四个孔位与第一虚拟主轴支撑装置底板上对应的四个孔位利用四个第一虚拟主轴支撑装置支撑柱相连，第一虚拟主轴支撑装置第二支柱限位板通过自身上的四个孔位与第一虚拟主轴支撑装置底板上对应的四个孔位利用四个第一虚拟主轴支撑装置支撑柱相连；第一虚拟主轴固定模块通过其上孔与第一虚拟主轴支撑装置支柱进行定位，并通过四个长销与第一虚拟主轴支撑装置第一支柱限位板上的四个孔相连接；第一虚拟主轴通过第一虚拟主轴盖板固定在第一虚拟主轴固定模块上，第一虚拟主轴支撑装置支柱底部与第一虚拟主轴支撑装置液压千斤顶相连接。


4.如权利要求3所述的元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，其特征在于，所述刀库及机械手整机试验系统可调支撑装置，包括刀库及机械手整机试验系统可调支撑底板、刀库及机械手整机试验系统可调支撑支柱、八个刀库及机械手整机试验系统可调支撑支撑柱、刀库及机械手整机试验系统可调支撑第一支柱限位板、刀库及机械手整机试验系统可调支撑第二支柱限位板及刀库及机械手整机试验系统可调支撑液压千斤顶；
其中，刀库及机械手整机试验系统可调支撑第一支柱限位板通过其上的四个孔位与刀库及机械手整机试验系统可调支撑底板上的四个孔位相对应，利用四个刀库及机械手整机试验系统可调支撑支撑柱相连接；刀库及机械手整机试验系统可调支撑第二支柱限位板通过其上的四个孔位与刀库及机械手整机试验系统可调支撑第一支柱限位板相对应，利用四个刀库及机械手整机试验系统可调支撑支撑柱与刀库及机械手整机试验系统可调支撑第一支柱限位板相连接；刀库及机械手整机试验系统可调支撑支柱底部与刀库及机械手整机试验系统可调支撑液压千斤顶相连接。


5.如权利要求3所述的元动作下刀库及机械手可靠性快速试验系统，其特征在于，所述监测系统，包括第一监测开关、第二监测开关、第一距离传感器、第二距离传感器、第一三轴加速度传感器、第二三轴加速度传感器、第三三轴加速度传感器、第四三轴加速度传感器、第五三轴加速度传感器、第六三轴加速度传感器、第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器、第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国发，韩良晟，何佳龙，王继利，刘严，安阳，张正阳，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22