一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)。本實(shí)用新型提供一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)桌（1）、工控機(jī)（2）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（3）、無線基站（4）、三腳支架一（5）、工業(yè)相機(jī)（6）、三軸加速度傳感器（10）、無線三軸加速度傳感器（12）、立柱（13）、虛擬主軸（14）、電氣箱（15）、基座（16）、氣缸（18）、壓力變送器（19）、激光位移傳感器（20）、三腳支架二（21）、噪音傳感器（22）、支架三（23）、固定架（24）、電力監(jiān)控表（25）、計(jì)時(shí)器（26）、Y方向距離調(diào)節(jié)裝置（27）、X方向距離調(diào)節(jié)裝置（28）。本實(shí)用新型安裝調(diào)節(jié)方便，操作簡單，檢測項(xiàng)目全面，精度較高。
【專利說明】
一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]刀庫及機(jī)械手是為加工中心配套，實(shí)現(xiàn)其刀具儲(chǔ)備及自動(dòng)交換功能的關(guān)鍵功能部件，是高檔加工中心的重要組成部分。其作用是通過機(jī)械手將刀具從刀庫里取出，送到加工心的主軸上，完成刀具的交換。使用刀庫及機(jī)械手可以大大的縮短了的非切削時(shí)間，提高了加工中心生產(chǎn)效率。
[0003]刀庫及機(jī)械手在整個(gè)加工中心中出現(xiàn)故障幾率較高的部件之一，直接影響到加工中心的整體性能。對(duì)刀庫和機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)位置精度、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、電機(jī)的狀態(tài)、噪音、換刀時(shí)間等性能進(jìn)彳丁檢測，對(duì)刀庫及機(jī)械手的研究，在提尚加工中心刀庫及機(jī)械手的綜合性能方面有重要意義。
[0004]目前國外的高檔數(shù)控加工中心刀庫及機(jī)械手刀對(duì)刀換刀時(shí)間基本上在Is左右，最快的可達(dá)到0.5s，而國內(nèi)尚端數(shù)控機(jī)床基本在2s左右，主要原因是因?yàn)閲獾牡稁旒皺C(jī)械手的生產(chǎn)廠家都有自己專門的檢測部門，設(shè)計(jì)針對(duì)刀庫及機(jī)械手檢測方法和檢測平臺(tái)，而國內(nèi)對(duì)刀庫及機(jī)械手的研究很少，重視度也不高，基本依賴于進(jìn)口，還沒有一種對(duì)其綜合性能測試的平臺(tái)。
[0005]為解決這些問題，需發(fā)明適用的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是解決國內(nèi)缺乏成熟的刀庫及機(jī)械手性能測試平臺(tái)的問題，提供了一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)。
[0007]本實(shí)用新型提供一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)桌(1)、工控機(jī)
(2)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)、無線基站(4)、三腳支架一(5)、工業(yè)相機(jī)(6)、三軸加速度傳感器
(10)、無線三軸加速度傳感器(12)、立柱(13)、虛擬主軸(14)、電氣箱(15)、基座(16)、氣缸
(18)、壓力變送器(19)、激光位移傳感器(20)、三腳支架二(21)、噪音傳感器(22)、支架三
(23)、固定架(24)、電力監(jiān)控表(25)、計(jì)時(shí)器(26)、Y方向距離調(diào)節(jié)裝置(27)、X方向距離調(diào)節(jié)裝置(28)，其中，所述基座(16)固定在地面上，所述立柱(13)安裝在所述基座(16)上，所述虛擬主軸(14)安裝在所述立柱(13)上，所述激光位移傳感器(20)安裝在所述三腳支架二
(21)上，固定在所述虛擬主軸(14)處，距離所述虛擬主軸(14)的端面80mm，所述工業(yè)相機(jī)
(6)固定在所述三腳架一(5)上，安裝在所述刀庫(9)的倒刀槽處，所述三軸加速度傳感器
(10)安裝在所述刀庫(9)的動(dòng)力輪處，所述壓力變送器(19)安裝在所述氣缸(18)的回路中，檢測氣壓值的狀態(tài)，所述噪音傳感器(22)固定在所述支架三(23)上，然后安裝在距離電機(jī)1.5m處，檢測自動(dòng)換到裝置的噪音情況，所述電力監(jiān)控表(25)串聯(lián)在所述電機(jī)的線路中，檢測所述電機(jī)的電流狀態(tài)，所述計(jì)時(shí)表(26)安裝在所述電機(jī)的回路中，所述無線三軸加速度傳感器(12)安裝在靠近所述機(jī)械手(11)手爪處，檢測機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特性。
[0008]進(jìn)一步地，所述刀庫(9)和所述機(jī)械手(11)固定在所述固定架(24)上，然后再安裝在基座(16)上。
[0009]進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)X、Y方向上的距離調(diào)節(jié)裝置(28)(27)，使虛擬主軸(14)符合機(jī)械手
[11]換刀的位置要求。
[0010]進(jìn)一步地，激光束分別從所述虛擬主軸(14)的X軸方向和Y軸方向?qū)?zhǔn)所述虛擬主軸(14)的中心，檢測機(jī)械手的位置精度和重復(fù)定位精度。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述工業(yè)相機(jī)(6)的鏡頭光軸對(duì)準(zhǔn)所述倒刀槽的中心線。
[0012]進(jìn)一步地，檢測數(shù)據(jù)通過所述無線基站(4)或數(shù)據(jù)線傳給所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)將得到的所述檢測數(shù)據(jù)通過所述工控機(jī)(2)進(jìn)行顯示、分析和輸出。
[0013]進(jìn)一步地，所述Y方向距離調(diào)節(jié)裝置(27)、所述X方向距離調(diào)節(jié)裝置(28)包括滾珠絲桿、齒輪箱、微調(diào)手輪、粗調(diào)手輪。
[0014]本實(shí)用新型提供的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)有如下有益效果:通過調(diào)節(jié)虛擬主軸及傳感器的位置，用于不同類型和規(guī)格的刀庫及機(jī)械手性能檢測，且安裝方便，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，以技術(shù)報(bào)告的形式輸出數(shù)據(jù)，更直觀地表述刀庫及機(jī)械手性能的優(yōu)劣，適用于各種類型不同規(guī)格的刀庫及機(jī)械手的檢測，且具有安裝調(diào)節(jié)方便，操作簡單，檢測項(xiàng)目全面，精度較高的特點(diǎn)，可以應(yīng)用于新產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用前的檢驗(yàn)，有利于提高刀庫及機(jī)械手自主研發(fā)能力。
[0015]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)調(diào)節(jié)虛擬主軸距離調(diào)節(jié)裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本實(shí)用新型一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)調(diào)節(jié)虛擬主軸距離調(diào)節(jié)裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型的目的是解決國內(nèi)缺乏成熟的刀庫及機(jī)械手性能測試平臺(tái)的問題，提供了一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)。
[0024]結(jié)合圖1一圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式提供一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)桌(I)、工控機(jī)(2)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)、無線基站(4)、三腳支架一(5)、工業(yè)相機(jī)(6)、三軸加速度傳感器(10)、無線三軸加速度傳感器(12)、立柱(13)、虛擬主軸(14)、電氣箱(15)、基座(16)、氣缸(18)、壓力變送器(19)、激光位移傳感器(20)、三腳支架二(21)、噪音傳感器(22)、支架三(23)、固定架(24)、電力監(jiān)控表(25)、計(jì)時(shí)器(26)、Y方向距離調(diào)節(jié)裝置(27)、Χ方向距離調(diào)節(jié)裝置(28)，其中，所述基座(16)固定在地面上，所述立柱(13)安裝在所述基座(16)上，所述虛擬主軸(14)安裝在所述立柱(13)上，所述激光位移傳感器(20)安裝在所述三腳支架二(21)上，固定在所述虛擬主軸(14)處，距離所述虛擬主軸(14)的端面80mm，所述工業(yè)相機(jī)(6)固定在所述三腳架一 (5)上，安裝在所述刀庫(9)的倒刀槽處，所述三軸加速度傳感器(10)安裝在所述刀庫(9)的動(dòng)力輪處，所述壓力變送器(19)安裝在所述氣缸(18)的回路中，檢測氣壓值的狀態(tài)，所述噪音傳感器(22)固定在所述支架三(23)上，然后安裝在距離電機(jī)1.5m處，檢測自動(dòng)換到裝置的噪音情況，所述電力監(jiān)控表(25)串聯(lián)在所述電機(jī)的線路中，檢測所述電機(jī)的電流狀態(tài)，所述計(jì)時(shí)表(26)安裝在所述電機(jī)的回路中，所述無線三軸加速度傳感器(12)安裝在靠近所述機(jī)械手(11)手爪處，檢測機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特性。
[0025]進(jìn)一步地，所述刀庫(9)和所述機(jī)械手(11)固定在所述固定架(24)上，然后再安裝在基座(16)上。
[0026]進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)X、Y方向上的距離調(diào)節(jié)裝置(28)(27)，使虛擬主軸(14)符合機(jī)械手
(11)換刀的位置要求。
[0027 ]進(jìn)一步地，激光束分別從所述虛擬主軸(14)的X軸方向和Y軸方向?qū)?zhǔn)所述虛擬主軸(14)的中心，檢測機(jī)械手的位置精度和重復(fù)定位精度。
[0028]進(jìn)一步地，所述工業(yè)相機(jī)(6)的鏡頭光軸對(duì)準(zhǔn)所述倒刀槽的中心線。
[0029]進(jìn)一步地，檢測數(shù)據(jù)通過所述無線基站(4)或數(shù)據(jù)線傳給所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)將得到的所述檢測數(shù)據(jù)通過所述工控機(jī)(2)進(jìn)行顯示、分析和輸出。
[0030]結(jié)合圖5—圖6為了能檢測不同的類型和規(guī)格的刀庫及機(jī)械手，設(shè)計(jì)了距離調(diào)節(jié)裝置(27) (28)，包括滾珠絲桿(29)、齒輪箱(30)、微調(diào)手輪(31)、粗調(diào)手輪(32)。其中，齒輪箱中有不同傳動(dòng)比的齒輪組成，可快速、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)虛擬主軸的位置。在立柱和基座上分別有一個(gè)距離調(diào)節(jié)裝置，結(jié)合線性導(dǎo)軌和滾珠絲杠可調(diào)節(jié)虛擬主軸的上下左右的位置，以配合不同類型的刀庫及機(jī)械手的位置要求。
[0031]本實(shí)用新型的刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)的檢測元器件具體安裝位置總結(jié)如下:兩個(gè)激光位移傳感器安裝在支架上，激光束分別在X軸和Y軸方向上對(duì)準(zhǔn)虛擬主軸的中心，以測量機(jī)械手在X、Y方向上的偏移;工業(yè)相機(jī)安裝在三角支架上，鏡頭對(duì)準(zhǔn)倒刀槽和刀套連接處，測量刀套運(yùn)動(dòng)的位置精度;根據(jù)機(jī)床測量要求，噪音傳感器安裝在距離電機(jī)I米處，測試刀庫及機(jī)械手換刀過程中的噪音;三軸無線加速度傳感器安裝在機(jī)械手靠近手爪的地方，測試機(jī)械手的振動(dòng)和運(yùn)行加速度;三軸加速度傳感器安裝在刀庫主動(dòng)輪的背側(cè)，檢測刀庫運(yùn)行的平穩(wěn)性;壓力變送器串聯(lián)在氣壓缸油路中，用于實(shí)時(shí)檢測氣壓缸的壓力值；電力監(jiān)控表串聯(lián)在電機(jī)的電路中，監(jiān)測電機(jī)的狀態(tài);計(jì)時(shí)器安裝在電機(jī)的電路中，測量換刀時(shí)間。
[0032]本實(shí)用新型提供的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)有如下有益效果:通過調(diào)節(jié)虛擬主軸及傳感器的位置，用于不同類型和規(guī)格的刀庫及機(jī)械手性能檢測，且安裝方便，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，以技術(shù)報(bào)告的形式輸出數(shù)據(jù)，更直觀地表述刀庫及機(jī)械手性能的優(yōu)劣，適用于各種類型不同規(guī)格的刀庫及機(jī)械手的檢測，且具有安裝調(diào)節(jié)方便，操作簡單，檢測項(xiàng)目全面，精度較高的特點(diǎn)，可以應(yīng)用于新產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用前的檢驗(yàn)，有利于提高刀庫及機(jī)械手自主研發(fā)能力。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，其特征在于，包括:實(shí)驗(yàn)桌(I)、工控機(jī)(2)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)、無線基站(4)、三腳支架一 (5)、工業(yè)相機(jī)(6)、三軸加速度傳感器(10)、無線三軸加速度傳感器(12)、立柱(13)、虛擬主軸(14)、電氣箱(15)、基座(16)、氣缸(18)、壓力變送器(19)、激光位移傳感器(20 )、三腳支架二 (21)、噪音傳感器(22 )、支架三(23 )、固定架(24)、電力監(jiān)控表(25)、計(jì)時(shí)器(26)、Y方向距離調(diào)節(jié)裝置(27)、X方向距離調(diào)節(jié)裝置(28)，其中，所述基座(16)固定在地面上，所述立柱(13)安裝在所述基座(16)上，所述虛擬主軸(14)安裝在所述立柱(13)上，所述激光位移傳感器(20)安裝在所述三腳支架二(21)上，固定在所述虛擬主軸(14)處，距離所述虛擬主軸(14)的端面80mm，所述工業(yè)相機(jī)(6)固定在所述三腳架一(5)上，安裝在所述刀庫(9)的倒刀槽處，所述三軸加速度傳感器(10)安裝在所述刀庫(9)的動(dòng)力輪處，所述壓力變送器(19)安裝在所述氣缸(18)的回路中，檢測氣壓值的狀態(tài)，所述噪音傳感器(22)固定在所述支架三(23)上，然后安裝在距離電機(jī)1.5m處，檢測自動(dòng)換到裝置的噪音情況，所述電力監(jiān)控表(25)串聯(lián)在所述電機(jī)的線路中，檢測所述電機(jī)的電流狀態(tài)，所述計(jì)時(shí)表(26)安裝在所述電機(jī)的回路中，所述無線三軸加速度傳感器(12)安裝在靠近所述機(jī)械手(11)手爪處，檢測機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，其特征在于，所述刀庫(9)和所述機(jī)械手(11)固定在所述固定架(24)上，然后再安裝在基座(16)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，其特征在于，調(diào)節(jié)X、Y方向上的距離調(diào)節(jié)裝置(28)(27)，使虛擬主軸(14)符合機(jī)械手(11)換刀的位置要求。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，其特征在于，激光束分別從所述虛擬主軸(14 )的X軸方向和Y軸方向?qū)?zhǔn)所述虛擬主軸(14)的中心，檢測機(jī)械手的位置精度和重復(fù)定位精度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，其特征在于，所述工業(yè)相機(jī)(6)的鏡頭光軸對(duì)準(zhǔn)所述倒刀槽的中心線。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，其特征在于，檢測數(shù)據(jù)通過所述無線基站(4)或數(shù)據(jù)線傳給所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)將得到的所述檢測數(shù)據(jù)通過所述工控機(jī)(2)進(jìn)行顯示、分析和輸出。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀庫及機(jī)械手綜合性能測試平臺(tái)，其特征在于，所述Y方向距離調(diào)節(jié)裝置(27)、所述X方向距離調(diào)節(jié)裝置(28)包括滾珠絲桿、齒輪箱、微調(diào)手輪、粗調(diào)手輪。
【文檔編號(hào)】B23Q3/155GK205415074SQ201620248323
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】黎園亮, 茍衛(wèi)東, 董偉, 張海英
【申請(qǐng)人】青海機(jī)數(shù)控機(jī)床有限責(zé)任公司, 青海一機(jī)數(shù)控機(jī)床有限責(zé)任公司