一種數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置包括機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；該試驗(yàn)裝置的實(shí)施方法包括對伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊運(yùn)行的速度、加速度、位移及伺服電機(jī)承受的反向力矩控制方法；該裝置可以模擬數(shù)控機(jī)床的各種不同的工況，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)滑塊以不同的速度、加速度在不同的反向力矩下運(yùn)行不同的位移，記錄運(yùn)行過程中的故障數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)來計(jì)算、評價(jià)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的可靠性水平；本實(shí)用新型適用于數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)，在數(shù)控機(jī)床的可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，可以用來評價(jià)伺服系統(tǒng)的可靠性水平，具有較好的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用來評價(jià)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性的試驗(yàn)裝置，屬于精密加工技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用在機(jī)械加工制造業(yè)中，利用數(shù)控程序控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀架來加工各種形狀的零件。數(shù)控機(jī)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(jī)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(jī)床可靠性研究過程中，通常需要采集數(shù)控機(jī)床的故障數(shù)據(jù)，然后計(jì)算數(shù)控機(jī)床的平均無故障時(shí)間，作為數(shù)控機(jī)床的可靠性指標(biāo)。在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床時(shí)，為了提高數(shù)控機(jī)床整機(jī)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(jìn)行可靠性試驗(yàn)。
[0004]數(shù)控機(jī)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(yàn)必須能夠模擬數(shù)控機(jī)床的真實(shí)的工作環(huán)境，否則試驗(yàn)結(jié)果與其實(shí)際可靠性水平有較大差別。
[0005]目前在數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家通常不對零部件進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，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(jī)床的使用環(huán)境和條件，所以這種方法并不準(zhǔn)確。也有一些數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家對零部件進(jìn)行加速壽命測試，即增加零部件的負(fù)荷和工作應(yīng)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(diǎn)是加速壽命系數(shù)很難確定，如果選取不當(dāng)，可靠性水平與真實(shí)值相差很遠(yuǎn)。
[0006]根據(jù)數(shù)控機(jī)床加工零件的特點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)刀架在低速、中速或高速下運(yùn)行，且每次加減速度也不盡相同。刀架可能朝一個(gè)方向運(yùn)行較長的距離，也可能運(yùn)行一小段距離后馬上反向運(yùn)行。同時(shí)根據(jù)進(jìn)給量的不同，伺服電機(jī)受到的反向力矩也不相同?？梢姡瑪?shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)的速度、加速度、位移、力矩在不同的時(shí)間是不相同的，均是隨機(jī)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)裝置，該裝置可以模擬數(shù)控機(jī)床的各種不同的工況，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)滑塊以不同的速度、加速度在不同的反向力矩下運(yùn)行不同的位移，記錄運(yùn)行過程中的故障數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)來計(jì)算、評價(jià)數(shù)控機(jī)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(dòng)器、伺服電機(jī)和一些電氣控制元件(如控制伺服電機(jī)通斷電的交流接觸器)組成，對伺服系統(tǒng)進(jìn)行可靠性試驗(yàn)其實(shí)主要是針對伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，由于伺服系統(tǒng)在實(shí)際工作中的工作條件是未知的、隨機(jī)的，為了模擬這種隨機(jī)的工況，所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置能夠模擬這種隨機(jī)的工作條件。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置包括機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；該試驗(yàn)裝置的實(shí)施方法包括對伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊運(yùn)行的速度、加速度、位移及伺服電機(jī)承受的反向力矩控制方法。
[0009]該試驗(yàn)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括底座、伺服電機(jī)、支撐板a、聯(lián)軸器a、支撐板b、限位行程開關(guān)a、參考點(diǎn)行程開關(guān)、絲杠、滑塊、導(dǎo)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(dòng)機(jī)；伺服電機(jī)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(dǎo)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(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器a帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠的一端通過螺紋配合帶動(dòng)滑塊沿導(dǎo)桿滑動(dòng)；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(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器c相連；液力變矩器和異步電動(dòng)機(jī)均安裝在底座上；在絲杠靠近伺服電機(jī)的一端安裝有限位行程開關(guān)a和參考點(diǎn)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(diǎn)行程開關(guān)的作用是保證伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠時(shí)，絲杠從參考點(diǎn)出發(fā)以保證試驗(yàn)效果。
[0010]該試驗(yàn)裝置的電氣控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)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(diǎn)a、交流接觸器觸點(diǎn)b、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、復(fù)位按鈕、緊急停止按鈕、正向點(diǎn)動(dòng)按鈕、反向點(diǎn)動(dòng)按鈕。
[0011]試驗(yàn)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(diǎn)位置，按下復(fù)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(diǎn)a閉合，伺服驅(qū)動(dòng)器通電，同時(shí)可編程控制器對伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送反向脈沖信號，伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，絲杠隨伺服電機(jī)一起反轉(zhuǎn)，絲杠驅(qū)動(dòng)滑塊向左移動(dòng)，碰到參考點(diǎn)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(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，滑塊停止運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)備過程結(jié)束。
[0012]為了模擬伺服系統(tǒng)在運(yùn)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(dòng)按鈕后，可編程控制器控制滑塊以依次不同的速度、運(yùn)行不同的位移，同時(shí)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(shí)現(xiàn)該試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)?zāi)康摹?br> [0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果。
[0014]1、本實(shí)用新型所述的試驗(yàn)裝置可以模擬數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)的工作條件，記錄數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)，從而計(jì)算和評價(jià)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的可靠性水平。
[0015]2、本實(shí)用新型所述的試驗(yàn)裝置可以根據(jù)不同數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，只需要簡單地更換伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)即可，而且在按下啟動(dòng)按鈕后，系統(tǒng)自動(dòng)按照預(yù)定的速度、加速度和位移進(jìn)行運(yùn)行，中間無需人為操作，在出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)記錄故障數(shù)據(jù)。
[0016]本實(shí)用新型適用于數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)，在數(shù)控機(jī)床的可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，可以用來評價(jià)伺服系統(tǒng)的可靠性水平，具有較好的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)原理圖。
[0018]圖2是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的電氣控制原理圖。
[0019]圖3是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的工作流程圖。
[0020]圖4是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的滑塊位移曲線圖。
[0021]圖5是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的滑塊速度曲線圖。
[0022]圖6是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速曲線圖。
[0023]圖中:1、底座，2、伺服電機(jī)，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(diǎn)行程開關(guān)，8、絲杠，9、滑塊，10、導(dǎo)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(dòng)機(jī),17、伺服驅(qū)動(dòng)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(diǎn)a，26、交流接觸器觸點(diǎn)b，27、啟動(dòng)按鈕，28、停止按鈕，29、復(fù)位按鈕，30、緊急停止按鈕，31、正向點(diǎn)動(dòng)按鈕，32、反向點(diǎn)動(dòng)按鈕。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0025]圖1是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖，圖2是試驗(yàn)裝置的電氣控制原理圖，一種數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置包括機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；該試驗(yàn)的實(shí)施方法包括對伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊運(yùn)行的速度、加速度、位移及伺服電機(jī)承受的反向力矩控制方法。
[0026]該試驗(yàn)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括底座1、伺服電機(jī)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(diǎn)行程開關(guān)7、絲杠8、滑塊9、導(dǎo)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(dòng)機(jī)16 ;伺服電機(jī)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(dǎo)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(jī)2的輸出軸通過聯(lián)軸器a4帶動(dòng)絲杠8轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠8的一端通過螺紋配合帶動(dòng)滑塊9沿導(dǎo)桿10滑動(dòng)；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(dòng)機(jī)16通過聯(lián)軸器cl5相連；液力變矩器14和異步電動(dòng)機(jī)16均安裝在底座I上；在絲杠8靠近伺服電機(jī)2的一端安裝有限位行程開關(guān)a6和參考點(diǎn)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(diǎn)行程開關(guān)7的作用是保證伺服電機(jī)2驅(qū)動(dòng)絲杠8時(shí)，絲杠8從參考點(diǎn)出發(fā)以保證試驗(yàn)效果。
[0027]該試驗(yàn)裝置的電氣控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)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(diǎn)a25、交流接觸器觸點(diǎn)b26、啟動(dòng)按鈕27、停止按鈕28、復(fù)位按鈕29、緊急停止按鈕30、正向點(diǎn)動(dòng)按鈕31、反向點(diǎn)動(dòng)按鈕32。
[0028]試驗(yàn)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(diǎn)位置，按下復(fù)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(diǎn)a25閉合，伺服驅(qū)動(dòng)器17通電，同時(shí)可編程控制器18對伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)送反向脈沖信號，伺服驅(qū)動(dòng)器17驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2反轉(zhuǎn)，絲杠8隨伺服電機(jī)2 —起反轉(zhuǎn)，絲杠8驅(qū)動(dòng)滑塊9向一端移動(dòng)，碰到參考點(diǎn)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(jī)2停止運(yùn)轉(zhuǎn)，滑塊9停止運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)備過程結(jié)束。
[0029]按下啟動(dòng)按鈕27后，可編程控制器18向伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)正向脈沖信號，伺服驅(qū)動(dòng)器17驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2正向轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠8隨伺服電機(jī)2 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠8驅(qū)動(dòng)滑塊9向另一端移動(dòng)，到達(dá)預(yù)定的位置后返回，回到參考點(diǎn)后并繼續(xù)運(yùn)行；按下啟動(dòng)按鈕27的同時(shí)，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(diǎn)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(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速，由于液力變矩器14的輸出扭矩與異步電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速成反比，所以控制異步電動(dòng)機(jī)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(jī)2在加工零件時(shí)受到的不同力矩，從而實(shí)現(xiàn)該試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)?zāi)康模辉诎聪聠?dòng)按鈕27的同時(shí)，可編程控制器18控制綠色指示燈21閃爍。
[0030]若在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)該試驗(yàn)裝置停止工作，可以按下停止按鈕28，此時(shí)可編程控制器18向伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)送反向脈沖信號，滑塊9向另一端運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行到參考點(diǎn)后停止；同時(shí)，可編程控制器18向變頻器24發(fā)送停止信號，異步電動(dòng)機(jī)16停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0031]運(yùn)行過程中有緊急情況出現(xiàn)時(shí)，按下緊急停止按鈕30，可編程控制器18向伺服驅(qū)動(dòng)器17和變頻器24發(fā)送停止信號，伺服電機(jī)2和異步電動(dòng)機(jī)16均立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0032]運(yùn)行的過程中出現(xiàn)故障時(shí)，可編程控制器18立即向伺服驅(qū)動(dòng)器17和變頻器24發(fā)送停止信號，伺服電機(jī)2和異步電動(dòng)機(jī)16均立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)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(shí)間并保存。
[0033]可以按正向點(diǎn)動(dòng)按鈕31或反向點(diǎn)動(dòng)按鈕32來測試伺服電動(dòng)機(jī)2的接線和伺服驅(qū)動(dòng)器17參數(shù)設(shè)置是否正確；按下反向點(diǎn)動(dòng)按鈕32，可編程控制器18向伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)送反向脈沖信號，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊9向一端移動(dòng)；按下正向點(diǎn)動(dòng)按鈕31，可編程控制器18向伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)送正向脈沖信號，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2正向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊9向另一端移動(dòng)。
[0034]觸摸屏23可以控制系統(tǒng)的運(yùn)行和顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，在觸摸屏23上設(shè)計(jì)有啟動(dòng)按鈕27、停止按鈕28、復(fù)位按鈕29、緊急停止按鈕30、正向點(diǎn)動(dòng)按鈕31、反向點(diǎn)動(dòng)按鈕32，這些按鈕的作用與數(shù)控機(jī)床伺服控制系統(tǒng)的按鈕是相同的；在觸摸屏23上設(shè)計(jì)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(dāng)試驗(yàn)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，觸摸屏23可以顯示故障類型、故障時(shí)間并保存；試驗(yàn)結(jié)束后，觸摸屏23可以統(tǒng)計(jì)故障數(shù)據(jù)，作為計(jì)算、評價(jià)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性的依據(jù)。
[0035]圖3是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的工作流程圖，如果滑塊的初始位置不在參考點(diǎn)，此時(shí)要先按復(fù)位按鈕29，可編程控制器18向伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)送反向脈沖信號，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滑塊向參考點(diǎn)移動(dòng)，到達(dá)參考點(diǎn)后，可編程控制器18想伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)送停止信號，伺服電機(jī)2停止轉(zhuǎn)動(dòng)；在按下復(fù)位按鈕29的同時(shí)，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(dòng)機(jī)16停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0036]當(dāng)滑塊9到達(dá)參考點(diǎn)后，按下啟動(dòng)按鈕27，可編程控制器18向伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)送正向脈沖信號，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滑塊9以圖4中曲線h的速度向右運(yùn)行，運(yùn)行位移為圖3中的曲線A，延時(shí)一段時(shí)間后返回至參考點(diǎn)，接著可編程控制器18向伺服驅(qū)動(dòng)器17發(fā)送正向脈沖信號，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滑塊9以圖4中曲線I的速度向右運(yùn)行，運(yùn)行位移為圖3中的曲線B，延時(shí)一段時(shí)間后返回至參考點(diǎn)；同理，滑塊之后分別以圖4中的曲線J、K、L的速度運(yùn)行，運(yùn)行位移分別為C、D、E ;當(dāng)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(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的滑塊位移曲線圖，圖5是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的滑塊速度曲線圖，滑塊9首先從曲線a的起點(diǎn)(參考點(diǎn))從零開始加速，加速到曲線h的水平段時(shí)以恒定速度運(yùn)行，運(yùn)行快到圖4的曲線A的末端時(shí)減速，到曲線A的末端后停止，延時(shí)一段時(shí)間后，沿曲線H以相同的加速度反向加速，然后勻速反向運(yùn)行，滑塊9快到曲線A的起點(diǎn)后減速，到達(dá)曲線A的起點(diǎn)(參考點(diǎn))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(jī)床在加工時(shí)的不同速度、加速度和位移。
[0038]圖6是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置的異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速曲線圖，異步電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速首先沿曲線M從零開始速度逐漸提高，到達(dá)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(dá)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(dá)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(dá)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(dá)最大值后再減速到零。一個(gè)循環(huán)之后，再沿M — N—O — P — Q曲線循環(huán)運(yùn)行。
[0039]以上所述【具體實(shí)施方式】用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制。在本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型做出任何修改或改變，均應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)裝置，其特征在于:該試驗(yàn)裝置包括機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)； 該試驗(yàn)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括底座(I)、伺服電機(jī)(2)、支撐板a (3)、聯(lián)軸器a (4)、支撐板b(5)、限位行程開關(guān)W6)、參考點(diǎn)行程開關(guān)(7)、絲杠(8)、滑塊(9)、導(dǎo)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(dòng)機(jī)(16);伺服電機(jī)(2)通過支撐板a(3)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(dǎo)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(jī)(2)的輸出軸通過聯(lián)軸器a(4)帶動(dòng)絲杠(8)轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠(8)的一端通過螺紋配合帶動(dòng)滑塊沿導(dǎo)桿(10)滑動(dòng)；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(dòng)機(jī)(16)通過聯(lián)軸器c(15)相連；液力變矩器(14)和異步電動(dòng)機(jī)(16)均安裝在底座I上；在絲杠(8)靠近伺服電機(jī)(2)的一端安裝有限位行程開關(guān)a (6)和參考點(diǎn)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(ll)，限位行程開關(guān)a(6)和限位行程開關(guān)b(ll)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(diǎn)行程開關(guān)(7)的作用是保證伺服電機(jī)⑵驅(qū)動(dòng)絲杠⑶時(shí)，絲杠⑶從參考點(diǎn)出發(fā)； 該試驗(yàn)裝置的電氣控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)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(diǎn)a (25)、交流接觸器觸點(diǎn)b (26)、啟動(dòng)按鈕(27)、停止按鈕(28)、復(fù)位按鈕(29)、緊急停止按鈕(30)、正向點(diǎn)動(dòng)按鈕(31)、反向點(diǎn)動(dòng)按鈕(32)。
【文檔編號】G05B19/406GK203838524SQ201420028015
【公開日】2014年9月17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(xué)