本實(shí)用新型屬于數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加工中心鏈?zhǔn)降稁?kù)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

刀庫(kù)為加工中心切削加工過程中提供儲(chǔ)刀、換刀功能，是加工中心的關(guān)鍵功能部件之一。由于在加工中心各功關(guān)鍵能部件中，刀庫(kù)及其機(jī)械手的故障比例最大，其可靠性在加工中心整機(jī)可靠性中具有舉足輕重的作用。目前機(jī)床上有15％左右的故障都與之有關(guān)，可以說刀庫(kù)是加工中心的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，因此開展加工中心關(guān)鍵部件的可靠性試驗(yàn)，在刀庫(kù)運(yùn)行過程中對(duì)其運(yùn)行各參數(shù)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在故障發(fā)生前做好維修的準(zhǔn)備，或者在故障發(fā)生前維修好關(guān)鍵部件，避免故障的發(fā)生是非常有意義的工作。

現(xiàn)有技術(shù)中刀庫(kù)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)較多采用位移傳感器及加速度傳感器，監(jiān)測(cè)抓刀與拔刀點(diǎn)位置，從而判定是否抓刀準(zhǔn)確，刀庫(kù)是否故障。通過重復(fù)的換刀,進(jìn)行可靠性試驗(yàn),試驗(yàn)周期長(zhǎng)、成本高，監(jiān)測(cè)故障模式單一，精度不高。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)專利CN 102507231A公開了一種鏈?zhǔn)降稁?kù)及機(jī)械手可靠性試驗(yàn)裝置及其方法，可以對(duì)刀庫(kù)及機(jī)械手進(jìn)行換刀試驗(yàn)，并記錄刀庫(kù)工作狀態(tài)的加速度及位移數(shù)據(jù)。但是它的不足之處在于：僅能監(jiān)測(cè)掉刀、卡刀等有限的故障模式，且監(jiān)測(cè)的狀態(tài)參數(shù)單一；且缺乏明確的可靠性試驗(yàn)方法，僅能進(jìn)行重復(fù)換刀，不能模擬真實(shí)工況下的多種狀態(tài)。中國(guó)專利CN 203936712U公開了一種鏈?zhǔn)降稁?kù)可靠性試驗(yàn)裝置，通過激光干涉儀對(duì)臥式刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)模態(tài)測(cè)試，通過振動(dòng)測(cè)量?jī)x對(duì)待測(cè)刀庫(kù)機(jī)械手換刀及復(fù)位的位置進(jìn)行定位精度及重復(fù)定位檢測(cè)。但是它的不足之處在于：沒有具體的可靠性試驗(yàn)方法，且僅能檢測(cè)振動(dòng)及定位精度，可檢測(cè)的參數(shù)較單一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種鏈?zhǔn)降稁?kù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，克服現(xiàn)有可靠性試驗(yàn)裝置檢測(cè)參數(shù)單一、故障診斷不精確的局限，并提出一種鏈?zhǔn)降稁?kù)可靠性試驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)實(shí)時(shí)狀態(tài)的精確且全面的監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)記錄，完成精確地故障診斷，并通過采集的故障數(shù)據(jù)對(duì)鏈?zhǔn)降稁?kù)及機(jī)械手的可靠性進(jìn)行評(píng)估。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種鏈?zhǔn)降稁?kù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括刀盤子系統(tǒng)A和控制子系統(tǒng)C，所述的刀盤子系統(tǒng)A承載待檢測(cè)刀庫(kù)，還包括換刀機(jī)械手子系統(tǒng)B，換刀機(jī)械手子系統(tǒng)B對(duì)刀盤子系統(tǒng)A中的待檢測(cè)刀庫(kù)進(jìn)行換刀動(dòng)作；

還包括故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D，故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D包括布置在各子系統(tǒng)之中的傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

所述的控制子系統(tǒng)C內(nèi)嵌于工控系統(tǒng)中，對(duì)上述各子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)。

所述的刀盤子系統(tǒng)A包括氣泵1、氣缸2、刀盤支撐結(jié)構(gòu)件3、伺服電機(jī)4和待檢測(cè)刀庫(kù)5，其中，氣泵1與氣缸2通過氣動(dòng)管路連接，氣缸2操縱待檢測(cè)刀庫(kù)5中的刀具進(jìn)行推刀和回刀動(dòng)作；

所述的刀盤支撐結(jié)構(gòu)件3對(duì)待檢測(cè)刀庫(kù)5進(jìn)行支撐；

所述的伺服電機(jī)4安裝在待檢測(cè)刀庫(kù)5的上后方，通過行星減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待檢測(cè)刀庫(kù)5的鏈輪進(jìn)行選刀；伺服電機(jī)4選用伺服控制器，精確控制刀倉(cāng)伺服電機(jī)的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；

可選地，所述的待檢測(cè)刀庫(kù)5為分離式鏈?zhǔn)降稁?kù)。

所述的換刀機(jī)械手子系統(tǒng)B包括虛擬主軸6、機(jī)械手支撐結(jié)構(gòu)件7、減速電機(jī)8和機(jī)械手9，其中，機(jī)械手支撐結(jié)構(gòu)件7對(duì)各部件進(jìn)行支撐固定，減速電機(jī)8通過鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手9進(jìn)行換刀動(dòng)作，減速電機(jī)8與電機(jī)支撐架10固連；

所述的虛擬主軸6對(duì)機(jī)械手9換刀動(dòng)作帶來的刀具的刀柄進(jìn)行夾持，代替真實(shí)數(shù)控加工中心的主軸，虛擬主軸6與鏈?zhǔn)降稁?kù)支架固連，并通過待檢測(cè)刀庫(kù)5上粗裝配加工的豎直通孔進(jìn)行豎直平面內(nèi)的微調(diào)，虛擬主軸6通過頂絲在水平方向進(jìn)行微調(diào)；在虛擬主軸6位置調(diào)節(jié)完成后，通過定位銷進(jìn)行固定；

在機(jī)械手9進(jìn)行換刀動(dòng)作時(shí)，減速電機(jī)8提供的動(dòng)力通過彈性聯(lián)軸器11傳遞到傳動(dòng)軸12上；傳動(dòng)軸12將動(dòng)力傳遞到鏈輪16上，鏈輪16通過螺紋連接安裝到傳動(dòng)軸12上，通過將鏈輪套左側(cè)8個(gè)螺釘依次旋緊，鏈輪16通過鏈條把動(dòng)力最終傳遞到機(jī)械手9上。

所述的控制子系統(tǒng)C內(nèi)嵌于電控柜19的工控系統(tǒng)中，并以觸摸屏18作為控制終端，與實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行交互；

所述的控制子系統(tǒng)C包括下位機(jī)、上位機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)。

所述的故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D包括但不限于振動(dòng)傳感器、壓力變送器、溫度傳感器、噪聲傳感器、氣壓傳感器、三軸加速度傳感器、光電傳感器，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)信號(hào)包括但不限于機(jī)械手和刀盤電機(jī)的溫度、噪聲、氣壓值、電壓、電流、刀盤和機(jī)械手的振動(dòng)信號(hào)以及判斷是否掉刀的高低電平信號(hào)。

所述的故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D通過LabView軟件進(jìn)行多通道、多傳感器數(shù)據(jù)采集，采集到的信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡，匯總到NI compact RIO測(cè)試平臺(tái)；通過信號(hào)分析與處理模塊將信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，以文字、圖表的形式將刀庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)反饋給實(shí)驗(yàn)員；信號(hào)分析與處理模塊包括數(shù)據(jù)的調(diào)用打開、數(shù)據(jù)列表輸出、信號(hào)特征量分析、信號(hào)圖形分析和分析結(jié)果的保存。

所述的故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D的軟件系統(tǒng)對(duì)刀庫(kù)運(yùn)行過程中的各種刀具換刀次數(shù)、刀倉(cāng)正反轉(zhuǎn)的次數(shù)、刀庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間、電機(jī)電流和電壓變化情況、故障數(shù)據(jù)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄；通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，完成刀庫(kù)故障診斷；當(dāng)判定鏈?zhǔn)降稁?kù)及其機(jī)械手發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)終止試驗(yàn)并記錄故障數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：本實(shí)用新型是在實(shí)驗(yàn)室條件下，模擬加工中心刀庫(kù)的換刀流程情況，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀庫(kù)的運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確進(jìn)行故障診斷，低成本、快速及準(zhǔn)確地收集可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過采集的故障數(shù)據(jù)對(duì)鏈?zhǔn)降稁?kù)及機(jī)械手的可靠性進(jìn)行評(píng)估，通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)暴露鏈?zhǔn)降稁?kù)及機(jī)械手故障，找出刀庫(kù)的設(shè)計(jì)缺陷或薄軟環(huán)節(jié)，從而進(jìn)行改進(jìn)。由于省去了數(shù)控機(jī)床實(shí)際工作中的加工環(huán)節(jié)，進(jìn)行頻繁的換刀試驗(yàn)，從而縮短了試驗(yàn)周期，可快速及準(zhǔn)確地獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)?？梢姳緦?shí)用新型用途廣泛，通用性強(qiáng)，節(jié)省了專用設(shè)備的成本投入，且操作簡(jiǎn)單，具有很好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種鏈?zhǔn)降稁?kù)可靠性試驗(yàn)方法流程圖

圖2為本實(shí)用新型的一種鏈?zhǔn)降稁?kù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體框架圖(其中，實(shí)線為控制信號(hào)流，虛線為傳感信號(hào)流，雙箭頭為機(jī)械連接)

圖3為本實(shí)用新型的一種鏈?zhǔn)降稁?kù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一種實(shí)施例

圖4為刀盤子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5為換刀機(jī)械手子系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)俯視圖

圖6為換刀機(jī)械手子系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖7為本實(shí)用新型所述的故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的工作流程示意圖

圖8為本實(shí)用新型的故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)框架

圖中：

A、刀盤子系統(tǒng) B、換刀機(jī)械手子系統(tǒng) C、控制子系統(tǒng) D、故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng) 1、氣泵 2、氣缸 3、刀盤支撐結(jié)構(gòu)件 4、伺服電機(jī) 5、待檢測(cè)刀庫(kù) 6、虛擬主軸 7、機(jī)械手支撐結(jié)構(gòu)件 8、減速電機(jī) 9、機(jī)械手 10、電機(jī)支撐架 11、彈性聯(lián)軸器 12、傳動(dòng)軸 13、變頻器 14、軸承 15、軸承套 16、鏈輪 17、鏈輪襯套 18、觸摸屏 19、電控柜

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所述，本實(shí)用新型的一種鏈?zhǔn)降稁?kù)可靠性試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

步驟1:刀庫(kù)狀態(tài)檢驗(yàn)。包括安裝規(guī)定刀具和進(jìn)行既定功能檢驗(yàn)。具體地，在進(jìn)行可靠性試驗(yàn)前，在刀庫(kù)上安裝規(guī)定的刀具，包括最大重量、最大刀具重力矩、最大長(zhǎng)度及最大直徑的刀具；所述的功能檢驗(yàn)包括進(jìn)行刀倉(cāng)正反轉(zhuǎn)檢驗(yàn)、氣缸推刀回刀檢驗(yàn)、刀倉(cāng)交換刀具檢驗(yàn)、機(jī)械手換刀檢驗(yàn)、機(jī)械手抓刀檢驗(yàn)及系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄檢驗(yàn)；

步驟2:最大刀具重量刀具交換試驗(yàn)。刀庫(kù)僅裝入滿足最大刀具重量的刀具，進(jìn)行刀具自動(dòng)交換試驗(yàn)。刀具在每個(gè)刀套自動(dòng)重復(fù)交換次數(shù)應(yīng)不少于五次；

步驟3:故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)監(jiān)測(cè)刀庫(kù)及機(jī)械手的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄以及故障診斷。若系統(tǒng)發(fā)生故障，則進(jìn)行維修；若無故障，則繼續(xù)下一步；

步驟4:最大刀具直徑(相鄰刀套空刀)刀具交換試驗(yàn)。在刀庫(kù)相鄰刀套空刀的刀位上，裝入滿足最大刀具直徑(相鄰刀套空刀)的刀具，進(jìn)行刀具自動(dòng)交換試驗(yàn)。對(duì)刀位有特殊規(guī)定的，應(yīng)同時(shí)規(guī)定刀位進(jìn)行試驗(yàn)(交換次數(shù)不少于五次)；

步驟5:重復(fù)步驟3；

步驟6:最大刀具直徑(相鄰刀套裝刀)刀具交換試驗(yàn)。在刀庫(kù)相鄰刀位上，裝入滿足最大刀具直徑(相鄰刀套裝刀)的刀具，進(jìn)行刀具自動(dòng)交換試驗(yàn)。對(duì)刀位有特殊規(guī)定的，應(yīng)同時(shí)規(guī)定刀位進(jìn)行試驗(yàn)(交換次數(shù)不少于五次)；

步驟7:重復(fù)步驟3；

步驟8:最大刀具重力矩刀具交換試驗(yàn)。刀庫(kù)僅裝入滿足最大刀具重力矩的刀具，進(jìn)行刀具自動(dòng)交換試驗(yàn)。刀具在每個(gè)刀套自動(dòng)重復(fù)交換次數(shù)應(yīng)不少于五次；

步驟9:重復(fù)步驟3；

步驟10:運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲試驗(yàn)。刀庫(kù)中裝滿刀具，其中，滿足最大刀具重量、最大刀具直徑(相鄰刀套裝刀/空刀)、最大刀具重力矩的刀具應(yīng)至少各有一把，分別進(jìn)行刀具自動(dòng)交換試驗(yàn)。在距離刀具自動(dòng)交換裝置1m遠(yuǎn)的位置，進(jìn)行噪聲測(cè)量；

步驟11:重復(fù)步驟3；

步驟12:最大刀庫(kù)容重刀具交換試驗(yàn)。刀庫(kù)裝滿刀具，其中，每一把裝入的刀具都不超過最大刀具重量、最大刀具直徑(相鄰刀套裝刀)、最大刀具重力矩的允許值，同時(shí)，裝入的刀具的總重量達(dá)到最大刀庫(kù)容重。驅(qū)動(dòng)刀庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)選刀及刀具自動(dòng)交換試驗(yàn)，每個(gè)刀位的刀具自動(dòng)交換次數(shù)不應(yīng)少于10次；

步驟13:重復(fù)步驟3；

步驟14:試驗(yàn)結(jié)束。

優(yōu)選地，在進(jìn)行上述試驗(yàn)時(shí)，每個(gè)刀位都進(jìn)行轉(zhuǎn)位、抓刀動(dòng)作。轉(zhuǎn)位動(dòng)作包括正反向的連續(xù)順序轉(zhuǎn)位和不等位轉(zhuǎn)位。

可選地，在上述試驗(yàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1-2個(gè)小時(shí)后，停止15-30分鐘。在停止運(yùn)行的時(shí)間內(nèi)，對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行維護(hù)。維護(hù)項(xiàng)目包括對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行潤(rùn)滑，對(duì)螺栓進(jìn)行緊固，對(duì)電路接線進(jìn)行緊固等。

為實(shí)現(xiàn)上述鏈?zhǔn)降稁?kù)可靠性試驗(yàn)方法，本實(shí)用新型還提出了一種如圖2和圖3所示的鏈?zhǔn)降稁?kù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括刀盤子系統(tǒng)A、換刀機(jī)械手子系統(tǒng)B、控制子系統(tǒng)C和故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D等子系統(tǒng)，其中，刀盤子系統(tǒng)A承載待檢測(cè)的刀庫(kù)，換刀機(jī)械手子系統(tǒng)B對(duì)刀盤子系統(tǒng)A中的待檢測(cè)刀庫(kù)進(jìn)行換刀動(dòng)作，故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D包括布置在各子系統(tǒng)之中的傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，控制子系統(tǒng)C內(nèi)嵌于工控系統(tǒng)中，對(duì)其它各子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)。

具體地，所述的刀盤子系統(tǒng)A如圖4所示，主要包括氣泵1、氣缸2、刀盤支撐結(jié)構(gòu)件3、伺服電機(jī)4和待檢測(cè)刀庫(kù)5，其中，氣泵1與氣缸2通過氣動(dòng)管路連接，氣缸2操縱待檢測(cè)刀庫(kù)5中的刀具進(jìn)行推刀和回刀動(dòng)作；所述的刀盤支撐結(jié)構(gòu)件3對(duì)待檢測(cè)刀庫(kù)5進(jìn)行支撐；所述的伺服電機(jī)4安裝在待檢測(cè)刀庫(kù)5的上后方，通過行星減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待檢測(cè)刀庫(kù)5的鏈輪進(jìn)行選刀。伺服電機(jī)4選用伺服控制器，精確控制刀倉(cāng)伺服電機(jī)的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。所述的待檢測(cè)刀庫(kù)5為MDH系列分離式鏈?zhǔn)降稁?kù)。

參照?qǐng)D3可見，所述的換刀機(jī)械手子系統(tǒng)B主要包括虛擬主軸6、機(jī)械手支撐結(jié)構(gòu)件7、減速電機(jī)8和機(jī)械手9等，其中，機(jī)械手支撐結(jié)構(gòu)件7對(duì)各部件進(jìn)行支撐固定，其箱式支撐設(shè)計(jì)能充分滿足鏈?zhǔn)降稁?kù)與主軸換刀系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)要求；減速電機(jī)8通過鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手9進(jìn)行換刀動(dòng)作，該減速電機(jī)8帶自動(dòng)剎車功能，方便機(jī)械手換刀后準(zhǔn)確地回到原點(diǎn)；減速電機(jī)8通過四個(gè)螺栓連接到電機(jī)支撐架10上；

所述的虛擬主軸6對(duì)機(jī)械手9換刀動(dòng)作帶來的刀具的刀柄進(jìn)行夾持，代替真實(shí)數(shù)控加工中心的主軸，采用機(jī)械結(jié)構(gòu)夾持刀套的結(jié)構(gòu)，有效地模擬刀庫(kù)換刀過程。該虛擬主軸用螺栓直接固定在鏈?zhǔn)降稁?kù)支架后面，并能通過在待檢測(cè)刀庫(kù)5上粗裝配加工的豎直通孔進(jìn)行豎直平面內(nèi)的微小調(diào)節(jié)，頂絲可以實(shí)現(xiàn)虛擬主軸6在水平方向的微小調(diào)節(jié)。在虛擬主軸位置調(diào)節(jié)完成后，通過配做定位銷的方式使之固定。

結(jié)合圖5及圖6所示，在機(jī)械手9進(jìn)行換刀動(dòng)作時(shí)，減速電機(jī)8提供的動(dòng)力通過彈性聯(lián)軸器11傳遞到傳動(dòng)軸12上。減速電機(jī)8由變頻器13驅(qū)動(dòng)控制，變頻器13將根據(jù)機(jī)械手9所抓刀具的長(zhǎng)度、重量的不同，來控制減速電機(jī)8的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手9使用不同速度抓取不同長(zhǎng)度、重量的刀具的功能。考慮到不存在軸向力，傳動(dòng)軸所采用的是一對(duì)深溝球軸承14。

優(yōu)選地，所述的軸承14采用自帶密封圈結(jié)構(gòu)，通過軸肩和彈性擋圈對(duì)軸承內(nèi)圈進(jìn)行定位，外圈的定位則依靠軸承套15，內(nèi)外圈采用小過盈配合的方式安裝；傳動(dòng)軸12將動(dòng)力傳遞到鏈輪16上，鏈輪16通過螺紋連接安裝到傳動(dòng)軸12上，通過將鏈輪套左側(cè)8個(gè)螺釘依次旋緊，鏈輪16通過鏈條把動(dòng)力最終傳遞到換刀機(jī)械手9上。鏈輪襯套17內(nèi)部的圓錐面向右移動(dòng)導(dǎo)致收緊槽收縮，脹緊鏈輪的同時(shí)抱緊軸，傳遞扭矩。減速電機(jī)8的整體通過電機(jī)支撐架與換刀機(jī)械手支撐結(jié)構(gòu)件相連接，所述的電機(jī)支撐架10在豎直面和水平面上各開有兩個(gè)長(zhǎng)條孔，可以通過兩組長(zhǎng)條孔實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度的調(diào)整。

所述的控制子系統(tǒng)C內(nèi)嵌于電控柜19的工控系統(tǒng)中，并以觸摸屏18作為控制終端，與實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行交互；觸摸屏18安裝在具有兩個(gè)360°旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的拐臂機(jī)構(gòu)上，方便操作。所述的電控柜19用于安裝控制電路，放置計(jì)算機(jī)顯示器、工控機(jī)和控制板等。所述的控制子系統(tǒng)C包括下位機(jī)、上位機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)。下位機(jī)采用易于擴(kuò)展、可靠性高且抗干擾能力強(qiáng)的PLC。上位機(jī)選用了常用的工控機(jī)，方便進(jìn)行PLC編程?？刂谱酉到y(tǒng)C采用ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及方便的查詢。

所述的故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D包括但不限于振動(dòng)傳感器、壓力變送器、溫度傳感器、噪聲傳感器、氣壓傳感器、三軸加速度傳感器、光電傳感器，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括但不限于機(jī)械手和刀盤電機(jī)的溫度信號(hào)、噪聲、氣壓值、電壓信號(hào)、電流信號(hào)、刀盤和機(jī)械手的振動(dòng)信號(hào)以及檢測(cè)是否掉刀的高低電平信號(hào)等。

圖7為故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D的工作流程。在刀庫(kù)可靠性試驗(yàn)過程中，故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D通過LabView軟件可實(shí)現(xiàn)多通道、多傳感器數(shù)據(jù)采集，采集到的信號(hào)經(jīng)過數(shù)采卡，匯總到NI CompactRIO測(cè)試平臺(tái)。通過信號(hào)分析與處理模塊將信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，以文字、圖表的形式直觀地將刀庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)反饋給操作者。信號(hào)分析與處理模塊主要包括數(shù)據(jù)的調(diào)用打開、數(shù)據(jù)列表輸出、信號(hào)特征量分析、信號(hào)圖形分析和分析結(jié)果的保存等內(nèi)容。

作為一種具體實(shí)施例，圖8給出了一種故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)D的軟件系統(tǒng)框架。該軟件系統(tǒng)可對(duì)刀庫(kù)運(yùn)行過程中的各種刀具換刀次數(shù)、刀倉(cāng)正反轉(zhuǎn)的次數(shù)、刀庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間、電機(jī)電流和電壓變化情況、故障數(shù)據(jù)等狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，完成刀庫(kù)故障診斷。當(dāng)判定鏈?zhǔn)降稁?kù)及其機(jī)械手發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)終止試驗(yàn)并記錄故障數(shù)據(jù)。

上述實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式以及方法步驟等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。