[发明专利]一种用于数控系统可靠性测试的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于数控系统可靠性测试的试验装置，该装置由数据采集系统、数据存贮系统和数据访问与展示系统组成，对有限样本的受试数控系统开展无替换模式的定时截尾无间断连续运行试验，进行长时间批量化运行试验过程监控，采集运行数据、故障数据和维护数据等，根据所获得数据进行故障模式、影响及危害度分析（FMECA）、计算平均故障间隔时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）等数据。

背景技术

数控系统和数控机床的可靠性水平，对于数控装备正常运行和数控生产厂商提高产品竞争力有着至关重要的作用。数控系统可靠性试验测试是在可靠性工程理论指导下，按国家相关标准和规范，结合数控机床应用特点，通过实际试验测试获取反映数控系统可靠性水平的平均故障间隔时间MTBF、故障信息以及运行状态等数据。为了充分测试和试验对比，除正常空载条件下的运行外，在实验室模拟实际工作环境，对数控系统进行加载条件下的测试。

数控系统质量及可靠性是一个综合性的技术和学科，涉及的技术领域相当广泛，数控系统技术涉及机械、电气、光学、气动、液动等多学科技术及多种元器件、配套件及材料，同时受设计、制作、配套、管理、贮运及使用诸多条件等因素影响，其失效模式、机理及分布特性、指标确定等方面，即不同于纯电子产品，又有别于机械产品。对于大多数的测试平台都是按照各公司或厂家自身的特点而设计，具有很强的专用性，没有共通的测试平台。同时测试设备大多只能单独对数控系统的硬件功能或单独对数控系统的软硬件集成后的综合功能进行测试。

针对数十台不同厂家、不同型号的数控系统性能测试，考虑到数控系统高可靠、小样本、运行时间长等特点，为这些受试数控系统所开展的无替换模式的定时截尾试验搭建实验室测试平台，进行长时间批量化运行试验过程监控，采集运行数据、故障数据和维护数据等，保证该系统冗余性和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于建立一种用于数控系统可靠性测试的试验装置，针对数控系统高可靠、小样本、运行时间长等特点，保证对不同的数控系统建立统一的实验环境进行无替换模式的定时截尾无间断连续运行试验，用以对比和评价各数控系统性能。

本发明为搭建一个测试平台，该平台可对有限样本的数控系统进行无替换模式的定时截尾无间断连续运行试验，满足长时间批量化运行试验过程监控，采集运行数据、故障数据和维护数据等要求，获取2万小时及以上同等运行环境条件下准确、可比的数控系统现场运行数据，并建立典型数控系统实测数据库。

本发明采用的技术方案为：一种用于数控系统可靠性测试的试验装置，该装置包括数据采集系统、数据存贮系统和数据访问与展示系统，其中：

所述的数据采集系统，针对被测的数控系统，对不同系列的数控系统都配有相应的摄像头用以监控其运行状态；同时针对每台被测系统配有数据采集装置，采集数据包括总电源、NC电源、系统PLC控制开关、电压测量和温湿度测量值；

所述的数据存贮系统，满足可存储2万小时及以上的监控数据和采集数据的要求，并有冗余功能以保证采集数据不间断、可靠；

所述的数据访问与展示系统，建立网络服务器，用户通过网络可采访系统，查询数控系统工作状态；包括监控状态和数据。

进一步的，该装置能够进行长时间批量化运行试验过程监控，采集运行数据、故障数据和维修数据要求，可连续无间断对数控系统进行试验过程的监控；可连续无间断采集数控系统运行状态数据、故障数据和维修数据。

本发明测试平台有以下优点：

1、该测试平台为冗余的测试平台，当平台中某一装置出现故障时，备用装置立即启动，转换时间<=0.1秒；

2、该测试平台可以通过网络进行远程控制和监控，减少由于集中的批量的运行数控系统而造成的噪声对人的损害；

3、被测数控系统出现故障以及环境参数超限等情况下，能够提供声光报警，并具有声光报警自动取消和人工取消两种功能，存储报警、报警取消记录。

附图说明

图1测试系统拓扑图；

图2视频采集系统示意图；

图3系统拓扑结构图；

图4网络传输系统结构图；

图5信号采集系统原理图；

图6测试箱设备示意图；

图7数据存储系统初步方案设计图；

图8为运行测试循环流程。

具体实施方式

本发明包括数据采集系统、数据访问与展示系统、数据存贮系统三个模块如附图1所示。

1、数据采集系统