CN109884433B - 一种多功能测试台及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种多功能测试台，包括柜体和脚轮；其中，柜体的底部设置有脚轮；柜体上设有前柜门、显示器、电机组件、电压表、用于引出电缆和航空插头的穿线孔、后柜门、第一支撑台、第二支撑台、蜂鸣器、三色灯、激光头电容标定装置和交换平台电机；第一支撑台上放置有鼠标和键盘；第二支撑台安装在第一支撑台的上端，且设有第一操作面板和第二操作面板；电机组件包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机；显示器和电压表都位于第二支撑台的上方。本发明还公开了上述测试台的检测方法。本发明提出的测试台用来模拟机床主体；通过将测试台与电控柜进行连接检测，大大降低了电控柜和机床装配时间、缩短制造周期，且降低事故率。

Description

一种多功能测试台及其使用方法

技术领域

本发明涉及测试台技术领域，尤其涉及一种多功能测试台及其使用方法。

背景技术

全封闭式平板激光切割机床是武汉高能激光切割设备制造有限公司的的主要产品；全封闭式平板激光切割机床配备有与机床的床身分离设置的独立式电控柜；在机床制造中，对机床的床身和电控柜采用并行分别加工的方式进行生产；机床的床身加工完成后需要安装传动部件、横梁部件、外罩、气动系统、伺服电机、连接电缆和电气元件等；这个过程用时2～3天；与此同时，电控柜的只要2天即可装配完成。然后会将床身的航空插头连接在独立电柜的配套插座上；然后对电控柜逐步一级一级通电检查；通过电控柜设置操作系统，并配置伺服驱动参数，安装切割软件，在平台配置工具里配置设备系统参数等等，对操作系统进行校准；但是对机床的床身和电控柜进行安装时存在以下缺点：

1、在对电控柜与机床的床身连接时，由于缺少专业的测试工具对电控柜的接线进行检查；会导致部分接线错误；当将电控柜连接到机床上后，对电控柜通电后可能导致电控柜的线路故障；电控柜故障后需要将电控柜发送至生产厂家进行维修，不仅浪费时间，还耗费人力物力；

2、每一台独立的电控柜与机床床身的安装配置时间约为5～6小时；这个时间占设备集成总装时间的12％左右；电控柜与机床床身装配时间长在一定程度上制约了公司产能和供货时间；

3、工作人员对机床的软件安装和配置时，很难保证设置方法和参数难以统一，且对软件的管理人员进行大量培训，大大增加对软件的管理难度；当电控柜装配完成后直接流向下一道总装工序；工作人员通过万用表等标准仪器对电控柜做初步检查；但是对于伺服系统的运动功能、工业PC和控制板卡的模拟量输出功能等等的深入检查，则需要多人配合进行和以专用仪器实施；从而大大增加了电控柜的配置时间；进而直接影响到大批量生产的效率。

因此由于现在技术中没有用于能全面检验激光独立电柜装配质量的多功能综合性电气测试台；使得电控柜和机床床身装配时间过长；严重制约生产效率；为此本申请中提出一种多功能测试台及其使用方法，已解决上述问题。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种多功能测试台及其使用方法，通过本发明提出的测试台用来模拟机床主体；通过将测试台与电控柜进行连接，以接受电控柜的电源控制、数字信号和模拟信号的测试对电控柜进行出厂检测，大大降低了电控柜和机床装配时间、缩短制造周期，且降低事故率。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种多功能测试台，包括柜体和脚轮；其中，柜体的底部设置有脚轮；柜体上设有前柜门、显示器、电机组件、电压表、用于引出电缆和航空插头的穿线孔、后柜门、第一支撑台、第二支撑台、蜂鸣器、三色灯、激光头电容标定装置和交换平台电机；

第一支撑台垂直安装在柜体的前端面，且第一支撑台位于前柜门的上方；第一支撑台上放置有鼠标和键盘；第二支撑台安装在第一支撑台的上端，且第二支撑台朝向柜体的端面与柜体连接；第二支撑台上设有第一操作面板和第二操作面板；第一操作面板上设有交换平台操作按钮、限位开关和抽风阀指示灯；第二操作面板上设有急停按钮、各分支电源按钮、指示灯和USB口插座；

电机组件位于柜体的顶部；电机组件包括用于检测Y1轴转向的第一伺服电机、用于检测Y2轴转向的第二伺服电机、用于检测X轴转向的第三伺服电机和用于检测Z轴转向的第四伺服电机；

显示器和电压表并排设置，且显示器和电压表都位于第二支撑台的上方；显示器通过VGA视频线与工控机连接，用于显示出和主机显示器相同的画面；显示器分别连接键盘、电机组件、电压表、鼠标、蜂鸣器、三色灯、激光头电容标定装置和交换平台电机。

优选的，柜体内还是设有用于安装电器元件的电路板和用于连接众多电器元件的导线。

优选的，电压表包括数显电压表和DA2电压表；数显电压表用于显示PWM激光功率输出强度大小，且数显电压表的量程为0～21.5V；DA2电压表用于显示电压输出板卡模拟量输出电压的大小，且DA2电压表的量程为0～10.0V。

优选的，第二支撑台选用钢琴式斜面板。

优选的，第一操作面板和第二操作面板都为不锈钢材质制成；第一操作面板和第二操作面板都采用可拆卸的嵌入式结构安装在第二支撑台上。

优选的，电机组件的电机轴均朝向显示器。

优选的，各分支电源按钮包括测试系统电源按钮、运动系统电源按钮、激光器电源按钮、冷水机电源按钮、机床润滑电源按钮、机床照明电源按钮和激光器电源按钮。

上述一种多功能测试台的使用方法，包括以下具体步骤：

S1、将装配好的电控柜和测试台进行连接；再将电控柜通过电源线接入电源，并对电控柜和测试台做好工作零线和保护零线的连接；

S2、对电控柜通电后，并启动显示器；在显示器上使用鼠标和键盘依次进行如下配置：进行伺服配置软件安装、驱动器参数导入、切割软件配置、后台配置底层参数，激光头和调高器配置、交换平台变频器参数设置和下载交换平台PLC的程序。

S3、依次按下测试系统电源按钮、运动系统电源按钮、激光器电源按钮、冷水机电源按钮、机床润滑电源按钮、机床照明电源按钮、激光器电源按钮和紧急停止按钮，测试各部件通电后是否正常运行；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试；

S4、在S3的测试结果都显示正常后，使用切割软件进行标定操作；标定结果在显示器上显示；

S5、标定结束后；在显示器上打开软件测试界面，并点击软件测试界面上的各个方向键，以测试电机组件各个电机的正反向旋转和逐步提速测试；并同时测试与电机组件相连接的指示灯和报警装置是否正常运行；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试；

S6、在S5的测试结果显示正常后；使用切割软件以图形运行轨迹控制电机组件运行，以观察运行过程中的电机组件运转、激光PWM电压显示，气压阀通断指示和氧气比例阀调节输出的电压值变化值都是否正常；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试。

S7、在S6的测试结果显示正常后；使用交换平台PLC的程序并选择交换平台开关打的手动状态；使用金属器件接通“平台上锁”感应器；按下“平台向前’按钮，则测试交流电机将正转；使用金属器件测试‘上台停止’接近开关或‘下台停止’接近开关，测试是否能触发正转的测试交流电机限位停止保护功能；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试，直至测试结果显示正常；

按下‘平台向后’按钮，则测试交流电机电机将反转；使用金属器件测试‘上台停止’接近开关或‘下台停止’接近开关，测试是否能触发反转的测试交流电机限位停止保护功能；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试，直至测试结果显示正常；

S8、在S7的测试结果全部显示正常后；对检查合格的电控柜贴上合格品标签，并对合格的电控柜进行包装发货。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明提供的用来模拟机床主体、接受电柜的电源控制、接受电柜的数字信号、接受电柜的模拟的信号的测试台具有高度集成性能，且测试台方便移动；将激光切割机床的运动控制部件、信号部件、传感器和主令电气元件紧凑合理的组合分布在测试台上；可以在测试台上完成绝大部分对电控柜的设置和测试；

检测时，将制作完的电控柜与测试台的电缆航插连接后；先通电进行电控柜的软件安装设置和参数匹配；然后使用测试台对电控柜进行测试；通过测试台实验模拟机床的绝大部分功能和动作，并与电控柜进行配合测试；从而可在1个小时内完成1台独立电控柜的配置安装以及对电控柜的测试；将电控柜的配置测试的效率提高300％，并且减少的电控柜和机床床身总装时间约4小时，从而缩短约10％的制造周期；将电控柜的工序故障率降低到1％；将经过测试台检测配置后的电控柜与机床进行安装，使得测试台和电控柜之间更加安全可靠。

其中，使用测试台对电控柜进行现场检查时；对于电控柜检查出来的问题，在电控柜装配区就地返修，对电控柜随即测试；测试合格后的电控柜作为合格品；在电控柜上贴上合格标签，并对电控柜进行包装入库；在机床主体装配完毕，对照合同号从库房中提取检测合格的电控柜与机床装配；电控柜与机床装配后通电，并进行拷机运行磨合、切割打样等，大大提高了装配效率保证正常的生产进度。

附图说明

图1为本发明提出的一种多功能测试台的主视图。

图2为本发明提出的一种多功能测试台的俯视图。

图3为本发明提出的一种多功能测试台的左视图。

附图标记：

1、柜体；2、前柜门；3、键盘；4、第一操作面板；5、散热窗；6、显示器；7、电机组件；71、第一伺服电机；72、第二伺服电机；73、第三伺服电机；74、第四伺服电机；8、电压表；9、鼠标；10、穿线孔；11、脚轮；12、后柜门；13、第二操作面板；14、第一支撑台；15、第二支撑台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1为本发明提出的一种多功能测试台的主视图。

图2为本发明提出的一种多功能测试台的俯视图。

图3为本发明提出的一种多功能测试台的左视图。

如图1-3所示，通过本发明提出的测试台用来模拟机床主体；通过将测试台与电控柜进行连接，以接受电控柜的电源控制、数字信号和模拟信号的测试；该测试台上只设有主控零件和执行元件；主控零件对执行元件进行控制；测试台自身不连接任何外部电源、以保证了控制的独立性和设备的安全性；测试台通过连接线与独立电控柜相连，并通过操作各个按钮、鼠标、键盘来测试电控柜的各项功能；此测试台上集成了床身所有的控制元件、指示信号元件、主要的运动系统部件以及传感器；在测试台上设有的指示灯用来显示激光器和润滑油泵的电源开关的运行状态；以下对测试台的具体结构进行描述；

一种多功能测试台，包括柜体1和脚轮11；其中，柜体1上设有前柜门2、显示器6、电机组件7、电压表8、用于引出电缆和航空插头的穿线孔10、后柜门12、第一支撑台14、第二支撑台15、蜂鸣器、三色灯、激光头电容标定装置和交换平台电机；

柜体1的底部设置有可自由转向的脚轮11；使用脚轮11方便对测试台进行移动，从而移动测试台在电柜装配间做检验使用，而且可以将测试台移动到机床总装现场做检查测试用途；

第一支撑台14垂直安装在柜体1的前端面，且第一支撑台14位于前柜门2的上方；第一支撑台14上放置有鼠标9和键盘3；第二支撑台15安装在第一支撑台14的上端，且第二支撑台15朝向柜体1的端面与柜体1连接；第二支撑台15上设有第一操作面板4和第二操作面板13；第一操作面板4上设有交换平台操作按钮、限位开关和抽风阀指示灯；第二操作面板13上设有急停按钮、各分支电源按钮、指示灯和USB口插座；

电机组件7位于柜体1的顶部；电机组件7包括用于检测Y1轴转向的第一伺服电机71、用于检测Y2轴转向的第二伺服电机72、用于检测X轴转向的第三伺服电机73和用于检测Z轴转向的第四伺服电机74；

显示器6和电压表8并排设置，且显示器6和电压表8都位于第二支撑台15的上方；显示器6通过VGA视频线与工控机连接，用于显示出和主机显示器相同的画面；显示器6分别连接键盘3、电机组件7、电压表8、鼠标9、蜂鸣器、三色灯、激光头电容标定装置和交换平台电机。

在一个可选的实施例中，各分支电源按钮包括测试系统电源按钮、运动系统电源按钮、激光器电源按钮、冷水机电源按钮、机床润滑电源按钮、机床照明电源按钮和激光器电源按钮。

在一个可选的实施例中，柜体1内还是设有用于安装电器元件的电路板和用于连接众多电器元件的导线。

在一个可选的实施例中，电压表8包括数显电压表和DA2电压表；数显电压表用于显示PWM激光功率输出强度大小，且数显电压表的量程为0～21.5V；DA2电压表用于显示电压输出板卡模拟量输出电压的大小，且DA2电压表的量程为0～10.0V。

在一个可选的实施例中，第二支撑台15选用钢琴式斜面板。

在一个可选的实施例中，第一操作面板4和第二操作面板13都为不锈钢材质制成；第一操作面板4和第二操作面板13都采用可拆卸的嵌入式结构安装在第二支撑台15上。

在一个可选的实施例中，电机组件7的电机轴均朝向显示器6。

上述多功能测试台的使用方法，包括以下具体步骤：

S1、将装配好的电控柜和测试台进行连接；再将电控柜通过电源线接入电源，并对电控柜和测试台做好工作零线和保护零线的连接；

其中具体的为将装配好的电控柜经过初步检查后；将电控柜与测试台进行所有接插件的连接，从PG1到PG20逐一连接各个航空插头；然后将测试台上的测试电机连接到电控柜后面板的动力端子U1；V1；W1上；最后将电源线接到电控柜的电源空开上；

S2、对电控柜通电后，并启动显示器6；在显示器6上使用鼠标9和键盘3依次进行如下配置：进行伺服配置软件安装、驱动器参数导入、切割软件配置、后台配置底层参数，激光头和调高器配置、交换平台变频器参数设置和下载交换平台PLC的程序。

S3、依次按下测试系统电源按钮、运动系统电源按钮、激光器电源按钮、冷水机电源按钮、机床润滑电源按钮、机床照明电源按钮、激光器电源按钮和紧急停止按钮，测试各部件通电后是否正常运行；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试；

S4、在S3的测试结果都显示正常后，使用切割软件进行标定操作；标定结果在显示器上显示；

具体的为打开切割软件后点击调光器中的标定；首先进行‘伺服标定’以检测伺服驱动器的端子反馈电压；其中，伺服驱动器的零飘电压必须控制在1mV以内，否则必须检测伺服系统的接地是否有效达标；从零点位开始手动模拟标定；将丝杠向右均匀慢速旋转；激光头喷嘴逐步接近并碰到右侧接地体后，激光头喷嘴迅速回缩到8mm距离，再向右侧移动，再次轻触碰板后，标定完成；然后进行‘浮头标定’，按下‘ENTNR’按钮，第四伺服电机74开始旋转，这时人工操作标定丝杠配合电机的正反向运动，标定完成后，标定结果的显示画面；

S5、标定结束后；在显示器上打开软件测试界面，并点击软件测试界面上的各个方向键，以测试电机组件7各个电机的正反向旋转和逐步提速测试；并同时测试与电机组件7相连接的指示灯和报警装置是否正常运行；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试；

S6、在S5的测试结果显示正常后；使用切割软件以图形运行轨迹控制电机组件7运行，以观察运行过程中的电机组件7运转、激光PWM电压显示，气压阀通断指示和氧气比例阀调节输出的电压值变化值都是否正常；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试。

S7、在S6的测试结果显示正常后；使用交换平台PLC的程序并选择交换平台开关打的手动状态；使用金属器件接通“平台上锁”感应器；按下“平台向前’按钮，则测试交流电机将正转；使用金属器件测试‘上台停止’接近开关或‘下台停止’接近开关，测试是否能触发正转的测试交流电机限位停止保护功能；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试，直至测试结果显示正常；

按下‘平台向后’按钮，则测试交流电机电机将反转；使用金属器件测试‘上台停止’接近开关或‘下台停止’接近开关，测试是否能触发反转的测试交流电机限位停止保护功能；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试，直至测试结果显示正常；

S8、在S7的测试结果全部显示正常后；对检查合格的电控柜贴上合格品标签，并对合格的电控柜进行包装发货。

在一个可选的实施例中，合格品标签上注明合同号、机床型号、生产日期和生产者，以便于在电控柜发生质量问题后方便进行问题追溯。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种多功能测试台，其特征在于，包括柜体(1)和脚轮(11)；其中，柜体(1)的底部设置有脚轮(11)；柜体(1)上设有前柜门(2)、显示器(6)、电机组件(7)、电压表(8)、用于引出电缆和航空插头的穿线孔(10)、后柜门(12)、第一支撑台(14)、第二支撑台(15)、蜂鸣器、三色灯、激光头电容标定装置和交换平台电机；

第一支撑台(14)垂直安装在柜体(1)的前端面，且第一支撑台(14)位于前柜门(2)的上方；第一支撑台(14)上放置有鼠标(9)和键盘(3)；第二支撑台(15)安装在第一支撑台(14)的上端，且第二支撑台(15)朝向柜体(1)的端面与柜体(1)连接；第二支撑台(15)上设有第一操作面板(4)和第二操作面板(13)；第一操作面板(4)上设有交换平台操作按钮、限位开关和抽风阀指示灯；第二操作面板(13)上设有急停按钮、各分支电源按钮、指示灯和USB口插座；

电机组件(7)位于柜体(1)的顶部；电机组件(7)包括用于检测Y1轴转向的第一伺服电机(71)、用于检测Y2轴转向的第二伺服电机(72)、用于检测X轴转向的第三伺服电机(73)和用于检测Z轴转向的第四伺服电机(74)；

显示器(6)和电压表(8)并排设置，且显示器(6)和电压表(8)都位于第二支撑台(15)的上方；显示器(6)通过VGA视频线与工控机连接，用于显示出和主机显示器相同的画面；显示器(6)分别连接键盘(3)、电机组件(7)、电压表(8)、鼠标(9)、蜂鸣器、三色灯、激光头电容标定装置和交换平台电机；

一种多功能测试台的使用方法，包括以下具体步骤：

S1、将装配好的电控柜和测试台进行连接；再将电控柜通过电源线接入电源，并对电控柜和测试台做好工作零线和保护零线的连接；

S2、对电控柜通电后，并启动显示器(6)；在显示器(6)上使用鼠标(9)和键盘(3)依次进行如下配置：进行伺服配置软件安装、驱动器参数导入、切割软件配置、后台配置底层参数，激光头和调高器配置、交换平台变频器参数设置和下载交换平台PLC的程序；

S3、依次按下测试系统电源按钮、运动系统电源按钮、激光器电源按钮、冷水机电源按钮、机床润滑电源按钮、机床照明电源按钮、激光器电源按钮和紧急停止按钮，测试各部件通电后是否正常运行；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试；

S4、在S3的测试结果都显示正常后，使用切割软件进行标定操作；标定结果在显示器上显示；

S5、标定结束后；在显示器上打开软件测试界面，并点击软件测试界面上的各个方向键，以测试电机组件(7)各个电机的正反向旋转和逐步提速测试；并同时测试与电机组件(7)相连接的指示灯和报警装置是否正常运行；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试；

S6、在S5的测试结果显示正常后；使用切割软件以图形运行轨迹控制电机组件(7)运行，以观察运行过程中的电机组件(7)运转、激光PWM电压显示，气压阀通断指示和氧气比例阀调节输出的电压值变化值都是否正常；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试；

S7、在S6的测试结果显示正常后；使用交换平台PLC的程序并选择交换平台开关打的手动状态；使用金属器件接通“平台上锁”感应器；按下“平台向前’按钮，则测试交流电机将正转；使用金属器件测试‘上台停止’接近开关或‘下台停止’接近开关，测试是否能触发正转的测试交流电机限位停止保护功能；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试，直至测试结果显示正常；

按下‘平台向后’按钮，则测试交流电机电机将反转；使用金属器件测试‘上台停止’接近开关或‘下台停止’接近开关，测试是否能触发反转的测试交流电机限位停止保护功能；若上述测试结果显示不正常，则对不正常运行的部件进行检查以及再测试，直至测试结果显示正常；

S8、在S7的测试结果全部显示正常后；对检查合格的电控柜贴上合格品标签，并对合格的电控柜进行包装发货。

2.根据权利要求1所述的一种多功能测试台，其特征在于，柜体(1)内还是设有用于安装电器元件的电路板和用于连接众多电器元件的导线。

3.根据权利要求1所述的一种多功能测试台，其特征在于，电压表(8)包括数显电压表和DA2电压表；数显电压表用于显示PWM激光功率输出强度大小，且数显电压表的量程为0～21.5V；DA2电压表用于显示电压输出板卡模拟量输出电压的大小，且DA2电压表的量程为0～10.0V。

4.根据权利要求1所述的一种多功能测试台，其特征在于，第二支撑台(15)选用钢琴式斜面板。

5.根据权利要求1所述的一种多功能测试台，其特征在于，第一操作面板(4)和第二操作面板(13)都为不锈钢材质制成；第一操作面板(4)和第二操作面板(13)都采用可拆卸的嵌入式结构安装在第二支撑台(15)上。

6.根据权利要求1所述的一种多功能测试台，其特征在于，电机组件(7)的电机轴均朝向显示器(6)。

7.根据权利要求1所述的一种多功能测试台，其特征在于，各分支电源按钮包括测试系统电源按钮、运动系统电源按钮、激光器电源按钮、冷水机电源按钮、机床润滑电源按钮、机床照明电源按钮和激光器电源按钮。

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