CN216449939U - 实现数控装置多功能检测的检测台装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实现数控装置多功能检测的检测台装置，包括IO转接板、IO接口、输入输出检测模块、手轮及手轮接口、脉冲计数模块和模拟量检测模块，IO接口进行信号的传输，将IO转接板的输入输出信号传输至检测台；输入输出检测模块检测输入信号及输出信号是否异常；手轮及手轮接口，在手轮摇动的情况下，数控装置检测手轮输入并显示手轮转向及转速；脉冲计数模块显示进给轴的脉冲计数，以及检测编码器的反馈；模拟量检测模块量化处理主轴模拟量并显示电压。采用了本实用新型的实现数控装置多功能检测的检测台装置，系统测试更加简单，快捷，测试装置小巧灵活，测试方便，便于批量生产使用。

Description

实现数控装置多功能检测的检测台装置

技术领域

本实用新型涉及测试领域，尤其涉及数控系统外设接口检测领域，具体是指一种实现数控装置多功能检测的检测台装置。

背景技术

随着产量的不断增大，以及对质量要求的不断严格，产品的也必须要不断提升自身产品的品质。产品出厂前就必须经过大量测试，确保产品到用户手上运行的时候不会出现纰漏。

现有的测试治具在测试过程中，通过手动拨动开关，外接电机和继电器等各种繁琐的步骤才能实现想要的功能，外部的接线复杂，并且需要手工检测。现可以减少工序，缩短时间，可以推广到同类功能或产品的测试和拷机。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足一致性好、可靠性高、适用范围较为广泛的实现数控装置多功能检测的检测台装置。

为了实现上述目的，本实用新型的实现数控装置多功能检测的检测台装置如下：

该实现数控装置多功能检测的检测台装置，其主要特点是，所述的装置包括IO转接板、IO接口、输入输出检测模块、手轮及手轮接口、脉冲计数模块和模拟量检测模块，所述的IO接口与IO转接板相连接，所述的IO接口进行信号的传输，将IO转接板的输入输出信号传输至检测台；所述的输入输出检测模块通过IO转接板与外部的数控装置相连接，检测输入信号及输出信号是否异常；所述的手轮及手轮接口包括手轮和手轮接口，所述的手轮通过手轮接口与外部的数控装置相连接，在手轮摇动的情况下，数控装置检测手轮输入并显示手轮转向及转速；所述的脉冲计数模块与数控装置和单片机相连，显示进给轴的脉冲计数，以及检测编码器的反馈；模拟量检测模块与数控装置和单片机相连，量化处理主轴模拟量并显示电压。

较佳地，所述的输入输出检测模块包括多个输入检测单元、多个输出检测单元、多个输入LED灯、多个输出LED灯、继电器和拨动开关，所述的多个输入检测单元和多个输出检测单元均通过与IO转接板与外部的数控装置相连接，所述的继电器与输入检测单元和输出检测单元相连接，所述的多个输入LED灯与多个输入检测单元均相连接，所述的多个输出LED灯与多个输出检测单元均相连接，所述的拨动开关与输入检测单元相连接。

较佳地，所述的输入检测单元的数量大于输出检测单元的情况下，多余的输入检测单元通过拨动开关进行检测。

较佳地，所述的脉冲计数模块将进给轴的信号传输至单片机，通过单片机对信号计数处理，并传输至数码管显示。

较佳地，所述的脉冲计数模块还包括编码器模拟单元，单片机模拟输出两组方波信号，通过IO接口传输至数控装置，通过检测两组方波信号的相位差以及频率计算轴的转向和转速。

较佳地，所述的模拟量检测模块通过单片机处理数控装置输出的两路模拟量并进行量化，通过数码管显示电压大小。

较佳地，所述的装置还包括电源开关，与所述的IO转接板、输入输出检测模块、手轮及手轮接口、脉冲计数模块和模拟量检测模块均相连接，控制装置的电源。

采用了本实用新型的实现数控装置多功能检测的检测台装置，嵌入式的电子设计来发生信号和检测信号，带自动的输入输出口检测，手轮接口，驱动器接口，主轴编码器接口，模拟量输出接口。配合系统测试更加简单，快捷。本装置将系统的所有接口尽可能的模拟成机床加工时候的状态，同时又不需要大量的连接外设和机械设备，测试装置小巧灵活，测试方便，便于批量生产使用。

附图说明

图1为本实用新型的实现数控装置多功能检测的检测台装置的输入输出检测模块的电路结构示意图。

图2为本实用新型的实现数控装置多功能检测的检测台装置的脉冲计数模块的电路结构示意图。

图3为本实用新型的实现数控装置多功能检测的检测台装置的测试台的示意图。

附图标记：

1 LED灯

2 输出检测单元

3 输入检测单元

4 输入输出检测模块

5 系统连接口

6 手轮及手轮接口

7 数码管

8 电源开关

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本实用新型的该实现数控装置多功能检测的检测台装置，其中包括IO转接板、IO接口、输入输出检测模块4、手轮及手轮接口6、脉冲计数模块和模拟量检测模块，所述的IO接口与IO转接板相连接，所述的IO接口进行信号的传输，将IO转接板的输入输出信号传输至检测台；所述的输入输出检测模块4通过IO转接板与外部的数控装置相连接，检测输入信号及输出信号是否异常；所述的手轮及手轮接口6包括手轮和手轮接口，所述的手轮通过手轮接口与外部的数控装置相连接，在手轮摇动的情况下，数控装置检测手轮输入并显示手轮转向及转速；所述的脉冲计数模块与数控装置和单片机相连，显示进给轴的脉冲计数，以及检测编码器的反馈；模拟量检测模块与数控装置和单片机相连，量化处理主轴模拟量并显示电压。

如图1所示，作为本实用新型的优选实施方式，所述的输入输出检测模块4包括多个输入检测单元3、多个输出检测单元2、多个输入LED灯、多个输出LED灯、继电器和拨动开关，所述的多个输入检测单元3和多个输出检测单元2均通过与IO转接板与外部的数控装置相连接，所述的继电器与输入检测单元3和输出检测单元2相连接，所述的多个输入LED灯与多个输入检测单元3均相连接，所述的多个输出LED灯与多个输出检测单元2均相连接，所述的拨动开关与输入检测单元3相连接。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的输入检测单元3的数量大于输出检测单元2的情况下，多余的输入检测单元3通过拨动开关进行检测。

如图2所示，作为本实用新型的优选实施方式，所述的脉冲计数模块将进给轴的信号传输至单片机，通过单片机对信号计数处理，并传输至数码管7显示。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的脉冲计数模块还包括编码器模拟单元，单片机模拟输出两组方波信号，通过IO接口传输至数控装置，通过检测两组方波信号的相位差以及频率计算轴的转向和转速。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的模拟量检测模块通过单片机处理数控装置输出的两路模拟量并进行量化，通过数码管7显示电压大小。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的装置还包括电源开关8，与所述的IO转接板、输入输出检测模块4、手轮及手轮接口6、脉冲计数模块和模拟量检测模块均相连接，控制装置的电源。

本实用新型的具体实施方式中，提供一种数控系统接口部分检测的测试治具，用以解决数控系统在生产中因为芯片损害，虚焊，接口机械损坏，内部逻辑错乱，软件异常导致的功能异常问题，保证产品的一致性和可靠性。

本装置通过继电器方式检测输入与输出点的相连，实现输入口/输出口自动检测功能，通过单片机对脉冲的采集以及对编码器的模拟，通过单片机模拟主轴编码器反馈，所有外接的手轮编码器都做成了接口式，方便外接使用。

数控系统包括54个输入、48个输出、2-5轴伺服驱动器接口、两路模拟量的输出，一路编码器信号，一路手轮信号。这些信号通过数控系统后面的接口与机床以及驱动器进行连接。技术方案就是对这些输入输出信号进行可靠的出厂检测。

本装置将数控系统后面的所有输入输出信号通过IO转接板整合到3个50芯的DDK座子上，通过扁平线连接到检测台。如图3所示为检测台的结构示意图。

本装置将所有的输入输出口通过继电器的方式都做成了拨动开关，每一路的输出带动输入，便于检测每个输出时的输入是否有反应，一起其他输入口不能同时有动作；通过单片机对系统模拟量的数据采集，显示主轴的模拟电压；对模拟电压的输入作为触发源，内部模拟编码器反馈输出到系统，用于编码器的反馈；对系统发出的脉冲计数，显示各轴的输出脉冲数；以外接手轮和编码器，检测系统的手轮回路。

本装置包括检测台上的IO接口，与上述的IO转接板相连接，负责信号的传输，将IO转接板的规整好的输入输出信号一一传输到检测台。

本装置包括输入输出检测模块4，实现对系统54个输入、48个输出的检测，由红绿两色的LED灯(红色对应输出，绿色对应输入)、继电器、拨动开关构成。

原理如下：以其中的一组输入输出为例。系统输出的信号MO0低电平有效。系统与检测台通过IO转接板连接好了之后，会运行一段检测用的自检程序，该段程序执行后依次输出一个信号，此时其余的信号保持未输出状态，这时候继电器线圈两端形成压差，吸合，对应的输出红灯亮起，输入绿灯同时点亮(输入的拨动开关此时为闭合状态)。这说明这一组输出和输入信号正常。如若红灯未亮，说明输出异常，同理，绿灯未亮输入异常，此时需要排查具体原因。系统按照程序检测完48组输入输出之后，剩余的6个输入手动通过拨动开关进行检测。

本装置包括手轮以及手轮接口，手轮通过测试台的接口连接到系统，摇动手轮，系统侧可以检测到是否有手轮输入，并且可以显示手轮转向以及转速，以此来完成检测。

数控系统是双进给轴产品，本装置包括两个进给轴X轴和Z轴的脉冲计数。以其中的X轴为例(两轴原理相同)，原理如下：

系统输出的一组X轴指令脉冲差分信号XCP-、XCP+输入经过高速光耦变成单项信号XCP输入到后级的单片机STM32F103V8T6，单片机STM32F103V8T6将输入信号XCP计数处理，最后送到数码管7进行显示，这样就能通过观察数码管7的计数直观的看到轴部分的功能是否正常。

这里补充说明一点。单片机STM32F103V8T6还模拟了编码器的反馈，在对两路进给轴脉冲计数显示的同时，还模拟产生了两组反馈信号。这里依然以X轴为例，单片机模拟输出XPA和XPB两组方波信号，这两组信号经过检测台的IO接口传送到系统，系统侧的FPGA通过检测这两组信号的相位差以及频率来计算出轴的转向和转速。通过观察系统侧的相应显示即可检测编码器的反馈。

本装置包括主轴模拟量的检测部分，系统输出两路模拟量，以此来控制双主轴的转动。系统输出的两路模拟量到检测台后通过单片机STM32F103V8T6的处理进行量化，量化成电压再通过数码管7显示出来。这里有个对应标准，最大转速对应最大显示电压，所以检测人员就可以通过观察数码管7显示的电压大小来监控主轴转速。

本装置包括检测台的电源开关8。

本装置以KT820系统测试流程作为实施例，步骤如下：

1、将数控系统通过转接板与检测台连接；

2、运行系统程序O3821，系统逐个输出开关量信号到检测台，继电器闭合后，检测台输出信号到系统，系统检测到输入信号后，并且其他输入口没有信号，继续下一个输入口的检测。逐个将输出输入口检测完毕。如果检测中出现端口异常(无输出或者有多个输入)，检测停止报警；

3、系统输出模拟量信号，检测台显示模拟量信号，并将编码器信号反馈到系统，系统按照编码器反馈，走螺纹检测程序；

4、系统运行过程中，发送的脉冲量，检测台按照脉冲数据增减，对应系统的当前坐标；

5、检测系统手轮功能是否异常；

6、检测系统机床回零功能是否正常。

采用了本实用新型的实现数控装置多功能检测的检测台装置，嵌入式的电子设计来发生信号和检测信号，带自动的输入输出口检测，手轮接口，驱动器接口，主轴编码器接口，模拟量输出接口。配合系统测试更加简单，快捷。本装置将系统的所有接口尽可能的模拟成机床加工时候的状态，同时又不需要大量的连接外设和机械设备，测试装置小巧灵活，测试方便，便于批量生产使用。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种实现数控装置多功能检测的检测台装置，其特征在于，所述的装置包括IO转接板、IO接口、输入输出检测模块、手轮及手轮接口、脉冲计数模块和模拟量检测模块，所述的IO接口与IO转接板相连接，所述的IO接口进行信号的传输，将IO转接板的输入输出信号传输至检测台；所述的输入输出检测模块通过IO转接板与外部的数控装置相连接，检测输入信号及输出信号是否异常；所述的手轮及手轮接口包括手轮和手轮接口，所述的手轮通过手轮接口与外部的数控装置相连接，在手轮摇动的情况下，数控装置检测手轮输入并显示手轮转向及转速；所述的脉冲计数模块与数控装置和单片机相连，显示进给轴的脉冲计数，以及检测编码器的反馈；模拟量检测模块与数控装置和单片机相连，量化处理主轴模拟量并显示电压。

2.根据权利要求1所述的实现数控装置多功能检测的检测台装置，其特征在于，所述的输入输出检测模块包括多个输入检测单元、多个输出检测单元、多个输入LED灯、多个输出LED灯、继电器和拨动开关，所述的多个输入检测单元和多个输出检测单元均通过与IO转接板与外部的数控装置相连接，所述的继电器与输入检测单元和输出检测单元相连接，所述的多个输入LED灯与多个输入检测单元均相连接，所述的多个输出LED灯与多个输出检测单元均相连接，所述的拨动开关与输入检测单元相连接。

3.根据权利要求2所述的实现数控装置多功能检测的检测台装置，其特征在于，所述的输入检测单元的数量大于输出检测单元的情况下，多余的输入检测单元通过拨动开关进行检测。

4.根据权利要求1所述的实现数控装置多功能检测的检测台装置，其特征在于，所述的脉冲计数模块将进给轴的信号传输至单片机，通过单片机对信号计数处理，并传输至数码管显示。

5.根据权利要求4所述的实现数控装置多功能检测的检测台装置，其特征在于，所述的脉冲计数模块还包括编码器模拟单元，单片机模拟输出两组方波信号，通过IO接口传输至数控装置，通过检测两组方波信号的相位差以及频率计算轴的转向和转速。

6.根据权利要求1所述的实现数控装置多功能检测的检测台装置，其特征在于，所述的模拟量检测模块通过单片机处理数控装置输出的两路模拟量并进行量化，通过数码管显示电压大小。

7.根据权利要求1所述的实现数控装置多功能检测的检测台装置，其特征在于，所述的装置还包括电源开关，与所述的IO转接板、输入输出检测模块、手轮及手轮接口、脉冲计数模块和模拟量检测模块均相连接，控制装置的电源。

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