一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，在數(shù)控操作與顯示平臺(tái)上安裝的LCD液晶顯示器、標(biāo)準(zhǔn)MDI鍵盤(pán)、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作面板、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作LED燈急停開(kāi)關(guān)、鑰匙開(kāi)關(guān)、倍率旋鈕通過(guò)平臺(tái)內(nèi)的單片機(jī)控制電路以串口的形式和ARM開(kāi)發(fā)板進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，ARM開(kāi)發(fā)板再通過(guò)RJ45接口與上位機(jī)PC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過(guò)上位機(jī)的各個(gè)模塊處理后的數(shù)據(jù)，傳入ARM開(kāi)發(fā)板上的LCD液晶顯示器和單片機(jī)上的LED顯示燈。本發(fā)明通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的數(shù)控操作平臺(tái)和數(shù)控檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確的真實(shí)的反應(yīng)出數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控電器、數(shù)控電路、數(shù)控PMC控制、三維數(shù)控機(jī)床之間的相互控制，以及故障設(shè)置與故障的排查。
【專利說(shuō)明】一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明數(shù)控仿真訓(xùn)練平臺(tái)，尤其涉及一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)控機(jī)床在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)、維修、檢測(cè)、升級(jí)改造等工作在企業(yè)生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用，此類專業(yè)人才的培養(yǎng)是職業(yè)教育專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)之一。目前數(shù)控維修訓(xùn)練系統(tǒng)主要的形式有純軟件的數(shù)控維修仿真軟件系統(tǒng)、實(shí)物數(shù)控維修實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和小型的教學(xué)數(shù)控機(jī)床等，這三種方式分別存在自己的不足:
[0003]純軟件的數(shù)控維修系統(tǒng)，普遍只包括仿真數(shù)控機(jī)床的電器與電路部分，數(shù)控系統(tǒng)的PMC控制和參數(shù)設(shè)置部分幾乎沒(méi)有，而且要把數(shù)控機(jī)床的四個(gè)場(chǎng)景(數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控操作面板、機(jī)床電柜、機(jī)床本體)在一個(gè)上位機(jī)的顯示屏幕中同時(shí)顯示出來(lái)并進(jìn)行操作、控制、觀察與監(jiān)視，沒(méi)有真實(shí)情景，用戶體驗(yàn)不好，訓(xùn)練效果最差。
[0004]實(shí)物的數(shù)控維修實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，普遍的問(wèn)題是設(shè)備的投入大、對(duì)數(shù)控機(jī)床這種精密的儀器要進(jìn)行故障的設(shè)置與維修訓(xùn)練，操作危險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)及維護(hù)成本都比較大，而且數(shù)控系統(tǒng)的升級(jí)換代比較快，真實(shí)的設(shè)備無(wú)法升級(jí)淘汰率高。
[0005]小型的教學(xué)數(shù)控機(jī)床，屬于簡(jiǎn)化的小型實(shí)物數(shù)控機(jī)床，普遍的問(wèn)題是訓(xùn)練的系統(tǒng)單一，投入和維護(hù)成本相對(duì)較高。而且數(shù)控系統(tǒng)的升級(jí)換代比較快，真實(shí)的設(shè)備無(wú)法升級(jí)淘汰率高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，具有真實(shí)數(shù)控機(jī)床教學(xué)訓(xùn)練的真實(shí)情景，且成本低、更新快、安全可靠、教學(xué)更方便。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于，由數(shù)控顯示與操作平臺(tái)、上位機(jī)以及安裝在上位機(jī)內(nèi)的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)構(gòu)成，所述數(shù)控顯示與操作平臺(tái)為箱體結(jié)構(gòu)，在數(shù)控顯示與操作平臺(tái)正面安裝有LCD顯示器、MDI鍵盤(pán)、急停開(kāi)關(guān)、程序鑰匙開(kāi)關(guān)、主軸倍率旋鈕、伺服進(jìn)給倍率旋鈕、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板、LED操作指示燈，在數(shù)控顯示與操作平臺(tái)一側(cè)面安裝有開(kāi)關(guān)電源接口，在數(shù)控顯示與操作平臺(tái)另一側(cè)面安裝有RJ45接口，數(shù)控顯示與操作平臺(tái)通過(guò)RJ45接口與上位機(jī)連接；數(shù)控顯示與操作平臺(tái)內(nèi)部設(shè)有單片機(jī)及ARM開(kāi)發(fā)板，MDI鍵盤(pán)、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板及LED操作指示燈通過(guò)矩陣掃描電路與單片機(jī)連接，急停開(kāi)關(guān)、程序鑰匙開(kāi)關(guān)、主軸倍率旋鈕、伺服進(jìn)給倍率旋鈕通過(guò)信號(hào)接口與單片機(jī)連接，單片機(jī)通過(guò)串口與ARM開(kāi)發(fā)板連接。
[0009]作為本發(fā)明所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的改進(jìn)方案，所述開(kāi)關(guān)電源接口分別提供一路5V和一路24V的直流電源，其中5V提供給單片機(jī)和ARM開(kāi)發(fā)板，24V提供給IXD液晶顯示器。
[0010]作為本發(fā)明所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的改進(jìn)方案，所述數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)包括機(jī)床類型選擇模塊、系統(tǒng)功能選擇模塊、系統(tǒng)顯示模塊、機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊、機(jī)床故障維修模塊、機(jī)床檢測(cè)模塊；其中:
[0011]機(jī)床類型選擇模塊用于使用者首先需要在機(jī)床類型選擇模塊中根據(jù)自己的教學(xué)目的選擇一種機(jī)床類型，進(jìn)入該類型機(jī)床的故障檢測(cè)與維修仿真學(xué)習(xí)。
[0012]系統(tǒng)功能選擇模塊用于使用者在機(jī)床類型選擇模塊中選定機(jī)床類型后，在系統(tǒng)功能選擇模塊中根據(jù)需要從機(jī)床故障維修模塊、機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊、機(jī)床檢測(cè)模塊中選擇一種功能模塊。
[0013]系統(tǒng)顯示模塊包括模擬機(jī)床三維顯示模塊、模擬機(jī)床電柜顯示模塊；模擬機(jī)床三維顯示模塊用于顯示所選類型機(jī)床的模擬三維模型，并且當(dāng)對(duì)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)或數(shù)控故障檢測(cè)與仿真維修系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，模擬機(jī)床三維顯示模塊用于實(shí)時(shí)顯示機(jī)床模擬三維模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；模擬機(jī)床電柜顯示模塊用于顯示所選類型機(jī)床的機(jī)床電柜的模擬二維模型，該二維模型包括各電路元器件及連接件，各電路元器件及連接件的型號(hào)、位置及連接關(guān)系與真實(shí)數(shù)控機(jī)床電柜的電路相同。
[0014]機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊用于使用者對(duì)數(shù)控機(jī)床電路進(jìn)行搭建與配置的仿真學(xué)習(xí):使用者首先對(duì)所選類型機(jī)床進(jìn)行電路元件的部署和連接的仿真練習(xí)，并通過(guò)機(jī)電聯(lián)調(diào)模擬使數(shù)控系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，然后對(duì)完成電路搭建和系統(tǒng)配置的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)仿真，包括機(jī)床程序解釋、機(jī)床PMC掃描、機(jī)床按鍵處理、機(jī)床IXD顯示及機(jī)床報(bào)警處理功能的仿真。
[0015]機(jī)床故障維修模塊用于使用者進(jìn)行數(shù)控機(jī)床常用故障維修的仿真學(xué)習(xí):機(jī)床故障維修模塊初始后，系統(tǒng)自動(dòng)完成整個(gè)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的系統(tǒng)配置，此時(shí)系統(tǒng)中加載的是無(wú)故障機(jī)床；將使用者分為教學(xué)者和學(xué)員，首先教學(xué)者進(jìn)入機(jī)床故障設(shè)置模塊，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障，生成故障文件并保存；然后學(xué)員進(jìn)入機(jī)床故障維修模塊，加載故障文件完成模擬故障的加載，加載后系統(tǒng)顯示出故障現(xiàn)象，學(xué)員根據(jù)故障現(xiàn)象，分析故障原因，對(duì)模擬故障進(jìn)行排除；該模塊可以幫助使用者形象化的了解數(shù)控機(jī)床常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象、通常導(dǎo)致故障現(xiàn)象的故障原因，并掌握故障的維修方法。
[0016]機(jī)床檢測(cè)模塊用于使用者完成數(shù)控機(jī)床各類數(shù)據(jù)的檢測(cè)的仿真學(xué)習(xí):機(jī)床檢測(cè)模塊初始后，系統(tǒng)自動(dòng)完成整個(gè)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的系統(tǒng)配置，此時(shí)系統(tǒng)中加載的是無(wú)故障機(jī)床；機(jī)床檢測(cè)模塊根據(jù)機(jī)床類型提供多種相應(yīng)的模擬檢測(cè)工具，使用者根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目選擇檢測(cè)工具，將檢測(cè)工具加載后，通過(guò)顯示模塊實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)工具在數(shù)控機(jī)床上的使用情況以及檢測(cè)出的數(shù)據(jù)。該模塊可讓使用者學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目、所使用的檢測(cè)工具和檢測(cè)方法，同時(shí)能了解數(shù)控機(jī)床無(wú)故障情況下各種工作狀態(tài)(停機(jī)、運(yùn)行等狀態(tài))時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)。
[0017]作為本發(fā)明所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的改進(jìn)方案，所述機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊具體包括:
[0018]電路仿真模塊，用于使用者學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床電路的組成結(jié)構(gòu)和工作原理:電路仿真模塊中，模擬機(jī)床電柜顯示模塊首先顯示的是空的電器柜，同時(shí)電路仿真模塊中根據(jù)機(jī)床類型提供對(duì)應(yīng)的元件列表和連接線，使用者選擇需要的元件放入模擬機(jī)床電柜顯示模塊中空電器柜內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置，并選擇連接線對(duì)各元件進(jìn)行連接，然后對(duì)連接后的電路進(jìn)行機(jī)電聯(lián)調(diào)模擬，完成數(shù)控機(jī)床電路的搭建仿真。
[0019]數(shù)控系統(tǒng)仿真模塊，其包括機(jī)床程序解釋模塊、機(jī)床PMC掃描模塊、機(jī)床按鍵處理模塊、機(jī)床LCD顯示模塊、機(jī)床報(bào)警處理模塊；其中，機(jī)床程序解釋模塊的作用是通過(guò)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)中MDI鍵盤(pán)按鍵輸入機(jī)床NC程序代碼，用解釋型語(yǔ)言進(jìn)行分析，然后用于機(jī)床三維模型的動(dòng)作；機(jī)床PMC掃描模塊的作用是通過(guò)仿真系統(tǒng)中編制的PMC梯圖文件進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，對(duì)機(jī)床面板按鍵和機(jī)床電路仿真模塊中所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行PMC梯圖算法計(jì)算掃描，再得出機(jī)床PMC反饋的各種狀態(tài)情況，用于機(jī)床電路仿真模塊中和機(jī)床三維運(yùn)動(dòng)模塊中；機(jī)床按鍵處理模塊的作用是將按鍵信息反饋到單片機(jī)后，傳給ARM開(kāi)發(fā)板，再傳給上位機(jī)處理；機(jī)床LCD顯示模塊的作用是將數(shù)控顯示與操作平臺(tái)上的MDI鍵盤(pán)或者機(jī)床操作面板按鍵的按鍵信息通過(guò)單片機(jī)傳給ARM開(kāi)發(fā)板，再傳給上位機(jī)處理，上位機(jī)處理后發(fā)出顯示內(nèi)容并將顯示內(nèi)容通過(guò)RJ45接口 I傳輸給ARM開(kāi)發(fā)板，最終通過(guò)LCD顯示屏進(jìn)行顯示；機(jī)床報(bào)警處理模塊通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床的各種狀態(tài)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的機(jī)床報(bào)警信息。
[0020]作為本發(fā)明所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述電路仿真模塊具體包括機(jī)床元件部署模塊、機(jī)床元件連接模塊、機(jī)電聯(lián)調(diào)模塊。
[0021]機(jī)床元件部署模塊初始后，模擬機(jī)床電柜顯示模塊顯示的是空的模擬電器柜模型，同時(shí)機(jī)床元件部署模塊根據(jù)不同機(jī)床類型提供對(duì)應(yīng)的元件列表，使用者從元件列表中選擇該類型機(jī)床電器柜中需要的元件并進(jìn)入模擬機(jī)床電柜顯示模塊，將選擇好的元件布置在電器柜模型中的對(duì)應(yīng)位置；完成機(jī)床元件部署后，進(jìn)入機(jī)床元件連接模塊，該模塊中提供電路元件連接件，使用者根據(jù)需要選擇連接件，并進(jìn)入模擬機(jī)床電柜顯示模塊對(duì)已經(jīng)部署好的元件進(jìn)行連接；完成機(jī)床元件部署和連接后，進(jìn)入機(jī)電聯(lián)調(diào)模塊，對(duì)各電路元件進(jìn)行狀態(tài)控制，并判斷數(shù)控系統(tǒng)狀態(tài)是否正常，反復(fù)調(diào)整后最終完成數(shù)控系統(tǒng)電路的搭建與配置仿真。
[0022]作為本發(fā)明所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的改進(jìn)方案，所述機(jī)床故障維修模塊具體包括:
[0023]故障設(shè)置模塊，用于教學(xué)者對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障，生成故障文件并對(duì)故障文件進(jìn)行保存:教學(xué)者進(jìn)入故障設(shè)置模塊，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障，模擬故障可包括數(shù)控系統(tǒng)故障、PMC故障、電路故障、元件故障，故障設(shè)置模塊內(nèi)自動(dòng)生成故障文件，教學(xué)者確定并保存該故障文件，即完成故障設(shè)置。
[0024]故障加載模塊，用于學(xué)員加載教學(xué)者設(shè)置的模擬故障，顯示故障現(xiàn)象:學(xué)員進(jìn)入故障加載模塊，調(diào)用故障設(shè)置模塊保存的故障文件，完成教學(xué)者設(shè)置的模擬故障的加載，模擬故障生效，數(shù)控顯示與操作平臺(tái)出現(xiàn)相應(yīng)的故障現(xiàn)象。
[0025]故障排除模塊，用于學(xué)員分析查找模擬故障的故障原因，排除模擬故障:故障排除模塊中根據(jù)機(jī)床類型提供模擬的數(shù)控機(jī)床故障維修常用工具和零件，學(xué)員根據(jù)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，結(jié)合模擬機(jī)床三維顯示模塊和模擬機(jī)床電柜顯示模塊的顯示內(nèi)容，查找故障原因，并對(duì)故障進(jìn)行排除。
[0026]作為本發(fā)明所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的改進(jìn)方案，所述機(jī)床檢測(cè)模塊具體包括:
[0027]檢測(cè)工具選擇模塊，檢測(cè)工具選擇模塊中包括檢測(cè)工具列表，列表中包括模擬的數(shù)控機(jī)床檢測(cè)時(shí)常用的檢測(cè)工具，使用者根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目，從檢測(cè)工具列表中選擇檢測(cè)工具。
[0028]三維檢測(cè)模塊，用于利用檢測(cè)工具對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行模擬檢測(cè)，并在模擬機(jī)床三維顯示模塊中顯示所選擇的檢測(cè)工具在數(shù)控機(jī)床上的使用位置和使用方式，同時(shí)在功能模塊顯示模塊中實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)。
[0029]本發(fā)明的積極效果在于:
[0030]本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，采用的是數(shù)控顯示與操作平臺(tái)與數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)共同工作的方式，綜合了現(xiàn)有技術(shù)的各方優(yōu)勢(shì)，既有真實(shí)數(shù)控機(jī)床教學(xué)訓(xùn)練的真實(shí)情景優(yōu)點(diǎn)，又有數(shù)控仿真軟件成本低、更新快、安全可靠、教學(xué)方便等特點(diǎn)。本發(fā)明可以真正做到數(shù)控機(jī)床電氣部分、PMC控制部分和數(shù)控機(jī)床CNC系統(tǒng)三部分之間實(shí)時(shí)互相控制與影響，和真實(shí)數(shù)控機(jī)床的工作原理一致，對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的控制與原理有著積極的作用從而達(dá)到更好的效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的數(shù)控顯示與操作平臺(tái)結(jié)構(gòu)主視圖；
[0033]圖3為本發(fā)明的數(shù)控顯示與操作平臺(tái)結(jié)構(gòu)左視圖；
[0034]圖4為本發(fā)明的數(shù)控顯示與操作平臺(tái)結(jié)構(gòu)右視圖；
[0035]圖5為本發(fā)明的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0036]圖6為本發(fā)明的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)的機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0037]圖7為本發(fā)明的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)的機(jī)床故障維修模塊的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0038]圖8為本發(fā)明的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)的機(jī)床檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0039]圖9為本發(fā)明的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)的顯示模塊的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0040]圖中:
[0041]1、RJ45接口，2、開(kāi)關(guān)電源接口，3、LCD顯示器，4、MDI鍵盤(pán)，5、急停開(kāi)關(guān)，6、程序鑰匙開(kāi)關(guān)，7、主軸倍率旋鈕，8、伺服進(jìn)給倍率旋鈕，9、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板，10、LED操作指示燈。

【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳解。
[0043]參與圖1，一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，是由數(shù)控顯示與操作平臺(tái)、上位機(jī)和安裝在上位機(jī)內(nèi)的一套數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)構(gòu)成的。參閱圖2至圖4，數(shù)控顯示與操作平臺(tái)為箱體結(jié)構(gòu)，在數(shù)控顯示與操作平臺(tái)上安裝有數(shù)據(jù)傳輸RJ45接口 1、開(kāi)關(guān)電源接口 2、IXD顯示器3、MDI鍵盤(pán)4、急停開(kāi)關(guān)5、程序鑰匙開(kāi)關(guān)6、主軸倍率旋鈕7、伺服進(jìn)給倍率旋鈕8、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板9、LED操作指示燈10 ;其中，數(shù)據(jù)傳輸RJ451接口位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的左側(cè)面下方位置，用來(lái)與上位機(jī)PC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸；開(kāi)關(guān)電源接口 2位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的右側(cè)面；IXD顯示器3位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的正方左上側(cè)區(qū)域，采用8.4英寸液晶顯示屏，其用來(lái)顯示各項(xiàng)操作菜單、機(jī)床報(bào)警信息、NC程序、機(jī)床參數(shù)、機(jī)床設(shè)定、PMC梯形圖等數(shù)控系統(tǒng)操作界面；MDI鍵盤(pán)4位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的正面右上側(cè)區(qū)域，包括程序編輯按鍵、機(jī)床功能按鍵、翻頁(yè)與移動(dòng)按鍵等，用于NC程序的編制，PMC程序編制及功能的選擇等；急停開(kāi)關(guān)5位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的正面右下側(cè)區(qū)域，用于給機(jī)床系統(tǒng)發(fā)出急停信號(hào)；程序鑰匙開(kāi)關(guān)6位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的正面右下側(cè)區(qū)域，用于給機(jī)床程序加鎖開(kāi)關(guān)；主軸倍率旋鈕7位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的正面右下側(cè)區(qū)域，用于調(diào)節(jié)機(jī)床主軸在自動(dòng)運(yùn)行方式和手動(dòng)運(yùn)行方式下的主軸旋轉(zhuǎn)倍率；伺服進(jìn)給倍率旋鈕8位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的正面右下側(cè)區(qū)域，用于機(jī)床各伺服進(jìn)給軸在自動(dòng)運(yùn)行方式和手動(dòng)運(yùn)行方式下的伺服進(jìn)給軸旋轉(zhuǎn)倍率的調(diào)節(jié)；標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板9位于數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的正面左下側(cè)區(qū)域，有各種機(jī)床的方式狀態(tài)選擇，能使用自動(dòng)方式或者是手動(dòng)方式控制機(jī)床。上述的MDI鍵盤(pán)4、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板9、LED操作指示10燈均是通過(guò)矩陣電路與單片機(jī)相連接；急停開(kāi)關(guān)5、程序鑰匙開(kāi)關(guān)6、主軸倍率旋鈕7、伺服進(jìn)給倍率旋鈕8均通過(guò)信號(hào)接口方式與單片機(jī)相連接；數(shù)據(jù)傳輸RJ45接口 1、IXD顯示器3均為ARM開(kāi)發(fā)板上已有部件。
[0044]參閱圖1，數(shù)控顯示與操作平臺(tái)內(nèi)部設(shè)置有控制電路，MDI鍵盤(pán)4、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板9及LED操作指示燈10通過(guò)CH451芯片提供的矩陣掃描電路與STC11F60XE單片機(jī)連接，急停開(kāi)關(guān)5、程序鑰匙開(kāi)關(guān)6、主軸倍率旋鈕7、伺服進(jìn)給倍率旋鈕8連接在單片機(jī)的信號(hào)接口上，單片機(jī)再通過(guò)串口信號(hào)與友善之臂Cortex-A8核心ARM板相連接；ARM開(kāi)發(fā)板通過(guò)RJ45接口 I與上位機(jī)通信，通信處理后的結(jié)果反饋到ARM開(kāi)發(fā)板和單片機(jī)上，進(jìn)而在數(shù)控顯示與操作平臺(tái)上顯示各種機(jī)床狀態(tài)。開(kāi)關(guān)電源接口 2電路為ARM開(kāi)發(fā)板、單片機(jī)、IXD液晶顯示器3供電，它通過(guò)開(kāi)關(guān)兩路電源電路可以分別為平臺(tái)系統(tǒng)提供一路5V和一路24V的直流電源，其中5V提供給單片機(jī)和ARM開(kāi)發(fā)板，24V提供給LCD液晶燈管。
[0045]該數(shù)控顯不與操作平臺(tái)可以同時(shí)支持Fanuc Oi TD\Fanuc Oi MD\Fanuc OiMate_TD\Fanuc Oi Mate-MD 等數(shù)控系統(tǒng)。
[0046]本發(fā)明一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)采用的是數(shù)控機(jī)床硬件與計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)軟件共同工作的方式，在上位機(jī)內(nèi)安裝有數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)，上位機(jī)的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)通過(guò)RJ45接口接收平臺(tái)上的按鍵、旋鈕、急停開(kāi)關(guān)、鑰匙開(kāi)關(guān)等信息進(jìn)行處理，后把需要在平臺(tái)上LCD液晶顯示器或者是平臺(tái)上LED燈所要顯示的內(nèi)容和狀態(tài)通過(guò)RJ45接口傳輸給平臺(tái)并顯示出來(lái)參閱圖5至圖8，數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)的構(gòu)成如下:
[0047]機(jī)床類型選擇模塊，本發(fā)明所述的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)支持多種類型機(jī)床的故障檢測(cè)與維修仿真功能，如車床和纟先床，每種類型機(jī)床都有特定的故障檢測(cè)與維修模塊，使用者首先需要在機(jī)床類型選擇模塊中根據(jù)自己的教學(xué)目的選擇一種機(jī)床類型，進(jìn)入該類型機(jī)床的故障檢測(cè)與維修仿真學(xué)習(xí)。
[0048]系統(tǒng)功能選擇模塊，本發(fā)明所述的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)提供機(jī)床故障維修、機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置、機(jī)床檢測(cè)等仿真功能，且每一仿真功能都有對(duì)應(yīng)的功能模塊，即機(jī)床故障維修模塊、機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊、機(jī)床檢測(cè)模塊等，使用者在機(jī)床類型選擇模塊選定機(jī)床類型后，在系統(tǒng)功能選擇模塊中根據(jù)需要選擇一種功能模塊。
[0049]系統(tǒng)顯示模塊，系統(tǒng)顯示模塊包括模擬機(jī)床三維顯示模塊、模擬機(jī)床電柜顯示模塊，二個(gè)顯示模塊可以同時(shí)顯示也可以選擇性顯示；
[0050]其中，模擬機(jī)床三維顯示模塊用于顯示所選類型機(jī)床的模擬三維模型，該模擬三維模型與真實(shí)數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體結(jié)構(gòu)和工作原理相同；并且當(dāng)對(duì)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)或數(shù)控故障檢測(cè)與仿真維修系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，模擬機(jī)床三維顯示模塊可以實(shí)時(shí)顯示機(jī)床模擬三維模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主要是通過(guò)掃描機(jī)床PMC梯圖后得出機(jī)床當(dāng)前處于的狀態(tài)，或者是通過(guò)NC程序解釋出機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)方式；
[0051]模擬機(jī)床電柜顯示模塊用于顯示所選類型機(jī)床的機(jī)床電柜的模擬二維模型，該二維模型包括各電路元器件及連接導(dǎo)線和電纜，各電路元器件及連接件的型號(hào)、位置及連接關(guān)系與真實(shí)數(shù)控機(jī)床電柜的電路相同；
[0052]機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊，用于使用者對(duì)數(shù)控機(jī)床電路進(jìn)行搭建與配置的仿真學(xué)習(xí)，首先對(duì)所選類型機(jī)床進(jìn)行電路元件的部署和連接的仿真練習(xí)，并通過(guò)機(jī)電聯(lián)調(diào)模擬使數(shù)控系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，然后對(duì)完成電路搭建和系統(tǒng)配置的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)仿真，包括機(jī)床程序解釋、機(jī)床PMC掃描、機(jī)床按鍵處理、機(jī)床IXD顯示及機(jī)床報(bào)警處理等功能的仿真。機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊具體包括:
[0053]電路仿真模塊，用于使用者學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床電路的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。電路仿真模塊中，模擬機(jī)床電柜顯示模塊首先顯示的是空的電器柜，同時(shí)電路仿真模塊中根據(jù)機(jī)床類型提供對(duì)應(yīng)的元件列表和連接線，使用者選擇需要的元件放入模擬機(jī)床電柜顯示模塊中空電器柜內(nèi)對(duì)應(yīng)位置，并選擇連接線將元件連接完成，然后對(duì)連接后的電路進(jìn)行機(jī)電聯(lián)調(diào)，完成數(shù)控機(jī)床電路的搭建仿真。電路仿真模塊具體包括機(jī)床元件部署模塊、機(jī)床元件連接模塊、機(jī)電聯(lián)調(diào)模塊；進(jìn)入機(jī)床元件部署模塊，模擬機(jī)床電柜顯示模塊初始顯示的是空的模擬電器柜模型，同時(shí)機(jī)床元件部署模塊根據(jù)不同機(jī)床類型提供對(duì)應(yīng)的元件列表，使用者從元件列表中選擇該類型機(jī)床電器柜中需要的元件并進(jìn)入模擬機(jī)床電柜顯示模塊，將選擇好的元件布置在電器柜模型中的對(duì)應(yīng)位置；完成機(jī)床元件部署后，進(jìn)入機(jī)床元件連接模塊，該模塊中提供電路元件連接用的電線和電纜，使用者根據(jù)需要選擇電線或電纜，并進(jìn)入模擬機(jī)床電柜顯示模塊對(duì)已經(jīng)部署好的元件進(jìn)行連接；完成機(jī)床元件部署和連接后，進(jìn)入機(jī)電聯(lián)調(diào)模塊，對(duì)各電路元件進(jìn)行狀態(tài)控制，并判斷數(shù)控系統(tǒng)狀態(tài)是否正常，反復(fù)調(diào)整后最終完成數(shù)控系統(tǒng)電路的搭建與配置仿真。
[0054]數(shù)控系統(tǒng)仿真模塊，包括機(jī)床程序解釋模塊、機(jī)床PMC掃描模塊、機(jī)床按鍵處理模塊、機(jī)床LCD顯示模塊、機(jī)床報(bào)警處理模塊；其中，機(jī)床程序解釋模塊的作用是通過(guò)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)中MDI鍵盤(pán)按鍵輸入機(jī)床NC程序代碼，用解釋型語(yǔ)言進(jìn)行分析，然后用于機(jī)床三維模型的動(dòng)作；機(jī)床PMC掃描模塊的作用是通過(guò)仿真系統(tǒng)中編制的PMC梯圖文件進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，對(duì)機(jī)床面板按鍵和機(jī)床電路仿真模塊中所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行PMC梯圖算法計(jì)算掃描，再得出機(jī)床PMC反饋的各種狀態(tài)情況，用于機(jī)床電路仿真模塊中和機(jī)床三維運(yùn)動(dòng)模塊中；機(jī)床按鍵處理模塊的作用是將按鍵信息反饋到單片機(jī)后，傳給ARM開(kāi)發(fā)板，再傳給上位機(jī)處理；機(jī)床LCD顯示模塊的作用是將數(shù)控顯示與操作平臺(tái)上的MDI鍵盤(pán)或者機(jī)床操作面板按鍵的按鍵信息通過(guò)單片機(jī)傳給ARM開(kāi)發(fā)板，再傳給上位機(jī)處理，上位機(jī)處理后發(fā)出顯示內(nèi)容并將顯示內(nèi)容通過(guò)RJ45接口 I傳輸給ARM開(kāi)發(fā)板，最終通過(guò)IXD顯示屏進(jìn)行顯示；機(jī)床報(bào)警處理模塊通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床的各種狀態(tài)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的機(jī)床報(bào)警信息。
[0055]機(jī)床故障維修模塊，用于使用者進(jìn)行數(shù)控機(jī)床常用故障維修的仿真學(xué)習(xí)。機(jī)床故障維修模塊初始后，系統(tǒng)自動(dòng)完成整個(gè)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的系統(tǒng)配置，此時(shí)系統(tǒng)中加載的是無(wú)故障機(jī)床(電器、電路、參數(shù)、PMC都完好的機(jī)床，模擬機(jī)床三維顯示模塊顯示的機(jī)床可正常工作，模擬機(jī)床電柜顯示模塊中顯示的機(jī)床電路無(wú)故障，數(shù)控顯示與操作平臺(tái)的LCD顯示器數(shù)據(jù)顯示正常)；將使用者分為教學(xué)者和學(xué)員，首先教學(xué)者進(jìn)入機(jī)床故障維修模塊，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障，生成故障文件并保存；然后學(xué)員進(jìn)入機(jī)床故障維修模塊，加載故障文件完成模擬故障的加載，加載后系統(tǒng)顯示故障現(xiàn)象，學(xué)員根據(jù)故障現(xiàn)象，分析故障原因，找出解決辦法，對(duì)模擬故障進(jìn)行排除。該模塊可以幫助使用者形象化的了解數(shù)控機(jī)床常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象、通常導(dǎo)致故障現(xiàn)象的故障原因，并掌握故障的維修方法。機(jī)床故障維修模塊具體包括:
[0056]故障設(shè)置模塊，用于教學(xué)者對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障，生成故障文件并對(duì)故障文件進(jìn)行保存。教學(xué)者進(jìn)入故障設(shè)置模塊，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障(可包括數(shù)控系統(tǒng)故障、PMC故障、電路故障、元件故障)，故障設(shè)置模塊內(nèi)自動(dòng)生成故障文件，教學(xué)者確定并保存該故障文件，即完成故障設(shè)置。
[0057]故障加載模塊，用于學(xué)員加載教學(xué)者設(shè)置的模擬故障，顯示故障現(xiàn)象。學(xué)員進(jìn)入故障加載模塊，調(diào)用故障設(shè)置模塊保存的故障文件，完成教學(xué)者設(shè)置的模擬故障的加載，模擬故障生效，數(shù)控顯示與操作平臺(tái)出現(xiàn)相應(yīng)的故障現(xiàn)象。
[0058]故障排除模塊，用于學(xué)員分析查找模擬故障的故障原因，排除模擬故障，完成數(shù)控機(jī)床故障維修的仿真學(xué)習(xí)。學(xué)員根據(jù)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)出現(xiàn)相應(yīng)的故障現(xiàn)象，結(jié)合模擬機(jī)床三維顯示模塊和模擬機(jī)床電柜顯示模塊的顯示內(nèi)容,查找故障原因，找出故障點(diǎn)并對(duì)故障進(jìn)行排除。故障排除模塊中根據(jù)機(jī)床類型提供模擬的數(shù)控機(jī)床故障維修常用工具和零件，如萬(wàn)用表、電器元件、電線等，學(xué)員可根據(jù)需要選擇模擬工具和零件進(jìn)行故障的檢測(cè)盒排除(如學(xué)員可以選擇萬(wàn)用表在模擬機(jī)床電柜顯示模塊中模擬檢測(cè)某一段電路的電壓或電流，如發(fā)現(xiàn)該處有斷路現(xiàn)象，可再選擇電線將元件重新連接)。
[0059]機(jī)床檢測(cè)模塊，用于使用者完成數(shù)控機(jī)床各類數(shù)據(jù)的檢測(cè)的仿真學(xué)習(xí)。機(jī)床檢測(cè)模塊初始后，系統(tǒng)自動(dòng)完成整個(gè)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的系統(tǒng)配置，此時(shí)系統(tǒng)中加載的是無(wú)故障機(jī)床；機(jī)床檢測(cè)模塊根據(jù)機(jī)床類型提供多種相應(yīng)的模擬檢測(cè)工具，使用者根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目選擇檢測(cè)工具，將檢測(cè)工具加載后，可實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)工具在數(shù)控機(jī)床上的使用情況以及檢測(cè)出的數(shù)據(jù)。該模塊可讓使用者學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目、所使用的檢測(cè)工具和檢測(cè)方法，同時(shí)能了解數(shù)控機(jī)床無(wú)故障情況下各種工作狀態(tài)(停機(jī)、運(yùn)行等狀態(tài))時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)。機(jī)床檢測(cè)模塊具體包括:
[0060]檢測(cè)工具選擇模塊，模塊中包括檢測(cè)工具列表，列表中包括模擬的數(shù)控機(jī)床檢測(cè)時(shí)常用的檢測(cè)工具(如磁力表、光柵尺、激光干涉儀等)，使用者根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目，從檢測(cè)工具列表中選擇檢測(cè)工具。
[0061]三維檢測(cè)模塊，用于利用檢測(cè)工具對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行模擬檢測(cè)，在模擬機(jī)床三維顯示模塊中顯示所選擇的檢測(cè)工具在數(shù)控機(jī)床上的使用位置和使用方式，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)。
[0062]需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于，由數(shù)控顯示與操作平臺(tái)、上位機(jī)以及安裝在上位機(jī)內(nèi)的數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)構(gòu)成，所述數(shù)控顯示與操作平臺(tái)為箱體結(jié)構(gòu)，在數(shù)控顯示與操作平臺(tái)正面安裝有LCD顯示器、MDI鍵盤(pán)、急停開(kāi)關(guān)、程序鑰匙開(kāi)關(guān)、主軸倍率旋鈕、伺服進(jìn)給倍率旋鈕、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板、LED操作指示燈，在數(shù)控顯示與操作平臺(tái)一側(cè)面安裝有開(kāi)關(guān)電源接口，在數(shù)控顯示與操作平臺(tái)另一側(cè)面安裝有RJ45接口，數(shù)控顯示與操作平臺(tái)通過(guò)RJ45接口與上位機(jī)連接；數(shù)控顯示與操作平臺(tái)內(nèi)部設(shè)有單片機(jī)及ARM開(kāi)發(fā)板，MDI鍵盤(pán)、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作按鍵面板及LED操作指示燈通過(guò)矩陣掃描電路與單片機(jī)連接，急停開(kāi)關(guān)、程序鑰匙開(kāi)關(guān)、主軸倍率旋鈕、伺服進(jìn)給倍率旋鈕通過(guò)信號(hào)接口與單片機(jī)連接，單片機(jī)通過(guò)串口與ARM開(kāi)發(fā)板連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)電源接口分別提供一路5V和一路24V的直流電源，其中5V提供給單片機(jī)和ARM開(kāi)發(fā)板，24V提供給IXD液晶顯示器。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)控故障檢測(cè)與維修仿真系統(tǒng)包括機(jī)床類型選擇模塊、系統(tǒng)功能選擇模塊、系統(tǒng)顯示模塊、機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊、機(jī)床故障維修模塊、機(jī)床檢測(cè)模塊；其中， 機(jī)床類型選擇模塊用于使用者首先需要在機(jī)床類型選擇模塊中根據(jù)自己的教學(xué)目的選擇一種機(jī)床類型，進(jìn)入該類型機(jī)床的故障檢測(cè)與維修仿真學(xué)習(xí)； 系統(tǒng)功能選擇模塊用于使用者在機(jī)床類型選擇模塊中選定機(jī)床類型后，在系統(tǒng)功能選擇模塊中根據(jù)需要從機(jī)床故障維修模塊、機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊、機(jī)床檢測(cè)模塊中選擇一種功能模塊； 系統(tǒng)顯示模塊包括模擬機(jī)床三維顯示模塊、模擬機(jī)床電柜顯示模塊；模擬機(jī)床三維顯示模塊用于顯示所選類型機(jī)床的模擬三維模型，并且當(dāng)對(duì)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)或數(shù)控故障檢測(cè)與仿真維修系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，模擬機(jī)床三維顯示模塊用于實(shí)時(shí)顯示機(jī)床模擬三維模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；模擬機(jī)床電柜顯示模塊用于顯示所選類型機(jī)床的機(jī)床電柜的模擬二維模型，該二維模型包括各電路元器件及連接件，各電路元器件及連接件的型號(hào)、位置及連接關(guān)系與真實(shí)數(shù)控機(jī)床電柜的電路相同； 機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊用于使用者對(duì)數(shù)控機(jī)床電路進(jìn)行搭建與配置的仿真學(xué)習(xí):使用者首先對(duì)所選類型機(jī)床進(jìn)行電路元件的部署和連接的仿真練習(xí)，并通過(guò)機(jī)電聯(lián)調(diào)模擬使數(shù)控系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，然后對(duì)完成電路搭建和系統(tǒng)配置的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)仿真，包括機(jī)床程序解釋、機(jī)床PMC掃描、機(jī)床按鍵處理、機(jī)床IXD顯示及機(jī)床報(bào)警處理功能的仿真； 機(jī)床故障維修模塊用于使用者進(jìn)行數(shù)控機(jī)床常用故障維修的仿真學(xué)習(xí):機(jī)床故障維修模塊初始后，系統(tǒng)自動(dòng)完成整個(gè)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的系統(tǒng)配置，此時(shí)系統(tǒng)中加載的是無(wú)故障機(jī)床；將使用者分為教學(xué)者和學(xué)員，首先教學(xué)者進(jìn)入機(jī)床故障維修模塊，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障，生成故障文件并保存；然后學(xué)員進(jìn)入機(jī)床故障維修模塊，加載故障文件完成模擬故障的加載，加載后系統(tǒng)顯示出故障現(xiàn)象，學(xué)員根據(jù)故障現(xiàn)象，分析故障原因，對(duì)模擬故障進(jìn)行排除； 機(jī)床檢測(cè)模塊用于使用者完成數(shù)控機(jī)床各類數(shù)據(jù)的檢測(cè)的仿真學(xué)習(xí):機(jī)床檢測(cè)模塊初始后，系統(tǒng)自動(dòng)完成整個(gè)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)的系統(tǒng)配置，此時(shí)系統(tǒng)中加載的是無(wú)故障機(jī)床；機(jī)床檢測(cè)模塊根據(jù)機(jī)床類型提供多種相應(yīng)的模擬檢測(cè)工具，使用者根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目選擇檢測(cè)工具，將檢測(cè)工具加載后，通過(guò)顯示模塊實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)工具在數(shù)控機(jī)床上的使用情況以及檢測(cè)出的數(shù)據(jù)。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)床系統(tǒng)搭建與配置模塊具體包括: 電路仿真模塊，用于使用者學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床電路的組成結(jié)構(gòu)和工作原理:電路仿真模塊中，模擬機(jī)床電柜顯示模塊首先顯示的是空的電器柜，同時(shí)電路仿真模塊中根據(jù)機(jī)床類型提供對(duì)應(yīng)的元件列表和連接線，使用者選擇需要的元件放入模擬機(jī)床電柜顯示模塊中空電器柜內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置，并選擇連接線對(duì)各元件進(jìn)行連接，然后對(duì)連接后的電路進(jìn)行機(jī)電聯(lián)調(diào)模擬，完成數(shù)控機(jī)床電路的搭建仿真； 數(shù)控系統(tǒng)仿真模塊，其包括機(jī)床程序解釋模塊、機(jī)床PMC掃描模塊、機(jī)床按鍵處理模塊、機(jī)床LCD顯示模塊、機(jī)床報(bào)警處理模塊；其中，機(jī)床程序解釋模塊的作用是通過(guò)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)中MDI鍵盤(pán)按鍵輸入機(jī)床NC程序代碼，用解釋型語(yǔ)言進(jìn)行分析，然后用于機(jī)床三維模型的動(dòng)作；機(jī)床PMC掃描模塊的作用是通過(guò)仿真系統(tǒng)中編制的PMC梯圖文件進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，對(duì)機(jī)床面板按鍵和機(jī)床電路仿真模塊中所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行PMC梯圖算法計(jì)算掃描，再得出機(jī)床PMC反饋的各種狀態(tài)情況，用于機(jī)床電路仿真模塊中和機(jī)床三維運(yùn)動(dòng)模塊中；機(jī)床按鍵處理模塊的作用是將按鍵信息反饋到單片機(jī)后，傳給ARM開(kāi)發(fā)板，再傳給上位機(jī)處理；機(jī)床LCD顯示模塊的作用是將數(shù)控顯示與操作平臺(tái)上的MDI鍵盤(pán)或者機(jī)床操作面板按鍵的按鍵信息通過(guò)單片機(jī)傳給ARM開(kāi)發(fā)板，再傳給上位機(jī)處理，上位機(jī)處理后發(fā)出顯示內(nèi)容并將顯示內(nèi)容通過(guò)RJ45接口 I傳輸給ARM開(kāi)發(fā)板，最終通過(guò)IXD顯示屏進(jìn)行顯示；機(jī)床報(bào)警處理模塊通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床的各種狀態(tài)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的機(jī)床報(bào)警信息。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于，所述電路仿真模塊具體包括機(jī)床元件部署模塊、機(jī)床元件連接模塊、機(jī)電聯(lián)調(diào)模塊； 機(jī)床元件部署模塊初始后，模擬機(jī)床電柜顯示模塊顯示的是空的模擬電器柜模型，同時(shí)機(jī)床元件部署模塊根據(jù)不同機(jī)床類型提供對(duì)應(yīng)的元件列表，使用者從元件列表中選擇該類型機(jī)床電器柜中需要的元件并進(jìn)入模擬機(jī)床電柜顯示模塊，將選擇好的元件布置在電器柜模型中的對(duì)應(yīng)位置；完成機(jī)床元件部署后，進(jìn)入機(jī)床元件連接模塊，該模塊中提供電路元件連接件，使用者根據(jù)需要選擇連接件，并進(jìn)入模擬機(jī)床電柜顯示模塊對(duì)已經(jīng)部署好的元件進(jìn)行連接；完成機(jī)床元件部署和連接后，進(jìn)入機(jī)電聯(lián)調(diào)模塊，對(duì)各電路元件進(jìn)行狀態(tài)控制，并判斷數(shù)控系統(tǒng)狀態(tài)是否正常，反復(fù)調(diào)整后最終完成數(shù)控系統(tǒng)電路的搭建與配置仿真。
6.按照權(quán)利要求3所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)床故障維修模塊具體包括: 故障設(shè)置模塊，用于教學(xué)者對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障，生成故障文件并對(duì)故障文件進(jìn)行保存:教學(xué)者進(jìn)入故障設(shè)置模塊，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置模擬故障，模擬故障可包括數(shù)控系統(tǒng)故障、PMC故障、電路故障、元件故障，故障設(shè)置模塊內(nèi)自動(dòng)生成故障文件，教學(xué)者確定并保存該故障文件，即完成故障設(shè)置； 故障加載模塊，用于學(xué)員加載教學(xué)者設(shè)置的模擬故障，顯示故障現(xiàn)象:學(xué)員進(jìn)入故障加載模塊，調(diào)用故障設(shè)置模塊保存的故障文件，完成教學(xué)者設(shè)置的模擬故障的加載，模擬故障生效，數(shù)控顯示與操作平臺(tái)出現(xiàn)相應(yīng)的故障現(xiàn)象； 故障排除模塊，用于學(xué)員分析查找模擬故障的故障原因，排除模擬故障:故障排除模塊中根據(jù)機(jī)床類型提供模擬的數(shù)控機(jī)床故障維修常用工具和零件，學(xué)員根據(jù)數(shù)控顯示與操作平臺(tái)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，結(jié)合模擬機(jī)床三維顯示模塊和模擬機(jī)床電柜顯示模塊的顯示內(nèi)容，查找故障原因，并對(duì)故障進(jìn)行排除。
7.按照權(quán)利要求3所述的一種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修仿真訓(xùn)練平臺(tái)系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)床檢測(cè)模塊具體包括: 檢測(cè)工具選擇模塊，檢測(cè)工具選擇模塊中包括檢測(cè)工具列表，列表中包括模擬的數(shù)控機(jī)床檢測(cè)時(shí)常用的檢測(cè)工具，使用者根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目，從檢測(cè)工具列表中選擇檢測(cè)工具；三維檢測(cè)模塊，用于利用檢測(cè)工具對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行模擬檢測(cè)，并在模擬機(jī)床三維顯示模塊中顯示所選擇的檢測(cè)工具在數(shù)控機(jī)床上的使用位置和使用方式，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G05B19/406GK104238453SQ201410428198
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】李文革, 張中秋, 馬性輝, 魏帝陽(yáng) 申請(qǐng)人:李文革, 張中秋, 馬性輝, 魏帝陽(yáng)