專(zhuān)利名稱(chēng)：一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
對(duì)于數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)性能測(cè)試評(píng)估方面的研究，很多工作還是采用圓運(yùn)動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度的檢測(cè)與診斷?，F(xiàn)有方法固然可獲取機(jī)床進(jìn)給軸的狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)機(jī)床靜態(tài)性能的評(píng)估，但存在如下問(wèn)題一、不能對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行在線測(cè)量和連續(xù)監(jiān)測(cè)， 難以在線獲得數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信息；二、大多數(shù)精度評(píng)估裝置測(cè)試路徑單一， 基本采用圓周測(cè)試方法，由于圓周測(cè)試結(jié)果是多軸數(shù)據(jù)耦合，因此很難進(jìn)行誤差分離，上述問(wèn)題為數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的評(píng)估帶來(lái)了困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試，具有測(cè)試路徑多，能進(jìn)行誤差分離的優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，由硬件和軟件兩部分組成。硬件由IVpp信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、Endat信號(hào)采集卡3、模擬量信號(hào)采集卡4、定時(shí)卡5、信號(hào)輸入端子6、定時(shí)同步線7、PCI卡槽擴(kuò)展鄔8、擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線9 和便攜計(jì)算機(jī)10組成，IVpp信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、Endat信號(hào)采集卡3、定時(shí)卡 5依次安裝在PCI卡槽擴(kuò)展鄔8的PCI卡槽中，定時(shí)卡5通過(guò)定時(shí)同步線7分別與IVpp信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、Endat信號(hào)采集卡3及模擬量信號(hào)采集卡4相連，信號(hào)輸入端子6是外部信號(hào)輸入本測(cè)試儀的接口，PCI卡槽擴(kuò)展鄔8是指測(cè)試儀的硬件工作平臺(tái)，PCI 卡槽擴(kuò)展鄔8通過(guò)擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線9接入便攜計(jì)算機(jī)10的USB或者Express 54/32 接口。所述的IVpp信號(hào)采集卡1是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)IVPP格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率312. 5Hz ；具有浮點(diǎn)數(shù)48位計(jì)數(shù)精度，其中整數(shù)36位小數(shù)12 位；最少具有2個(gè)信號(hào)輸入通道，且具有多通道擴(kuò)展功能，最多能夠擴(kuò)展至16通道，能夠進(jìn)行多通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與TTL信號(hào)采集卡2、Endat信號(hào)采集卡 3、模擬量信號(hào)采集卡4同步工作。所述的TTL信號(hào)采集卡2是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)TTL格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率IKHz ；具有4個(gè)信號(hào)輸入通道；能夠進(jìn)行多通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與IVpp信號(hào)采集卡l、Endat信號(hào)采集卡3、模擬量信號(hào)采集卡4 同步工作。所述的Endat信號(hào)采集卡3是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)Endat格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率ΙΚΗζ，具有2個(gè)信號(hào)輸入通道，能夠進(jìn)行2-10通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與IVPP信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、模擬量信號(hào)采集卡4同步工作。所述的模擬量信號(hào)采集卡4是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)模擬量信號(hào)電渦流傳感器、加速度傳感器、霍爾電流傳感器的信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率1MHz，最低采樣頻率250Hz ； AD轉(zhuǎn)換精度16位；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能；能夠與IVpp信號(hào)采集卡1、Endat信號(hào)采集卡 3、TTL信號(hào)采集卡2同步工作，信號(hào)輸入范圍士 10V。軟件包括系統(tǒng)管理模塊A，系統(tǒng)管理模塊A的輸出分別和人機(jī)交互模塊B的第一輸入、數(shù)據(jù)采集模塊C的第一輸入、數(shù)據(jù)處理模塊D的第一輸入、數(shù)據(jù)分析模塊E的第一輸入、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F的第一輸入、實(shí)時(shí)顯示模塊G的第一輸入和硬件驅(qū)動(dòng)H的第一輸入連接 ’人機(jī)交互模塊B的輸出和數(shù)據(jù)采集模塊C的第二輸入連接；數(shù)據(jù)采集模塊C的輸出和硬件驅(qū)動(dòng)H的第二輸入連接，硬件驅(qū)動(dòng)H的第一輸出和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F的第二輸入連接，數(shù)據(jù)處理模塊D、數(shù)據(jù)分析模塊E和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F的輸出和實(shí)時(shí)顯示模塊G的第二輸入連接，測(cè)試儀的軟件運(yùn)行于便攜計(jì)算機(jī)10中，指令及數(shù)據(jù)通過(guò)擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線9傳輸?shù)絇CI擴(kuò)展鄔8中的各采集板卡中，控制采集卡進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)用戶所需的采集分析過(guò)程。通過(guò)以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明可以對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)位置反饋、速度反饋、 振動(dòng)信號(hào)、控制電路信號(hào)等特征信號(hào)進(jìn)行在線同步采集。通過(guò)利用數(shù)控機(jī)床自身反饋信號(hào)， 不僅減少了傳感器安裝時(shí)間，提高了測(cè)試效率，而且擴(kuò)展了數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的測(cè)試半徑，使測(cè)試半徑覆蓋進(jìn)給系統(tǒng)全部行程。利用本軟件所專(zhuān)有的分析功能對(duì)數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床在線服役特性監(jiān)測(cè)功能，以及誤差分離功能。由于本發(fā)明可在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，實(shí)現(xiàn)了加工過(guò)程進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試分析，同時(shí)該測(cè)試方法具有使用方便，不受儀器自身限制，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給系統(tǒng)全行程測(cè)試，應(yīng)用效果好。


圖1為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明的軟硬件關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，由硬件和軟件兩部分組成。參照?qǐng)D1，一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，由硬件和軟件兩部分組成。硬件由IVpp信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、Endat信號(hào)采集卡3、模擬量信號(hào)采集卡4、定時(shí)卡5、信號(hào)輸入端子6、定時(shí)同步線7、PCI卡槽擴(kuò)展鄔8、擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線9 和便攜計(jì)算機(jī)10組成，IVpp信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、Endat信號(hào)采集卡3、定時(shí)卡 5依次安裝在PCI卡槽擴(kuò)展鄔8的PCI卡槽中，定時(shí)卡5通過(guò)定時(shí)同步線7分別與IVpp信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、Endat信號(hào)采集卡3及模擬量信號(hào)采集卡4相連，信號(hào)輸入端子6是外部信號(hào)輸入本測(cè)試儀的接口，PCI卡槽擴(kuò)展鄔8是指測(cè)試儀的硬件工作平臺(tái)，PCI卡槽擴(kuò)展鄔8通過(guò)擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線9接入便攜計(jì)算機(jī)10的USB或者Express 54/32 接口，實(shí)現(xiàn)PCI卡槽擴(kuò)展鄔8與便攜計(jì)算機(jī)10的通信。所述的IVpp信號(hào)采集卡1是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)IVPP格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率312. 5Hz ；具有浮點(diǎn)數(shù)48位計(jì)數(shù)精度，其中整數(shù)36位小數(shù)12 位；最少具有2個(gè)信號(hào)輸入通道，且具有多通道擴(kuò)展功能，最多能夠擴(kuò)展至16通道，能夠進(jìn)行多通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與TTL信號(hào)采集卡2、Endat信號(hào)采集卡 3、模擬量信號(hào)采集卡4同步工作。所述的TTL信號(hào)采集卡2是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)TTL格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率IKHz ；具有4個(gè)信號(hào)輸入通道；能夠進(jìn)行多通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與IVpp信號(hào)采集卡l、Endat信號(hào)采集卡3、模擬量信號(hào)采集卡4 同步工作。所述的Endat信號(hào)采集卡3是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)Endat格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率ΙΚΗζ，具有2個(gè)信號(hào)輸入通道，能夠進(jìn)行2-10通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與IVPP信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、模擬量信號(hào)采集卡4同步工作。所述的模擬量信號(hào)采集卡4是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)模擬量信號(hào)電渦流傳感器、加速度傳感器、霍爾電流傳感器的信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率1MHz，最低采樣頻率250Hz ； AD轉(zhuǎn)換精度16位；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能；能夠與IVpp信號(hào)采集卡1、Endat信號(hào)采集卡 3、TTL信號(hào)采集卡2同步工作，信號(hào)輸入范圍士 10V。所述的模擬量信號(hào)采集卡4是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)模擬量信號(hào)電渦流傳感器、加速度傳感器、霍爾電流傳感器的信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率1MHz，最低采樣頻率250Hz ； AD轉(zhuǎn)換精度16位；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能；信號(hào)輸入范圍士 10V。所述的定時(shí)卡5是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)IVpp信號(hào)采集卡1、TTL信號(hào)采集卡2、模擬量信號(hào)同步信號(hào)采集的時(shí)鐘同步模塊，其同步時(shí)鐘通過(guò)定時(shí)同步線7將同步信號(hào)傳輸給其它采集卡。參照?qǐng)D2，軟件包括以系統(tǒng)管理模塊A，系統(tǒng)管理模塊A的輸出分別和人機(jī)交互模塊B的第一輸入、數(shù)據(jù)采集模塊C的第一輸入、數(shù)據(jù)處理模塊D的第一輸入、數(shù)據(jù)分析模塊E 的第一輸入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F的第一輸入、實(shí)時(shí)顯示模塊G的第一輸入和硬件驅(qū)動(dòng)H的第一輸入連接，人機(jī)交互模塊B的輸出和數(shù)據(jù)采集模塊C的第二輸入連接，數(shù)據(jù)采集模塊C的輸出和硬件驅(qū)動(dòng)H的第二輸入連接，硬件驅(qū)動(dòng)H的第一輸出和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F的第二輸入連接，數(shù)據(jù)處理模塊D、數(shù)據(jù)分析模塊E和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F的輸出和實(shí)時(shí)顯示模塊G的第二輸入連接，測(cè)試儀的軟件運(yùn)行于便攜計(jì)算機(jī)10中，指令及數(shù)據(jù)通過(guò)擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線9傳輸?shù)絇CI擴(kuò)展鄔8中的各采集板卡中，控制采集卡進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)用戶所需的采集分析過(guò)程。系統(tǒng)管理模塊A進(jìn)行軟件各功能的調(diào)度及運(yùn)行管理，是實(shí)現(xiàn)其它功能的基本條件；人機(jī)交互模塊B是實(shí)現(xiàn)操作者與系統(tǒng)間信息傳遞的入口 ；數(shù)據(jù)采集模塊C在系統(tǒng)管理模塊A和人機(jī)交互模塊B的指令驅(qū)動(dòng)下，調(diào)用硬件驅(qū)動(dòng)H的相應(yīng)功能，進(jìn)行操作者所需要的信號(hào)采集過(guò)程；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F在采集過(guò)程中將采集卡采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到便攜計(jì)算機(jī)10 的硬盤(pán)中；數(shù)據(jù)處理模塊D在人機(jī)交互模塊B及系統(tǒng)管理模塊A的協(xié)調(diào)調(diào)度下對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F存儲(chǔ)的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到被測(cè)對(duì)象的特性，實(shí)現(xiàn)被測(cè)對(duì)象的特性測(cè)試分析；數(shù)據(jù)分析模塊E對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)分析處理，為數(shù)據(jù)處理模塊F進(jìn)行數(shù)據(jù)處理前處理方法提供選擇依據(jù)；實(shí)時(shí)顯示模塊G對(duì)采集過(guò)程中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊F從硬件板卡中讀到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，另外，實(shí)時(shí)顯示模塊G負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)處理模塊D、數(shù)據(jù)分析模塊E的分析處理結(jié)果以圖形的形式顯示到操作者面前。硬件驅(qū)動(dòng)負(fù)責(zé)將人機(jī)交互模塊B及系統(tǒng)管模塊A的指令翻譯成硬件可執(zhí)行指令，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。該軟件部分模塊具體功能描述如下人機(jī)交互模塊B 有菜單欄、工具欄、實(shí)驗(yàn)管理、工程管理、顯示區(qū)構(gòu)成。工具欄上各按鈕為菜單欄的快捷方式，用戶可以通過(guò)工具欄或菜單欄完成操作。用戶通過(guò)菜單欄管理菜單進(jìn)行管理數(shù)控機(jī)床型號(hào)，建立被測(cè)數(shù)控機(jī)床信息，用戶管理操作，用戶輸入的信息將保存到軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中；通過(guò)設(shè)置菜單進(jìn)行顯示設(shè)置，工作目錄設(shè)置等設(shè)置工作；通過(guò)文件菜單進(jìn)行文件新建，打開(kāi)，退出等操作，對(duì)本軟件所建立的.mts格式文件進(jìn)行操作。用戶通過(guò)工程管理區(qū)對(duì)當(dāng)前工作目錄下的被測(cè)機(jī)床進(jìn)行管理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)管理區(qū)對(duì)某一機(jī)床的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行管理，用戶通過(guò)選擇某一機(jī)床雙擊鼠標(biāo)左鍵進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊是用戶進(jìn)行采集控制，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)管理模塊進(jìn)行系統(tǒng)管理的主要模塊。數(shù)據(jù)采集模塊C 在數(shù)據(jù)采集模塊，用戶可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置功能對(duì)采樣類(lèi)型，采樣通道數(shù)、采樣頻率，采樣長(zhǎng)度，同步采樣等屬性進(jìn)行配置，選擇所需要的功能，完成配置后軟件界面顯示。當(dāng)需要修改配置時(shí)，用戶通過(guò)工具欄采集設(shè)置按鈕進(jìn)行重新設(shè)置。用戶點(diǎn)擊開(kāi)始采集按鈕后，采集過(guò)程開(kāi)始，數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)顯示在圖形顯示框中，用戶可以通過(guò)數(shù)據(jù)列表， 選擇需顯示的數(shù)據(jù)圖形。在任意時(shí)刻用戶可以點(diǎn)擊停止按鈕，停止當(dāng)前采集過(guò)程。采集過(guò)程停止后，數(shù)據(jù)自動(dòng)保存。數(shù)據(jù)處理模塊D 用戶通過(guò)實(shí)驗(yàn)管理區(qū)分析屬性頁(yè)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理模塊。在數(shù)據(jù)處理模塊，用戶可以對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放，時(shí)域頻域處理，從而提取數(shù)據(jù)特征。本軟件具有數(shù)據(jù)截?cái)?、?shù)據(jù)濾波、數(shù)據(jù)重采樣，快速傅里葉變換(FFT)，相關(guān)分析，功率譜分析、倒譜分析，循環(huán)譜分析。通過(guò)上述分析功能，用戶提取數(shù)據(jù)時(shí)域、頻域特征為進(jìn)給系統(tǒng)特性評(píng)估提供依據(jù)。數(shù)據(jù)分析模塊E 用戶通過(guò)實(shí)驗(yàn)管理區(qū)處理屬性頁(yè)進(jìn)入進(jìn)給特性分析模塊。在該模塊用戶可以進(jìn)行單軸特性分析，提取信號(hào)的速度、加速度、加加速度及偏差信息，對(duì)運(yùn)行平穩(wěn)性進(jìn)行分析；進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)圓特性分析，可以實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動(dòng)圓測(cè)試軌跡聯(lián)動(dòng)特性分析；振動(dòng)特性分析，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給系統(tǒng)基于響應(yīng)信號(hào)的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。本發(fā)明的工作原理為當(dāng)進(jìn)行振動(dòng)特性測(cè)試時(shí)，用戶根據(jù)測(cè)試需要，選擇合適的傳感器接入模擬量信號(hào)采集卡4通道，操作軟件進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，用戶選擇的傳感器需滿足輸出信號(hào)為電壓信號(hào)， 信號(hào)輸出范圍士 IOV的要求。當(dāng)進(jìn)行多傳感器同步測(cè)試時(shí)，用戶需按照運(yùn)動(dòng)特性測(cè)試，振動(dòng)特性測(cè)試硬件配置方法，將被測(cè)信號(hào)接入本測(cè)試儀中。同時(shí)根據(jù)同步測(cè)試要求，配置本發(fā)明中的軟件程序。軟件具體操作方法為采樣設(shè)置1)、通過(guò)管理菜單內(nèi)的數(shù)控機(jī)床型號(hào)管理，建立機(jī)床型號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)；
2)、通過(guò)管理菜單內(nèi)的機(jī)床管理建立數(shù)控機(jī)床，此時(shí)新建的數(shù)控機(jī)床將被自動(dòng)添加到工程管理區(qū)。雙擊數(shù)控機(jī)床，在彈出對(duì)話框中輸入實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，然后在實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)話框中選擇用戶所需的通道及數(shù)控機(jī)床軸號(hào)，點(diǎn)擊確認(rèn)。此時(shí)軟件將自動(dòng)切換到數(shù)據(jù)采集界面，等待用戶進(jìn)行下一步操作。數(shù)據(jù)采樣在數(shù)控機(jī)床進(jìn)行運(yùn)動(dòng)之前，點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采集模塊開(kāi)始采集按鈕，開(kāi)始采集。數(shù)據(jù)開(kāi)始采集，同時(shí)機(jī)床開(kāi)始運(yùn)行，在數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，點(diǎn)擊停止采集按鈕，數(shù)據(jù)采集過(guò)程結(jié)束，同時(shí)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)文件中。數(shù)據(jù)處理當(dāng)用戶已進(jìn)行過(guò)數(shù)據(jù)采樣，可以在分析頁(yè)面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與回放。用戶通過(guò)實(shí)驗(yàn)管理區(qū)的分析屬性頁(yè)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理頁(yè)面。進(jìn)入數(shù)據(jù)處理頁(yè)面后，用戶通過(guò)選擇數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)回放。用戶根據(jù)所需的分析功能，點(diǎn)擊工具條中相應(yīng)的按鈕，進(jìn)行相應(yīng)的分析功能。動(dòng)態(tài)特性分析當(dāng)用戶已進(jìn)行過(guò)數(shù)據(jù)采樣，可以在處理頁(yè)面進(jìn)行進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析與回放。用戶通過(guò)實(shí)驗(yàn)管理區(qū)的處理屬性頁(yè)進(jìn)入動(dòng)態(tài)特性分析頁(yè)面。用戶根據(jù)所需的分析功能，點(diǎn)擊工具條中相應(yīng)的按鈕，進(jìn)行相應(yīng)的分析功能。當(dāng)機(jī)床進(jìn)行單軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以進(jìn)行單軸特性分析；當(dāng)機(jī)床進(jìn)行圓插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)圓分析。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，其特征在于由硬件和軟件兩部分組成，硬件由IVpp信號(hào)采集卡(1)、TTL信號(hào)采集卡(2)、Endat信號(hào)采集卡(3)、模擬量信號(hào)采集卡(4)、定時(shí)卡(5)、信號(hào)輸入端子(6)、定時(shí)同步線(7)、PCI卡槽擴(kuò)展鄔(8)、擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線(9)和便攜計(jì)算機(jī)(10)組成，IVpp信號(hào)采集卡(1)、TTL信號(hào)采集卡(2)、Endat 信號(hào)采集卡(3)、定時(shí)卡(5)依次安裝在PCI卡槽擴(kuò)展鄔(8)的PCI卡槽中，定時(shí)卡(5)通過(guò)定時(shí)同步線(7)分別與IVpp信號(hào)采集卡(1)、TTL信號(hào)采集卡(2)、Endat信號(hào)采集卡(3) 及模擬量信號(hào)采集卡(4)相連，信號(hào)輸入端子(6)是外部信號(hào)輸入本測(cè)試儀的接口，PCI卡槽擴(kuò)展鄔(8)是指測(cè)試儀的硬件工作平臺(tái)，PCI卡槽擴(kuò)展鄔(8)通過(guò)擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線 (9)接入便攜計(jì)算機(jī)(10)的USB或者Express 54/32接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，其特征在于 所述的IVpp信號(hào)采集卡(1)是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)IVPP格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率312. 5Hz ；具有浮點(diǎn)數(shù)48位計(jì)數(shù)精度，其中整數(shù)36位小數(shù)12位；最少具有2個(gè)信號(hào)輸入通道，且具有多通道擴(kuò)展功能，最多能夠擴(kuò)展至16通道，能夠進(jìn)行多通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與TTL信號(hào)采集卡(2)、Endat信號(hào)采集卡(3)、 模擬量信號(hào)采集卡(4)同步工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，其特征在于 所述的TTL信號(hào)采集卡(2)是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)TTL格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率 ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率IKHz ；具有4個(gè)信號(hào)輸入通道；能夠進(jìn)行多通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與IVPP信號(hào)采集卡(l)、Endat信號(hào)采集卡(3)、模擬量信號(hào)采集卡(4) 同步工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，其特征在于 所述的Endat信號(hào)采集卡(3)是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)Endat格式信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率ΙΟΚΗζ，最低采樣頻率ΙΚΗζ，具有2個(gè)信號(hào)輸入通道，能夠進(jìn)行2-10通道同步采樣；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能，能夠與IVpp信號(hào)采集卡(1)、TTL信號(hào)采集卡(2)、模擬量信號(hào)采集卡⑷同步工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，其特征在于 所述的模擬量信號(hào)采集卡(4)是指測(cè)試儀中實(shí)現(xiàn)模擬量信號(hào)電渦流傳感器、加速度傳感器、霍爾電流傳感器的信號(hào)采集的模塊，其最高采樣頻率IMHz，最低采樣頻率250Hz ；AD轉(zhuǎn)換精度16位；具有外部時(shí)鐘觸發(fā)功能；能夠與IVpp信號(hào)采集卡(1)、Endat信號(hào)采集卡(3)、 TTL信號(hào)采集卡(2)同步工作，信號(hào)輸入范圍士 10V。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，其特征在于 軟件包括以系統(tǒng)管理模塊(A)，系統(tǒng)管理模塊(A)的輸出分別和人機(jī)交互模塊(B)的第一輸入、數(shù)據(jù)采集模塊(C)的第一輸入、數(shù)據(jù)處理模塊(D)的第一輸入、數(shù)據(jù)分析模塊(E)的第一輸入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(F)的第一輸入、實(shí)時(shí)顯示模塊(G)的第一輸入和硬件驅(qū)動(dòng)(H)的第一輸入連接；人機(jī)交互模塊(B)的輸出和數(shù)據(jù)采集模塊(C)的第二輸入連接；數(shù)據(jù)采集模塊(C)的輸出和硬件驅(qū)動(dòng)(H)的第二輸入連接，硬件驅(qū)動(dòng)(H)的第一輸出和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 (F)的第二輸入連接，數(shù)據(jù)處理模塊(D)、數(shù)據(jù)分析模塊(E)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(F)的輸出和實(shí)時(shí)顯示模塊(G)的第二輸入連接，測(cè)試儀的軟件運(yùn)行于便攜計(jì)算機(jī)(10)中，指令及數(shù)據(jù)通過(guò)擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線(9)傳輸?shù)絇CI擴(kuò)展鄔(8)中的各采集板卡中，控制采集卡進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)用戶所需的采集分析過(guò)程。
全文摘要
一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試儀，由硬件和軟件兩部分組成，硬件的1Vpp信號(hào)采集卡、TTL信號(hào)采集卡、Endat信號(hào)采集卡、定時(shí)卡安裝在PCI卡槽擴(kuò)展鄔中，并和定時(shí)卡相連，PCI卡槽擴(kuò)展鄔接入便攜計(jì)算機(jī)的接口；軟件的系統(tǒng)管理模塊分別和人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)顯示模塊和硬件驅(qū)動(dòng)連接，測(cè)試儀的軟件運(yùn)行于便攜計(jì)算機(jī)中，指令及數(shù)據(jù)通過(guò)擴(kuò)展塢計(jì)算機(jī)通信線傳輸?shù)絇CI擴(kuò)展鄔中的各采集板卡中，控制采集卡進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)用戶所需的采集過(guò)程，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在線測(cè)試，具有測(cè)試路徑多，能進(jìn)行誤差分離的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/406GK102455684SQ20111032124
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者姜歌東, 梅雪松, 趙飛, 陶濤 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)