慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统的制作方法

本实用新型涉及数控电火花加工技术领域，尤其涉及一种慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统。

背景技术：

随着数控加工技术的迅速发展，数控电火花加工技术朝着更深层次、更高水平的数控化方向快速发展，为了实现数控电火花技术向精密化、自动化、智能化和高效化的发展，高端慢走丝线切割机床数控电柜被逐渐引入到数控电火花加工技术中，在实际使用过程中，在慢走丝线切割机床与慢走丝线切割机床数控电柜对接前需要对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试，以检测慢走丝线切割机床数控电柜是否满足慢走丝线切割机床的性能要求，以提高慢走丝线切割机床数控电柜与慢走丝线切割机床的对接成功率，目前，通过专业测试人员采用万用表等测试工具对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试。

然而，由于慢走丝线切割机床数控电柜设计复杂，测试过程中需要测试人员频繁在慢走丝线切割机床数控电柜与慢走丝线切割机床之间转换，效率低且极易出现错误，而且测试工具只能测试慢走丝线切割机床数控电柜的部分数据，测试局限性大。

技术实现要素：

为了解决现有技术中通过人工对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试，测试过程中需要测试人员频繁在慢走丝线切割机床数控电柜与慢走丝线切割机床之间转换，效率低且易出现错误，而且测试工具只能测试慢走丝线切割机床数控电柜的部分数据，测试局限性大的问题，本实用新型提供了一种慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统，通过工控机向慢走丝线切割机床数控电柜发送测试指令，之后，由慢走丝线切割机床数控电柜根据测试指令向仿真设备发送操作信号，仿真设备根据操作信号向工控机发送测试数据，最后，由工控机根据测试数据以及与测试指令对应的标准测试数据进行比对，输出测试结果，实现了慢走丝线切割机床数控电柜全自动化测试，解决了人工对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试效率低且极易出现错误，而且测试工具只能测试慢走丝线切割机床数控电柜的部分数据，测试局限性大的问题。

本实用新型的目的是，提供一种慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统，所述慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统包括工控机100、慢走丝线切割机床数控电柜200和仿真设备300；

其中，所述工控机100，与所述慢走丝线切割机床数控电柜200相连，用于向所述慢走丝线切割机床数控电柜200发送预先存储的测试指令；

所述慢走丝线切割机床数控电柜200，与所述仿真设备300相连，用于接收所述测试指令，根据所述测试指令向所述仿真设备300发送操作信号；

所述仿真设备300，与所述工控机100相连，用于接收所述操作信号，根据所述操作信号向所述工控机100发送测试数据；

所述工控机100，还用于接收所述测试数据，将所述测试数据和预先存储的与所述测试指令对应的标准测试数据进行比对，输出测试结果；

其中，所述慢走丝线切割机床数控电柜200，包括与所述工控机100相连的CNC主机210以及分别与所述CNC主机210相连的脉冲电源220、伺服驱动装置230、I/O装置240和电源装置250；

所述仿真设备300，包括与所述脉冲电源220相连的电阻310、与所述伺服驱动装置230相连的光栅尺320以及与所述I/O装置240和所述电源装置250相连的数据测试装置330，且所述电阻310、所述光栅尺320和所述数据测试装置330分别与所述工控机100相连。

可选的，所述工控机100的型号为A13B-0202-B002，所述数据测试装置330为以太网机箱，型号为NI CDAQ-9188。

可选的，所述电阻310的电阻值为2欧姆，所述光栅尺320为五轴电机配套圆形光栅尺。

可选的，所述测试指令包括脉冲电源测试指令、伺服驱动测试指令、I/O测试指令和电源测试指令。

可选的，所述标准测试数据包括与所述标准脉冲电源测试指令对应的标准脉冲电源测试数据、与所述伺服驱动测试指令对应的标准伺服驱动测试数据、与所述I/O测试指令对应的标准I/O测试数据以及与所述电源测试指令对应的标准电源测试数据。

可选的，所述I/O装置240包括数字信号输入输出部件241、模拟信号输入输出部件242、脉冲输出部件243、温度输入部件244、电机245和电机编码器部件246。

可选的，所述仿真设备300还包括继电器340和电机驱动装置350；

所述继电器340，与所述数据测试装置330相连，用于辅助测试所述I/O装置240中的数字信号输入输出部件241；

所述电机驱动装置350，与所述数据测试装置330相连，用于辅助测试I/O装置240中的所述电机245和所述电机编码器部件246。

可选的，所述电机驱动装置350的型号为Inovance IS620P。

可选的，所述慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统还包括打印设备400，与所述工控机100相连。

本实用新型的有益效果在于，通过工控机向慢走丝线切割机床数控电柜发送测试指令，之后，由慢走丝线切割机床数控电柜根据测试指令向仿真设备发送操作信号，仿真设备根据操作信号向工控机发送测试数据，最后，由工控机根据测试数据以及与测试指令对应的标准测试数据进行比对，并通过打印设备输出测试结果，实现了慢走丝线切割机床数控电柜全自动化测试，解决了人工对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试效率低且极易出现错误，而且测试工具只能测试慢走丝线切割机床数控电柜的部分数据，测试局限性大的问题。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的慢走丝线切割机床数控电柜的结构框图；

图2为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统的实施方式一的结构框图；

图3为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统的实施方式二的结构框图；

图4为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对脉冲电源和伺服驱动装置测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图；

图5A为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对电源装置的直流电源测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图；

图5B为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对电源装置的交流电源测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图；

图6为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对I/O装置的数字信号输入输出部件测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图；

图7为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对I/O装置的模拟信号输入输出部件测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图；

图8为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统钟对I/O装置的脉冲输出部件测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图；

图9为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对I/O装置的电机和电机驱动装置测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图；

图10为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统的实施方式三的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

图1为现有技术的慢走丝线切割机床数控电柜的结构框图，如图1所示，目前，慢走丝线切割机床数控电柜200包括CNC主机210以及分别与所述CNC主机210相连的脉冲电源220、伺服驱动装置230、I/O装置240和电源装置250，CNC主机210通过总线分别与脉冲电源220、伺服驱动装置230、I/O装置240和电源装置250相连。

其中，脉冲电源220包括脉冲处理器、脉冲发生器、功率部件、放大器和伺服处理器。

I/O装置240包括数字信号输入输出部件241，在本实用新型的具体实施中，数字信号输脉冲入输出部件241包括48通道24V数字信号输入和28通道24V数字信号输出。

I/O装置240还包括模拟信号输入输出部件242，在本实用新型的具体实施中，模拟信号输入输出部件242包括2通道﹣10V-10V模拟信号输入和2通道0V-10V模拟信号输出。

I/O装置240还包括脉冲输出部件243，在本实用新型的具体实施中，脉冲输出部件243为2通道24V脉冲信号输出。

I/O装置240还包括温度输入部件244，在本实用新型的具体实施中，温度输入部件244为2通道温度信号输入。

I/O装置240还包括电机245和电机编码器部件246，在本实用新型的具体实施中，电机245和电机编码器部件246为3通道电机和电机编码器。

在本实用新型测试的电源装置250中，电源装置250包括8通道24V直流电源和8通道380V交流电源。

由上述对慢走丝线切割机床数控电柜200的介绍可以看出，慢走丝线切割机床数控电柜200设计复杂，现有技术中通过人工使用万用表对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试，存在效率低下缺极易出现错误，而且测试工具只能测试慢走丝线切割机床数控电柜的部分数据，测试局限性大的问题。

本实用新型针对目前现有技术中通过人工对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试，效率低下缺极易出现错误，而且测试工具只能测试慢走丝线切割机床数控电柜的部分数据，测试局限性大的问题，提出了一种慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统。

图2为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统的实施方式一的结构框图，如图2所示，所述慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统包括工控机100、慢走丝线切割机床数控电柜200和仿真设备300。

其中，所述工控机100，与所述慢走丝线切割机床数控电柜200相连，用于向所述慢走丝线切割机床数控电柜200发送预先存储的测试指令。在本实用新型的具体实施中，所述工控机100的型号为A13B-0202-B002。

所述测试指令包括脉冲电源测试指令、伺服驱动测试指令、I/O测试指令和电源测试指令。

所述慢走丝线切割机床数控电柜200，与所述仿真设备300相连，用于接收所述测试指令，根据所述测试指令向所述仿真设备300发送操作信号。

所述慢走丝线切割机床数控电柜200，包括与所述工控机100相连的CNC主机210以及分别与所述CNC主机210相连的脉冲电源220、伺服驱动装置230、I/O装置240和电源装置250。工控机100通过USB线缆与CNC主机210相连。

所述仿真设备300，与所述工控机100相连，用于接收所述操作信号，根据所述操作信号向所述工控机100发送测试数据。

所述仿真设备300，包括与所述脉冲电源220相连的电阻310。电阻310通过同轴电缆与脉冲电源220相连，用于模拟脉冲电源220的放电状态时的脉间电阻，测试脉冲电源220的放电状态。所述电阻310的电阻值为2欧姆。

所述仿真设备300，还包括与所述伺服驱动装置230相连的光栅尺320。光栅尺320通过多芯屏蔽电缆与伺服驱动装置230相连，用于模拟机床的线性运动，测试伺服驱动装置230的运行状态。所述光栅尺320为五轴电机配套圆形光栅尺。

所述仿真设备300，还包括与所述I/O装置240和所述电源装置250相连的数据测试装置330。数据测试装置330通过多芯扁平电缆与I/O装置240相连，用于测试I/O装置240的运行状态，数据测试装置330通过多芯圆电缆与电源装置250相连，用于测试电源装置250的电压和相序。

所述数据测试装置330为以太网机箱，型号为NI CDAQ-9188。数据测试装置330包括1个32通道24V数字信号输入测试部件、2个32通道24V数字信号输出测试部件、2个4通道同步采样模拟信号输入测试部件、1个8通道12位模拟信号输出测试部件、1个5V TTL脉冲信号输入测试部件、1个24V计时器和1个380V电源测试部件。

同时，所述电阻310、所述光栅尺320和所述数据测试装置330分别通过以太网线缆与所述工控机100相连。

所述工控机100，还用于接收所述测试数据，将所述测试数据和预先存储的与所述测试指令对应的标准测试数据进行比对，输出测试结果。

所述标准测试数据包括与所述标准脉冲电源测试指令对应的标准脉冲电源测试数据、与所述伺服驱动测试指令对应的标准伺服驱动测试数据、与所述I/O测试指令对应的标准I/O测试数据以及与所述电源测试指令对应的标准电源测试数据。

在本实用新型的实施方式一的具体实施中，通过工控机向慢走丝线切割机床数控电柜发送测试指令，之后，由慢走丝线切割机床数控电柜根据测试指令向仿真设备发送操作信号，仿真设备根据操作信号向工控机发送测试数据，最后，由工控机根据测试数据以及与测试指令对应的标准测试数据进行比对，输出测试结果，实现了慢走丝线切割机床数控电柜的全自动化测试，解决了人工对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试效率低且极易出现错误，而且测试工具只能测试慢走丝线切割机床数控电柜的部分数据，测试局限性大的问题。

图3为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统的实施方式二的结构框图，如图3所示，所述仿真设备300还包括继电器340和电机驱动装置350。

所述继电器340，与所述数据测试装置330相连，用于辅助测试所述I/O装置240中的数字信号输入输出部件241。

所述电机驱动装置350，与所述数据测试装置330相连，用于辅助测试I/O装置240中的所述电机245和所述电机编码器部件246。所述电机驱动装置350的型号为Inovance IS620P。

在对脉冲电源220和伺服驱动装置230进行测试时，本领域的技术人员可以对脉冲电源220和伺服驱动装置230进行单独测试，也可以对脉冲电源220和伺服驱动装置230进行配合测试。

本实用新型以脉冲电源220和伺服驱动装置230配合测试的方式为例对测试脉冲电源220和伺服驱动装置230的具体流程进行介绍。

图4为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对脉冲电源和伺服驱动装置测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图，结合图2和图4，首先，工控机100向CNC主机210发送预先存储的脉冲电源测试指令，由CNC主机210根据接收到的脉冲电源测试指令向脉冲电源220的脉冲处理器发送操作指令。

然后，脉冲处理器通过脉冲发生器产生脉冲信号，经功率部件放大后加载到电阻310上，由电阻310模拟机床放电状态，同时，电压信号经放大器放大处理后发送给伺服处理器，伺服处理器将电压信号发送给伺服驱动装置230，伺服驱动装置230根据电压信号产生伺服信号发送给光栅尺320。

最后，由电阻310和光栅尺320将电压信号和伺服信号发送给工控机100，工控机100将接收到的电压信号和伺服信号与预先存储的与脉冲电源测试指令对应的标准电压信号和标准伺服信号进行对比，如果比对结果在允许的误差范围内，则输出测试通过的测试结果，反之，则输出测试未通过的测试结果。

图5A为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对电源装置的直流电源测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图，图5B为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对电源装置的交流电源测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图，如图2、图5A和图5B所示，当测试电源装置250时，首先，工控机100向数据测试装置330的电源测试部件发送电源测试指令，然后，如图5A所示，数据测试装置330通过电源测试部件测试电源装置250的24V直流电的电压，并将测试数据返回给工控机100，如图5B所示，数据测试装置330通过电源测试部件测试电源装置250的380V交流电的电压和相序，并将测试数据返回给工控机100，最后，工控机100将接收到的测试数据与预先存储的与电源测试指令对应的标准电源测试数据进行对比，如果比对结果在允许的误差范围内，则输出测试通过的测试结果，反之，则输出测试未通过的测试结果。

图6为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对I/O装置的数字信号输入输出部件测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图，如图2、图6所示，当测试I/O装置240中的数字信号输入输出部件241时，首先，工控机100向CNC主机210和数据测试装置330发送测试数字信号输入输出的I/O测试指令。

然后，CNC主机210根据接收到的测试数字信号输入输出的I/O测试指令生成数字信号，并将数字信号发送给数字信号输入输出部件241，于此同时，数据测试装置330根据接收到的测试数字信号输入输出的I/O测试指令通过继电器340将数字信号输入输出部件241的数字信号输入通道和数字信号输出通道回路闭合。

此后，数字信号输入输出部件241将数字信号通过数字信号输出通道经数据测试装置330的数字信号输入通道发送给继电器340，继电器340接收到数字信号后将数字信号通过数据测试装置330的数字信号输出通道经数字信号输入输出部件241的数字信号输入通道返回给数字信号输入输出部件241，数字信号输入输出部件241将通过数字信号输入通道接收到的数字信号经CNC主机发送给工控机100。

最后，工控机100将接收到的数字信号与预先存储的与测试数字信号输入输出的I/O测试指令对应的标准数字信号进行对比，如果比对结果在允许的误差范围内，则输出测试通过的测试结果，反之，则输出测试未通过的测试结果。

图7为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对I/O装置的模拟信号输入输出部件测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图，结合图2和图7，当测试I/O装置240中的模拟信号输入输出部件242的模拟信号输出时，首先，工控机100向CNC主机210发送测试模拟信号输出的I/O测试指令，CNC主机210根据接收到该测试模拟信号输出的I/O测试指令生成模拟信号，并将模拟信号发送给模拟信号输入输出部件242。

然后，模拟信号输入输出部件241将接收到的模拟信号通过模拟信号输出通道经数据测试装置330的模拟信号输入通道发送给数据测试装置330，数据测试装置330接收到模拟信号后将模拟信号发送给工控机100，工控机100将接收到的模拟信号与预先存储的与测试模拟信号输出的I/O测试指令对应的标准模拟信号进行对比，如果比对结果在允许的误差范围内，则输出测试通过的测试结果，反之，则输出测试未通过的测试结果。

如图2、图7所示，当测试I/O装置240中的模拟信号输入输出部件242的模拟信号输入时，首先，工控机100向数据测试装置330发送测试模拟信号输入的I/O测试指令，数据测试装置330根据接收到该测试模拟信号输入的I/O测试指令生成模拟信号，并通过模拟信号输出通道经模拟信号输入输出部件242的模拟信号输入通道发送给模拟信号输入输出部件242。

然后，模拟信号输入输出部件242将通过模拟信号输入通道接收到的模拟信号经CNC主机210发送给工控机100，工控机100将接收到的模拟信号与预先存储的与测试模拟信号输入的I/O测试指令对应的标准模拟信号进行对比，如果比对结果在允许的误差范围内，则输出测试通过的测试结果，反之，则输出测试未通过的测试结果。

图8为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统钟对I/O装置的脉冲输出部件测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图，如图2、图8所示，当测试I/O装置240中的脉冲输出部件243时，首先，工控机100向CNC主机210发送测试脉冲输出的I/O测试指令，CNC主机210根据接收到该测试脉冲输出的I/O测试指令生成操作指令，并将操作指令发送给脉冲输出部件243。

然后，脉冲输出部件243根据接收到的操作指令向数据测试装置330发送脉冲信号，数据测试装置330通过计数器记录脉冲信号的数值，并将脉冲信号的数值发送给工控机100，工控机100将接收到的脉冲信号的数值与预先存储的与测试脉冲输出的I/O测试指令对应的标准脉冲信号的数值进行对比，如果比对结果在允许的误差范围内，则输出测试通过的测试结果，反之，则输出测试未通过的测试结果。

图9为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统中对I/O装置的电机和电机驱动装置测试时慢走丝线切割机床数控电柜与仿真设备的交互图，如图2和图9所示，当测试I/O装置240中的电机245和电机编码器部件246时，首先，工控机100向CNC主机210发送测试电机和电机编码器部件的I/O测试指令，CNC主机210根据接收到的测试电机和电机编码器部件的I/O测试指令向电机245发送操作指令。

然后，电机245根据接收到的操作指令进行转动，同时带动电机编码器部件246转动，电机245和电机编码器部件246将电机245的电压信号和电机编码器部件246的电机驱动信号发送给电机驱动装置350。

最后，电机驱动装置350将电压信号给工控机100，同时，对电机驱动信号进行解码和模拟操作，生成电机驱动电压信号，并通过电机编码器部件246发送给工控机100，工控机100将接收到的电压信号和电机驱动信号与预先存储的与测试电机和电机编码器部件的I/O测试指令对应的标准电压信号和电机驱动信号进行对比，如果比对结果在允许的误差范围内，则输出测试通过的测试结果，反之，则输出测试未通过的测试结果。

图10为本实用新型提供的慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统的实施方式三的结构框图，如图10所示，所述慢走丝线切割机床数控电柜的测试系统还包括打印设备400，与所述工控机100相连，工控机100通过USB线缆与打印设备400，本技术领域的技术人员也可以选择其他常用线缆进行连接，本实用新型不作限定。

在本实用新型的实施方式二的具体实施中，通过打印设备400将工控机100的测试结果进行打印，以便后续查看和存档。

本实用新型的优点是：

(1)通过工控机100和仿真设备300实现了对慢走丝线切割机床数控电柜全自动测试，解决了人工对慢走丝线切割机床数控电柜进行测试，测试过程中需要测试人员频繁在慢走丝线切割机床数控电柜与慢走丝线切割机床之间转换，效率低下且极易出现错误的问题。

(2)通过采用数据测试装置330实现慢走丝线切割机床数控电柜的I/O装置的完全测试，解决了使用万用表只能测试部分数据，测试局限性大的问题。

本实用新型中应用了具体实施方式对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。