4.2鏈式刀庫及機械手實驗室試驗方案

本文鏈式刀庫可靠性試驗臺搭建的主要目的為：一是通過采集的故障數(shù)據(jù)， 對鏈式刀庫及機械手的可靠性進行評估；二是通過實驗室試驗暴露鏈式刀庫及機 械手故障，從而找出刀庫的設計缺陷或薄軟環(huán)節(jié)，并提出相應的改進措施，為刀 庫后期的再開發(fā)提供依據(jù)。

4.2.1試驗的前期準備

(1) 鏈式刀庫試驗樣本的抽取原則

1) 所抽取的鏈式刀庫及機械手試驗樣本必須具有出廠合格證，同時必須能 夠完成說明書規(guī)定的功能，且技術(shù)條件達到試驗要求；

2) 試驗樣本必須具有詳盡的使用說明書或者操作說明書以及零部件清單， 方便后續(xù)的維修、保養(yǎng)、零部件的更換；

3) 試驗樣本必須是正常生產(chǎn)條件下的生產(chǎn)的批量產(chǎn)品，并且為近期的產(chǎn)品；

4) 試驗樣本必須按照批量進行樣本數(shù)量的選取。

(2) 鏈式刀庫及機械手試驗樣本的抽取

1) 根據(jù)樣本數(shù)量的要求，從正常條件下生產(chǎn)的批量產(chǎn)量中隨機抽取；

2) 所抽取的試驗樣本必須具備一般性，不能進行特殊的處理；

3) 試驗樣本必須是合格產(chǎn)品，并且能夠完成既定的功能。

(3) 鏈式刀庫及機械手可靠性試驗環(huán)境要求

鏈式刀庫及機械手實驗室可靠性試驗的目的是為了在實驗室模擬刀庫的換 刀過程，并在此基礎上進行可靠性試驗，在較短的時間內(nèi)獲得可靠性數(shù)據(jù)，據(jù)此 對刀庫可靠性進行評估。為了得到更加精確的可靠性數(shù)據(jù)，實驗室試驗必須能夠 模擬刀庫的換刀過程，此外，刀庫的工作環(huán)境也是一個必須考慮的問題，即鏈式 刀庫及機械手可靠性試驗的試驗環(huán)境要盡量模擬刀庫的真實工作環(huán)境。經(jīng)長期觀 察，鏈式刀庫及機械手的工作環(huán)境要求如下：

室溫要求：15?35°C;室內(nèi)相對濕度要求：45%?75%;室內(nèi)大氣壓力要求： 8⁶Kpa?l〇⁶Kpa;環(huán)境中振動的要求：<75dB。

4.2.2試驗要求及試驗內(nèi)容

(1) 鏈式刀庫及機械手可靠性試驗要求

1) 鏈式刀庫刀具（模擬刀具）配備要求

在鏈式刀庫上安裝的刀具或模擬刀具必須包括：大質(zhì)量刀具、大直徑刀 具、大刀具重力矩刀具。

2) 試驗人員配備要求

進行可靠性試驗時必須配備1?2名能夠熟練操作刀庫的操作人員；以及1? 2名可進行刀庫故障維修的維修人員。在試驗人員中，必須能夠?qū)υ囼灁?shù)據(jù)進行 及時的收集及簡單分類處理。

3) 試驗前鏈式刀庫及機械手的檢驗

在進行可靠性試驗之前，要對可靠性試驗臺能否完成既定功能進行檢驗，其 中包括刀倉正反轉(zhuǎn)檢驗、刀倉交換刀具檢驗、氣缸推刀回刀檢驗、機械手抓刀檢 驗、機械手換刀檢驗、系統(tǒng)對數(shù)據(jù)自動記錄檢驗等。

4) 相關傳感器的安裝

為了使試驗臺能夠更好地模擬刀庫換刀過程，同時避免試驗臺因為過度運行 導致的故障，需要安裝一系列傳感器對鏈式刀庫及機械手進行實時地檢測，所選 用的傳感器包括噪聲傳感器對環(huán)境噪聲進行檢測、溫度傳感器對刀倉電機和機械 手電機進行檢測、加速度傳感器對機械手加速度進行檢測、振動傳感器對試驗臺 整體的振動進行檢測等。

5) 實時監(jiān)測與定期維護

在進行鏈式刀庫及機械手可靠性試驗時，需要對刀庫的一些性能指標進行實 時地檢測，比如刀倉電機和機械手電機的運行狀態(tài)。刀庫在實際工作中的換刀頻 率相對較低，電機不會長時間地工作，因此電機不會出現(xiàn)溫度過高的情況，而在 實驗室試驗中，由于刀庫要連續(xù)運轉(zhuǎn)，所以可能會導致電機過熱，此時就需要對 電機溫度進行實時地檢測，當檢測到電機溫度上升到一定值時，為避免因過熱導 致電機燒壞，需要停機一段時間。

為保障試驗的持續(xù)性，在試驗臺運行一段時間后就要對刀庫及機械手進行常 規(guī)的維護，維護項目包括對機械結(jié)構(gòu)進行潤滑，對螺栓進行緊固，對電路接線進 行緊固等。

(2) 鏈式刀庫及機械手可靠性試驗方法

試驗可按手動換刀和自動隨機換刀的方式連續(xù)進行。

(3) 鏈式刀庫及機械手可靠性試驗內(nèi)容

為了更加準確地評估產(chǎn)品的可靠性，所收集的可靠性數(shù)據(jù)必須是偶然故障期。 因此，在可靠性試驗臺搭建完成之后，需要對被試刀庫及機械手進行至少一個月 的空運轉(zhuǎn)試驗，以此來消除刀庫及機械手的早期故障。在消除早期故障之后，才 能真正進行可靠性試驗。具體的試驗內(nèi)容如下（JB/T 10791.1-2007):

1) 大重量刀具的交換試驗

對裝入的大重量刀具進行交換試驗，刀具在每個刀套中的交換次數(shù)不應少 于5次，試驗過程中不應出現(xiàn)掉刀、卡刀等現(xiàn)象。

2) 大直徑刀具的交換試驗

在相鄰刀套中裝入滿足要求的大直徑刀具，并進行試驗。試驗過程中不應 出現(xiàn)掉刀、卡刀等現(xiàn)象。同時可進行相鄰刀套空刀的交換試驗。

3) 大重力矩刀具的交換試驗

對裝入刀庫的滿足大刀具重力矩的刀具進行換刀試驗，刀具在每個刀套中 的交換次數(shù)不應少于5次。試驗過程中不應出現(xiàn)掉刀、卡刀等現(xiàn)象。

4) 刀庫大容量刀具的交換試驗

試驗過程中刀庫滿載，并且所裝刀具滿足大刀具直徑、大刀具重量、 大刀具重力矩等的要求。此時進行試驗，每個刀具的交換試驗次數(shù)不應少于10 次，試驗過程中不應出現(xiàn)掉刀、卡刀等現(xiàn)象。

5) 刀庫運行噪聲試驗

將刀庫裝滿刀具，所裝刀具中需要包括大直徑刀具、大重量刀具、大 重力矩刀具。對刀具進行隨機交換試驗，在自動換刀裝置lm的距離進行噪聲監(jiān) 測。此時刀庫不應出現(xiàn)異常的噪聲，試驗過程中噪聲聲壓級不應超過75dB。

6) 隨機換刀試驗

將刀庫裝滿刀具，所裝刀具中需要包括大直徑刀具、大重量刀具、大 重力矩刀具。進行連續(xù)隨機換刀試驗，每個刀具的交換次數(shù)不應少于10次，試 驗過程中不應出現(xiàn)掉刀、卡刀等現(xiàn)象。

4.2.3試驗數(shù)據(jù)收集方法

鏈式刀庫及機械手實驗室可靠性試驗數(shù)據(jù)主要由前期編寫VB程序進行自 動收集。為了方便數(shù)據(jù)的查看，試驗臺操作人員應以天為單位對所收集的可靠性 數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，填寫附錄A表。若有故障，應填寫故障記錄附錄B表。

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