Автоматический контроль

Автоматический контроль

Система автоматического контроля (САК) является важнейшим звеном автоматического производства в смысле обеспечения возможности реализации безлюдного технологического процесса.

Под техническим контролем понимается проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям. Технический контроль охватывает все средства производства и осуществляется посредством САК. Эта система решает следующие задачи:

  • 1) получение и предоставление информации о свойствах, техническом состоянии и пространственном расположении контролируемых объектов, а также о состоянии технологической среды и производственных условий;
  • 2) сравнение фактических значений параметров с заданными;
  • 3) передача информации о расхождениях с параметрами моделей производственного процесса для принятия решений на различных уровнях управления производством;
  • 4) получение и предоставление информации об исполнении заданных функций.

Система автоматического контроля должна обеспечивать автоматическую перенастройку средств контроля в пределах заданной номенклатуры контролируемых объектов, полноту и достоверность контроля, а также надежность средств контроля. Динамические характеристики САК должны соответствовать динамическим свойствам контролируемых объектов.

Целью контроля может быть, с одной стороны, поддержание требуемого уровня качества продукции с помощью контроля параметров материала, заготовок, инструмента, приспособлений; режима изготовления, измерения и испытания изделия; параметров технологических средств и изделия, а с другой — поддержание в работоспособном состоянии всего автоматического оборудования, вычислительной техники и программного обеспечения путем контроля и диагностирования.

По виду решаемой задачи контроль может быть приемочным, профилактическим и прогнозирующим, а по взаимодействию с объектом — активным и пассивным, параметрическим и функциональным.

Активный контроль, в отличие от пассивного, позволяет исключить появление брака за счет своевременного введения корректирующих воздействий по результатам измерений. Параметрический контроль осуществляется посредством измерения значений параметров объекта контроля.

Функциональный контроль определяет способность правильного выполнения функций, возлагаемых на контролируемый объект, и осуществляется путем сравнения с заданными значениями выходных состояний объекта контроля, например электронной схемы. При этом может выполняться анализ и обработка результатов сравнения, а также диагностирование и поиск дефектов.

По конструктивному решению контроль подразделяется на внутренний и внешний. Внутренний контроль в отличие от внешнего позволяет проводить самоконтроль за счет встроенных средств, например датчиков состояния. Применительно к электронной аппаратуре в этом смысле часто используется термин самотестирование, когда при контроле объект функционирует не на рабочих, а на тестовых воздействиях. Соответственно по реализации во времени контроль может быть непрерывным, когда он производится в процессе функционирования объекта, и периодическим, когда используются тестовые воздействия.

В зависимости от условий производства осуществляется контроль, необходимый для обеспечения техники безопасности. Его основное назначение — профилактика или корректирование работы систем для обеспечения номинальных условий их эксплуатации. Например, пожаробезопасность обеспечивается своевременным обнаружением дыма или огня специальными датчиками. На технологическом оборудовании самоконтроль позволяет остановить систему в случае разрегулирования серводвигателя или зажимного патрона при наличии перегрузок или появлении постороннего предмета в зоне обработки.

Место САК в автоматическом производстве показано на рис. 2.15.

Рис.2.15. Место САК в автоматическом производстве Типовая структура САК включает три уровня (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Типовая структура САК

Верхний уровень обеспечивает общий контроль совокупности автоматических ячеек для координации их взаимодействия, перенастройки и ремонта; выдачу информации на пульт управления ГАЛ; решение задач по получению и обработке информации с автоматических ячеек, а также по самоконтролю.

Средний уровень гарантирует контроль автоматической ячейки и предоставление на верхний уровень обобщенной информации о свойствах, техническом состоянии и пространственном расположении контролируемых объектов и составных частей ячейки. При этом решаются задачи по получению и обработке информации о контролируемых параметрах объекта, технологической среды и автоматической ячейки, а также по самоконтролю.

Нижний уровень обеспечивает контроль объектов обработки, технического состояния и пространственного расположения составных частей элементарной автоматической системы, которой может быть станок с ЧПУ, ПР или другое автоматическое оборудование. На этом уровне САК решает задачи по получению и преобразованию информации о контролируемых параметрах и функциях объекта обработки и составных частей элементарной автоматической системы; контролю за исполнением технологических переходов; передаче информации на средний уровень, а также в систему технического обслуживания для прогнозирования постепенных отказов инструмента и оборудования.

Контроль обеспечивающих систем может быть распределен по разным уровням в зависимости от конкретных условий производства.

Существует пять режимов функционирования САК: запуск, рабочий, наладочный, «плановый останов» и аварийный.

Режим запуска начинается с опроса всех элементов и систем ГАП. При этом проводится диагностика их технического состояния, дается команда на выход всех систем в начальное положение и контролируется ее исполнение, проверяются наличие и коды инструментов и заготовок. В процессе проверки система следит за устранением выявленных неисправностей. В режиме запуска задействованы все уровни контроля. На нижнем уровне системы определяются значения параметров и функции контролируемых компонентов элементарной автоматической системы и затем оценивается их соответствие заданным нормам. Информация о техническом состоянии и пространственном расположении компонентов элементарной автоматической системы передается в управляющую ЭВМ. Эта информация является основой для принятия решений о техническом состоянии средств обработки и объекта обработки. Техническое состояние самой управляющей ЭВМ контролируется ЭВМ высшего уровня.

Информация о техническом состоянии объектов обработки передается на ЭВМ для накопления и статистической обработки. Затем ЭВМ среднего уровня передает информацию о техническом состоянии автоматической ячейки и обобщенную информацию об объектах обработки на ЭВМ верхнего уровня. ЭВМ среднего уровня подвергается периодическому самоконтролю по сигналам с центральной ЭВМ и передает ей информацию о своем техническом состоянии. ЭВМ верхнего уровня подвергается периодическому самоконтролю и принимает решение о режиме функционирования САК по информации от автоматических ячеек.

В номинальном режиме САК обеспечивает контроль за качеством изготовления продукции; потоками изделий, инструментов, энергии, информации; функционированием вспомогательных систем (очистка от стружки, промывка, охлаждение, кондиционирование воздуха и др.); техническим состоянием всех элементов и систем ГАП.

В наладочном режиме управляющая информация поступает на ЭВМ верхнего уровня, которая принимает решения о реконфигурации системы контроля на среднем и нижнем уровнях. ЭВМ нижнего уровня устанавливает совокупность контролируемых параметров и функций объектов обработки, а также нормы контроля.

Режим «планового останова» — специфический режим функционирования ГАП, предназначенный для обеспечения последующего запуска не с начального момента работы системы, а с момента ее останова. Обычно в данном режиме предусматриваются завершение операции обработки на станках, снятие и отправка деталей на накопители или склад, разгрузка и приведение роботов-автооператоров и иггабелеров в необходимое для останова положение, запись состояния на носитель, отключение всех видов энергоносителей и всех пультов. Задача САК при этом состоит в контроле отработки сигналов управления. Кроме этого, поскольку реализация режима занимает некоторый промежуток времени, в течение которого элементы и системы Г АП последовательно прекращают функционирование, можно провести диагностику систем и выдать диспетчеру информацию для наладчиков и ремонтников.

Аварийный режим инициируется любым уровнем САК. На нижнем уровне он вызывается превышением допустимого брака, отклонением от нормы параметров либо элементарной автоматической системы, либо самих средств контроля. Сигнал об аварийном состоянии с каждого из уровней передается на более высокий уровень и отображается на пульте управления ГАП.

Технические средства контроля включают в себя измерительные преобразователи, аналого-цифровые преобразователи, сенсорные подсистемы технического зрения, автоматические тестеры и координатные измерительные машины.

Измерительные преобразователи являются первичными носителями информации и составляют важнейший класс устройств контроля. Измерительный преобразователь — это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки или хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. К измерительным преобразователям относятся датчики. Датчик состоит из первичного и вторичного преобразователей. Первичный преобразователь преобразует измеряемую величину в электрический выходной сигнал. Вторичный преобразователь преобразует выходной сигнал первичного преобразователя в сигнал стандартного диапазона выхода датчика.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации к датчикам предъявляются самые различные требования, основными из которых являются следующие:

  • • однозначная зависимость выходной величины от входной;
  • • высокая чувствительность;
  • • стабильность характеристик во времени;
  • • соответствие динамических характеристик условиям измерений;
  • • помехоустойчивость и взрывобезопасность;
  • • технологичность конструкции;
  • • удобство монтажа и обслуживания.

Условная классификация датчиков приведена на рис .2.17.

Рис. 2.17. Условная классификация датчиков

По способности восприятия информации на различных расстояниях от ее источника датчики делятся на бесконтактные и контактные.

Бесконтактные датчики позволяют определять в основном геометрические характеристики объектов с помощью технического зрения и локации.

Контактные датчики измеряют действующие силы и моменты, а также фиксируют координаты точек их приложения посредством си- ломоментных и тактильных методов измерения.

Техническое зрение используется в промышленности на операциях распознавания и сортировки деталей, взятия деталей из навала, измерения координат движущихся деталей, определения ориентации деталей на сборочных и других участках производства, а также на операциях контроля качества деталей.

Локационные датчики используются для измерения в случае нецелесообразности или невозможности применения технического зрения. Например, эффективна установка локационных датчиков в захвате ПР для слежения сварочной головки за траекторией шва. Использование локационных датчиков в качестве датчиков безопасности позволяет предотвращать столкновение подвижных частей технологического оборудования с предметами и людьми, случайно оказавшимися в рабочей зоне. Многообразие типов локационных датчиков представлено на рис. 2.18

Силомоментные датчики применяются при выполнении механической сборки, абразивной зачистки и шлифовки изделий, где в процессе выполнения технологической операции необходимо измерять силы и моменты.

Тактильные датчики целесообразно использовать при поиске объектов, идентификации и определении их пространственного расположения; для обнаружения проскальзывания детали и при регулировании усилия захватывания детали, например, в захватном устройстве ПР.

Схема датчика определения направления и величины проскальзывания детали приведена на рис. 2.19.

Рис. 2.18. Типы локационных датчиков

Рис. 2.19 . Схема датчика определения направления и величины проскальзывания:

/ — зубчатый шар, 2 — корпус, 3 — стержень, 4 — диск,

5 — электрические контакты

Схема включает свободно вращающийся зубчатый шар, который отклоняет тонкий стержень, установленный на оси проводящего диска. Под диском равномерно расположены электрические контакты. Вращение шара, вызванное проскальзыванием по нему объекта, приводит к вибрации стержня и диска с частотой, пропорциональной скорости вращения шара. От направления вращения зависит, какой контакт будет задействован вибрирующим диском. Усредненное направление проскальзывания определяется по импульсам в соответствующих выходных электрических контурах.

Если контактное усилие не вызывает смещений и деформаций контролируемого объекта, то применяются щуповые методы контроля размеров и формы изделий. Измерительные щупы могут быть выполнены в виде как одиночных щупов для контроля по одной координате, так и трехкоординатньгх измерительных головок или головок со сменными щупами для контроля сложнопрофильных изделий.

Точечные электронные щупы позволяют проводить измерение, не останавливая движение измерительной головки, причем многопозиционные точечные щупы с гнездами для сменяемых наконечников могут контролировать все грани детали без изменения направления щупа.

Электронные щупы для непрерывного сканирования осуществляют точное непрерывное измерение геометрических линий и поверхностей в трехмерном пространстве. Они позволяют повысить динамические характеристики измерительной машины.

На рис. 2.20 изображен внешний вид электронного щупа непрерывного сканирования.

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) — это вид технических средств контроля, обеспечивающий преобразование аналоговых сигналов, поступающих с датчиков, в эквивалентные значения цифрового кода для последующей обработки.

Рис. 2.20. Электронный щуп непрерывного сканирования:

1 — корпус с преобразователем, 2 — измерительный наконечник

К основным элементам аналоговой части АЦП относятся операционные усилители, компараторы напряжения, схемы выборки и хранения, а также аналоговые ключи и коммутаторы, которые используются для коммутации аналоговых сигналов между источником и нагрузкой. Цифровая часть, реализуемая на логических комбинационных схемах, сдвиговых регистрах, счетчиках и других элементах, выполняет функции кодирования, запоминания, сравнения, сдвига и сложения цифровой информации.

Аналого-цифровые преобразования делятся на последовательные, параллельные и последовательно-параллельные. Способы преобразования в АЦП определяют достижимые значения их основных параметров, в частности таких, как время преобразования и число разрядов.

Сенсорные системы технического зрения представляют собой терминальные подсистемы предварительной обработки видеоинформации, которые могут взаимодействовать через стандартные линии связи с ЭВМ верхнего уровня. Они являются универсальным средством для решения широкого круга задач контроля качества, идентификации и обеспечения управления, в частности, сборочными операциями.

Характерным примером структурной реализации системы технического зрения является схема, приведенная на рис. 2.21.

Рис. 2.21. Схема системы технического зрения

В качестве рецепторных блоков используются несколько видеокамер, каждая из которых управляется платой аналогового интерфейса путем сравнения с пороговым уровнем для преобразования изображения в цифровое отображение. После сжатия по критерию значимости информация анализируется центральным процессорным боком.

Подсистемы технического зрения способны идентифицировать детали на движущемся конвейере, распознавать ориентацию деталей и выделять перекрывающиеся детали. В процессе распознавания процессор рассчитывает параметры объекта и сравнивает их с данными, сформированными на этапе обучения.

Автоматические тестеры (АТЕ) — это автоматические контрольно-измерительные комплексы, в которых основной метод контроля заключается в подаче с помощью ЭВМ, являющейся внешней по отношению к контролируемому объекту, тестирующих воздействий с контролем путем сравнения с заранее заданным значением ответных реакций контролируемого объекта. В радиопромышленности, например, АТЕ используются для контроля интегральных схем и печатных узлов. Типовая секция формирования тестовых воздействий для АТЕ имеет в своем составе программируемые источники питания, генераторы и схемы коммутируемой подачи сигналов на тестируемый объект.

В состав измерительной части АТЕ обычно входят цифровые мультипликаторы, счетчики-таймеры и коммутируемые схемы приема выходных сигналов с тестируемого объекта. Как правило, все перечисленные устройства в блочном исполнении комплектуются ЭВМ. Конкретный состав блоков, их технические характеристики, возможности коммутации и перепрограммирования зависят от типа контролируемых объектов, а также от вида контроля. В составе АТЕ могут быть использованы внешние интерфейсы для включения АТЕ в локальную вычислительную сеть.

Координатные измерительные машины (КИМ) — это автоматическое средство высокоточных измерений, обладающее универсальной техникой программирования. Они могут не только измерять типовые поверхности, но и определять систему координат положения различных специальных поверхностей относительно базовых. Универсальные КИМ позволяют контролировать параметры корпусных деталей, валов, рычагов, втулок и других изделий, поверхности которых образуют плоскости, цилиндры, конусы, сферы, а также линии пересечения различных поверхностей. При этом результаты измерений представляются в виде отпечатанных протоколов аттестации или оперативных сообщений на средствах отображения буквенно-цифровой и графической информации. Одновременно эти данные могут накапливаться в ЭВМ для последующей статистической обработки.

Обобщенная схема КИМ дана на рис. 2.22.

Координаты точек детали, измеряемой с помощью прямолинейных перемещений измерительных головок ощупывающей подсистемы, измеряются в декартовой системе координат. При этом начало координат выбирается свободно, з направления осей должны совпадать с направлениями перемещения подвижных узлов базовой части КИМ, несущих измерительные головки или измеряемую деталь.

Рис. 2.22. Обобщенная схема КИМ

С помощью встраиваемых поворотных столов можно обеспечить увеличение числа координатных перемещений за счет поворота измеряемой детали относительно координатных осей. Перемещения реализуются обычно подсистемой электромеханических приводов, а автоматическое считывание значений перемещений — измерительными преобразователями индукционного и фотоэлектрического типов. Вся обработка результатов измерения осуществляется управляющим вычислительным комплексом, в состав которого кроме ЭВМ, стандартных периферийных устройств и блока управления электроприводами входят нормирующие и другие необходимые виды преобразователей. К основным задачам обработки измерений относятся определение координат центров измерительных наконечников, формирование системы координат измеряемой детали и сравнение обработанных результатов измерений с эталонными данными.

На базе универсальных измерительных машин и унифицированных измерительных систем отдельных параметров изделий создаются контрольно-измерительные ячейки. Их использование позволяет повысить технико-экономические показатели САК при выходном контроле сложных изделий, например, сверхбольших интегральных схем.

При выносном контроле, обеспечиваемом контрольноизмерительными ячейками, широкое распространение получили измерительные машины для контроля линейных размеров, формы и взаимного расположения плоскостей. В измерительных ячейках, осущестатяющих послеоперационный контроль, целесообразно использовать измерительные роботы, предназначенные для встраивания в технологические линии. На рис. 2.23 изображен внешний вид измерительного робота.

Рис. 2.23. Измерительный робот:

1 — манипулятор, 2 — станина, 3 — измеряемые детали

Такие роботы имеют манипуляторы, перемещающиеся относительно станины, и обладают высокими динамическими возможностями. Для повышения точности в них применяют компенсацию возможных ошибок программным способом по параметрам эталонной детали, записанным в памяти робота.

Страницы ← предыдущая следующая → Федеральное агентство по образованию _______________ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» _____________________________________________ В.Г. Хомченко, А.В. Федотов АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ В МЕХАНООБРАБАТЫВАЮЩИХ ГПС Омск Издательство ОмГТУ 2010 УДК 621.09: 681.5 (075) ББК 32.965 я73 Х 76 Рецензенты: Ю.П. Котелевский, канд. техн. наук; В.А. Григорьев, канд. техн. наук, доцент. Хомченко, В.Г. Х 76 Автоматический контроль в механообрабатывающих ГПС: мо- нография/ В.Г. Хомченко, А.В. Федотов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 160 с. ISBN 978-5-8149-0962-6 Рассмотрены основы построения систем автоматического контроля при механической обработке деталей на станках с ЧПУ в составе гибких производственных систем (ГПС) и модулей (ГПМ). Приводятся сведения по используемым при автоматизации производства методам и средствам автоматического и активного контроля результатов обработки на станках. Значительное внимание уделено разработкам, выполненным автора- ми и при их участии: индуктивные измерительные головки отклонения, средства автоматизированного контроля, математическое обеспечение систем автоматического контроля. Книга может быть полезна специалистам, связанным с работами по обеспечению точности гибких автоматизированных механообрабатываю- щих производств, аспирантам и студентам. Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета УДК 621.09: 681.5 (075) ББК 32.965 я73 ISBN 978-5-8149-0962-6 ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет», 2010 2 Введение Безлюдная технология гибких производственных систем требует ав- томатического поддержания уровня настроенности технологического процесса для обеспечения требуемого качества изготавливаемой продук- ции в течение продолжительного времени работы в автоматическом ре- жиме без участия операторов. Наиболее актуальна эта задача для гибких производственных систем (ГПС), предназначенных для механической об- работки деталей. Современные гибкие автоматизированные производственные систе- мы для машиностроения и металлообработки в большинстве случаев предполагают использование человека-оператора для поддержания хода технологического процесса. Оператор осуществляет операции, не под- дающиеся полной автоматизации на современном этапе комплексной ав- томатизации производства, и реализует отдельные функции управления процессом. Одной из важных функций управления технологическим процессом является функция обеспечения требуемого уровня качества изготавливае- мой продукции в течение всего времени осуществления технологического процесса. Для механической обработки качество определяется точностью размеров и формы изготавливаемых деталей. Изначально технологический процесс налаживается и настраивается таким образом, чтобы обеспечить выполнение технических требований к размерам и форме изготавливаемых деталей. Однако в ходе многократной реализации технологического процесса неизбежно проявляются факторы, вызывающие разладку процесса и смещение его настройки. Результатом этого проявления является появление бракованных деталей и снижение качества процесса. Управление качеством технологического процесса ведется с целью поддержания неизменным уровня настроенности и налаженности процес- са, а также для предотвращения попадания брака к потребителю продук- ции. Решение этих задач возлагается на службы технического контроля качества продукции. Качество технологического процесса механической 3 обработки в существенной мере зависит от эффективности технического контроля качества. В настоящее время вопросы автоматизации технического контроля качества при механической обработке в полной мере решены для массово- го и крупносерийного производства. Средствами автоматизации являются контрольно-сортировочные автоматы и автоматические приборы и систе- мы для контроля размеров обрабатываемых деталей непосредственно в процессе обработки. Для гибких производственных систем вопросы автоматизации тех- нического контроля далеки от окончательного решения, хотя значитель- ный прогресс в области автоматических координатных измерительных машин и контрольных систем с измерительными головками для станков с ЧПУ в настоящее время достигнут. Управление точностью механообработки в автомати- зированном производстве Точность автоматизированного производства Автоматизация технологических процессов механической обработки сама по себе не гарантирует высокий уровень качества изготавливаемых деталей. Для обеспечения качества необходимы дополнительные, порой весьма сложные, меры. Таблица 1 Уровень Число Число Число из- Объект исследования качества, станков размеров мерений % Автоматические линии (токар- 43 31 20000 65-92 ные) Станки с ЧПУ 17 180 30 Токарные автоматы 48 82000 83 Автоматические линии (сложные 159 68 75000 76-93 детали) 4 В табл. 1 приведены данные по оценке качества изготавливаемых деталей на автоматическом оборудовании в автомобилестроении, полу- ченные в результате длительных исследований действующего производ- ства автомобильных коробок перемены передач. Критерием брака при исследованиях принято несоответствие изго- товленной детали требованиям технической документации. При этом учи- тывались только размерные параметры изготовленных деталей. Можно видеть, что даже в условиях производства с высоким уровнем автоматиза- ции недостаточная эффективность системы технического контроля приво- дит к существенному снижению качества изготавливаемой продукции. Рис. 1. Отклонение размера обработанной детали На рис. 1 приведена точечная диаграмма для отклонений обрабаты- ваемого размера детали автомобильной коробки перемены передач при обработке на автоматическом оборудовании. Данные получены в процессе экспериментального исследования техпроцесса. Для настроенного тех- процесса рассеивание размера укладывается в поле допуска. Однако в хо- де обработки происходит смещение настроенности станка, что приводит к появлению брака. Тенденция изменения настроенности станка выявляется при регрес- сионном анализе экспериментальных данных. Для рассматриваемого слу- чая получено уравнение линейной регрессии 5 d 0,2001 0,00215 n , где d – отклонение обрабатываемого размера в мм, n – номер обработан- ной детали в порядке обработки. Из уравнения видно, что если не компенсировать тенденцию возрас- тания размера по мере обработки деталей, то со временем центр группи- рования рассеивания размеров деталей сместится на недопустимую вели- чину. Для оперативного управления обработкой необходимо получать ин- формацию о результатах обработки, выявлять тенденции в изменении на- строенности и налаженности технологического процесса и определять управляющие воздействия на технологическую систему для поддержания в требуемых пределах еѐ настроенности и налаженности. Автоматический контроль размеров на станках Вопросы автоматического контроля для массового производства в настоящее время разработаны достаточно полно . Серийно произво- дятся различные средства для систем автоматического контроля. Эти средства являются специальными и специализированными, ориентиро- ванными на определенные объекты контроля. В гибком автоматизирован- ном производстве подобные средства, как правило, неприменимы. При автоматизации технологических и производственных процессов неизбежно возникает задача автоматизации технического контроля. Для решения этой задачи в массовом производстве необходимы вы- сокопроизводительные средства. Ввиду постоянства процессов и объектов массового производства эти средства могут быть специализированными или специальными. Все средства автоматизации технического контроля качества технологических процессов можно разбить на две основные группы: средства для контроля непосредственно в ходе технологических операций для управления качеством процессов; средства для послеоперационного контроля для разбраковки и рас- сортировки изготовленных изделий. 6 Первую группу составляют средства автоматического контроля раз- меров обрабатываемых деталей, устанавливаемые на металлообрабаты- вающих станках (при механической обработке) и контролирующие разме- ры обрабатываемой детали непосредственно в ходе обработки. Такие уст- ройства управляют станком, прекращая обработку при достижении дета- лью заданного размера. Во вторую группу входят контрольно-сортировочные автоматы и полуавтоматические устройства, осуществляющие контроль изделий меж- ду операциями обработки (межоперационный контроль) или контроль го- товой продукции. Такие средства могут осуществлять разбраковку или сортировку продукции на группы по некоторому признаку или параметру изделия. Рис. 2. Прибор для контроля диаметра при шлифовании Пример устройства для автоматического контроля диаметра детали, обрабатываемой на круглошлифовальном станке-автомате, показан на рис. 2. На станке осуществляется врезное шлифование наружной цилинд- 7 рической поверхности детали и требуется обеспечить заданное значение диаметра детали с высокой точностью. Контрольное устройство 1 (двухконтактная скоба) устанавливается на столе шлифовального станка с помощью гидравлического подводяще- го устройства 4. Двухконтактная скоба имеет встроенный измерительный преобразователь перемещений 2 и твѐрдосплавные (алмазные) измери- тельные наконечники 3. С помощью измерительной пружины измерительные наконечники 3 постоянно прижимаются в поверхности шлифуемой детали 7. В результа- те измерительный сигнал преобразователя 2 будет пропорционален изме- нению диаметра детали в процессе еѐ обработки. Перед началом обработ- ки скоба настраивается по образцовой детали с заданным размером. Таким образом, с помощью скобы измеряется оставшийся припуск, который не- обходимо удалить для получения детали с требуемым размером. Измерительное устройство имеет отсчѐтно-управляющий блок 6, ко- торый обеспечивает индикацию оставшегося припуска и формирует тех- нологические команды при достижении заранее настроенных величин припуска. Эти команды поступают в систему управления рабочим циклом станка и используются для управления поперечной подачей шлифоваль- ной бабки 5. При шлифовании заготовки в момент достижения заранее настроен- ной величины чистового припуска блок 6 формирует предварительную команду, и система управления станком переключает подачу шлифоваль- ной бабки 5 с черновой на чистовую. При этом обеспечивается лучшее ка- чество обработки. При достижении нулевой величины припуска (настроенное значение размера) блоком 6 формирует окончательную команду, и система управ- ления прекращает обработку. В результате точность обеспечения диамет- ра деталей существенно повышается. В отечественной практике ведущим разработчиком приборов актив- ного контроля является ОАО «НИИизмерения». Этой организацией в по- следние годы создано новое поколение приборов активного контроля, предназначенных для управления процессом обработки валов, отверстий 8 и плоских поверхностей с непрерывной и прерывистой поверхностью на кругло- и внутришлифовальных станках-автоматах, полуавтоматах и станках с ЧПУ, отличающееся от ранее выпускавшихся существенно более высоким техническим уровнем (повышение в 1,5-2 раза быстродей- ствия и точности, уменьшение в 2-3 раза габаритов, массы, энергопотреб- ления, расширение технологических возможностей, использование едино- го для всей гаммы приборов активного контроля одной и той же модели малогабаритного электронного отсчетно-командного устройства на микропроцессорной базе) . Гамма включает 7 основных моделей приборов с различными исполнениями и закрывает контроль деталей при всех видах шлифования, кроме бесцентрового. Диапазон размеров кон- тролируемых валов и отверстий — 2,5…200 мм, дискретность цифрового отсчета — 0,1 — 1 мкм. Разработаны также подналадчики для круглошлифовальных бесцен- тровых, токарных, сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ, обра- батывающих центров, гибких модулей и систем, унифицированные по ме- ханической и электронной части с приборами активного контроля.. Под- наладчики обеспечивают контроль внутренних и наружных размеров при изготовлении деталей и выдачу в систему управления станками информа- ции о необходимой подналадке оборудования. Основная номенклатура отечественных серийных приборов активно- го контроля на станках, разработанных ОАО «НИИизмерения» представ- лена в таблице 2. Таблица 2 Наименование прибора Модель Назначение Контроль внутренних и наружных диаметров деталей с цилиндрической поверхностью Прибор обкатной для котро- БВ-4274 на станках различных типов. Диапа- ля диаметров зон измеряемых диаметров: наруж- ных — 0…20000 мм, внутренних — 500…20000 мм. Подналадчики для круглош- Контроль внутренних и наружных БВ-4303 лифовальных бесцентровых, размеров деталей (10 — 300 мм) по- 9 токарных и сверлильно- сле их обработки на станках фрезерно-расточных станков с выдачей в систему управления с ЧПУ, обрабатывающих станками информации центров, ГПМ и систем о необходимой подналадке оборудо- вания. Дискретность отсчета — 1 мкм Прибор активного контроля Микропроцессорные приборы ак- гладких поверхностей тивного контроля для круглошлифо- на круглошлифовальных вальных станков. Диапазон контро- станках: лируемых валов 4(2,5) — 200 мм. с навесной скобой; БВ-4304 Дискретность отсчета — 1 мкм с настольной скобой БВ-4305 Микропроцессорный прибор для Прибор активного контроля контроля диаметров отверстий для внутришлифовальных БВ-4307 от 10 до 200 мм. Дискретность от- станков счета — 1 мкм Контроль высоты деталей Прибор активного контроля до 450 мм на плоскошлифовальных для плоскошлифовальных БВ-4308 станках. Дискретность отсчета — станков 1 мкм Контроль диаметра валов Прибор для сопряженного от 10 до 200 мм при сопряженном БВ-4309 шлифования шлифовании. Дискретность отсче- та — 0,1 мкм Управление автоматическим циклом осевой ориентации торцовых по- Прибор осевой ориентации верхностей валов на центровых деталей на круглошлифо- БВ-4310 и торцекруглошлифовальных стан- вальных станках ках, автоматах и полуавтоматах. Дискретность отсчета — 1 мкм Управление процессом обработки валов с непрерывной поверхностью Прибор управляющий и их осевой ориентацией с настольной скобой БВ-4312 на торцекруглошлифовальных стан- и осевой ориентацией ках-автоматах, полуавтоматах и станках с ЧПУ. Дискретность от- 10 Страницы ← предыдущая следующая →

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *