Ενεργός έλεγχος διαστάσεων κατά την επεξεργασία εξαρτημάτων εργαλειομηχανών

Ο ενεργός έλεγχος είναι ο έλεγχος που ελέγχει τη διαδικασία κατεργασίας σε συνάρτηση με τις διαστάσεις του εξαρτήματος. Με τον ενεργό έλεγχο διαστάσεων, μπορείτε να σηματοδοτήσετε τη μετάβαση από την τραχύτητα στο φινίρισμα, την απόσυρση του εργαλείου στο τέλος της κατεργασίας, την αλλαγή εργαλείου κ.λπ. Ο έλεγχος είναι συνήθως αυτόματος. Με τον ενεργό έλεγχο, η ακρίβεια κατεργασίας αυξάνεται και η παραγωγικότητα της εργασίας αυξάνεται.

Ο ενεργός έλεγχος χρησιμοποιείται συχνά για τον έλεγχο των διεργασιών λείανσης (Εικ. 1) όπου απαιτείται υψηλή ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας και η αντίσταση διαστάσεων του λειαντικού εργαλείου είναι χαμηλή. Ο μηχανισμός ανίχνευσης 1 μετρά το μέρος Δ και δίνει το αποτέλεσμα στη συσκευή μέτρησης 2. Στη συνέχεια το σήμα μέτρησης μεταδίδεται στον μετατροπέα 3, ο οποίος το μετατρέπει σε ηλεκτρικό και μέσω του ενισχυτή 4 το μεταδίδει στο εκτελεστικό σώμα της μηχανής 6. Ταυτόχρονα, το ηλεκτρικό σήμα παρέχεται στη συσκευή σηματοδότησης 5. Η παροχή των στοιχείων 2, 3, 4, οι απαραίτητες μορφές ενέργειας πραγματοποιείται από το μπλοκ 7.Ανάλογα με την ανάγκη, ορισμένα στοιχεία μπορούν να εξαιρεθούν από αυτό το κύκλωμα (για παράδειγμα, στοιχείο 5).

Οι μορφοτροπείς μέτρησης ηλεκτρικής επαφής χρησιμοποιούνται ευρέως ως κύριοι μετατροπείς για ενεργό έλεγχο (Εικ. 2, α). Με μείωση του μεγέθους του τεμαχίου εργασίας, η ράβδος 9 κινείται προς τα κάτω μέσα στους δακτυλίους 7 που πιέζονται στο σώμα 5. Σε αυτήν την περίπτωση, ο περιοριστής 8 πιέζει τον βραχίονα του μοχλού επαφής 2, στερεωμένο στο σώμα χρησιμοποιώντας ένα επίπεδο ελατήριο 3 Αυτό προκαλεί μια σημαντική απόκλιση προς τα δεξιά του άνω άκρου του μοχλού επαφής 2, με αποτέλεσμα πρώτα να ανοίγουν οι επάνω 4 και μετά να κλείνουν οι κάτω 1 επαφές της κεφαλής μέτρησης.

Οι επαφές μπορούν να προσαρμοστούν. Στερεώνονται σε λωρίδα 10 μονωτικού υλικού. Το σώμα 5 έχει τη μορφή σφιγκτήρα. Είναι καλυμμένο με καλύμματα από πλεξιγκλάς στα πλαϊνά, που σας επιτρέπει να παρατηρήσετε τη λειτουργία του αισθητήρα. Εάν είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε το μέγεθος του τεμαχίου εργασίας στην οπή 6, ενισχύεται ένας δείκτης, ο οποίος επηρεάζεται από το άνω άκρο της ράβδου 9.

Αισθητήρες ηλεκτρικής επαφής με δύο επαφές, οι οποίοι ενεργοποιούνται η μία μετά την άλλη κατά την επεξεργασία του τεμαχίου, επιτρέπουν την αυτόματη μετάβαση από την τραχιά λείανση στο φινίρισμα και στη συνέχεια την απόσυρση του τροχού λείανσης.

Ο πρωτεύων μορφοτροπέας ενεργού ελέγχου που περιγράφεται αναφέρεται σε ηλεκτρικούς επιλογείς επαφής. Συνδυάζουν έναν δείκτη και έναν ηλεκτρικό μετατροπέα. Για να αποφευχθεί η καταστροφή από ηλεκτροδιάβρωση της επαφής μέτρησης που διέρχεται από τη βάση του τρανζίστορ (Εικ. 2, β). Σε αυτό το κύκλωμα, πριν κλείσει η επαφή IR, εφαρμόζεται θετικό δυναμικό στη βάση του τρανζίστορ και το τρανζίστορ κλείνει.

Ρύζι. 1. Μπλοκ διάγραμμα ενεργού ελέγχου

Ρύζι. 2.Μορφοτροπέας μέτρησης επαφής για τον έλεγχο των διαστάσεων και τη συμπερίληψή του

Όταν η επαφή IK είναι κλειστή, εφαρμόζεται αρνητικό δυναμικό στη βάση του τρανζίστορ Τ, προκύπτει ρεύμα ελέγχου, ανοίγει το τρανζίστορ και λειτουργεί το ενδιάμεσο ρελέ RP, κλείνοντας τα κυκλώματα εκτελεστικού και σήματος με τις επαφές του.

Η βιομηχανία παράγει ρελέ ημιαγωγών με βάση αυτή την αρχή και έχουν σχεδιαστεί για να στέλνουν πολλές εντολές, καθώς και ηλεκτρονικά ρελέ που είναι λιγότερο ανθεκτικά.

Σε παλιά μηχανήματα από τις δεκαετίες του 1960 και του 1970, οι πνευματικές συσκευές χρησιμοποιήθηκαν ευρέως για ενεργό έλεγχο. Σε μια τέτοια συσκευή (Εικ. 3), ο πεπιεσμένος αέρας, προκαθαρισμένος από μηχανικές ακαθαρσίες, υγρασία και λάδι μέσω ειδικών διαχωριστών υγρασίας και φίλτρων, τροφοδοτείται με σταθερή πίεση λειτουργίας μέσω του ακροφυσίου εισόδου 1 στον θάλαμο μέτρησης 2. Το ακροφύσιο του θαλάμου μέτρησης 3 και το δακτυλιοειδές διάκενο 4 μεταξύ της μπροστινής επιφάνειας του ακροφυσίου μέτρησης και της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας 5 που πρόκειται να ελεγχθεί, διαφεύγει αέρας.

Η πίεση που δημιουργείται στον θάλαμο 2 μειώνεται καθώς αυξάνεται το διάκενο. Η πίεση στον θάλαμο μετράται με ένα μανόμετρο για την επαφή 6 και από τις μετρήσεις του είναι δυνατό να εκτιμηθεί το μέγεθος του τεμαχίου εργασίας. Σε μια συγκεκριμένη τιμή πίεσης, οι επαφές μέτρησης κλείνουν ή ανοίγουν. Τα μανόμετρα ελατηρίου χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της πίεσης.

Χρησιμοποιούνται επίσης συσκευές μέτρησης επαφής, στις οποίες συνδέεται ένας αποσβεστήρας που καλύπτει την έξοδο αέρα στο άκρο μέτρησης.

Τα πνευματικά εργαλεία λειτουργούν συνήθως σε πίεση αέρα 0,5-2 N / cm2 και έχουν διάμετρο ακροφυσίου μέτρησης 1-2 mm και διάκενο μέτρησης 0,04-0,3 mm.

Τα πνευματικά εργαλεία παρέχουν υψηλή ακρίβεια μέτρησης. Τα σφάλματα μέτρησης είναι συνήθως 0,5-1 μm και μπορούν να μειωθούν περαιτέρω σε ειδικές συσκευές μέτρησης. Το μειονέκτημα των πνευματικών συσκευών είναι η σημαντική αδράνειά τους, η οποία μειώνει την απόδοση του ελέγχου. Οι πνευματικές συσκευές καταναλώνουν σημαντικές ποσότητες πεπιεσμένου αέρα.

Τα πνευματικά εργαλεία ουσιαστικά εκτελούν έλεγχο διαστάσεων χωρίς επαφή. Η απόσταση μεταξύ του μετρούμενου τμήματος και της συσκευής είναι μικρή, εξαρτάται από το κενό εργασίας, το οποίο είναι συνήθως δέκατα και εκατοστά του χιλιοστού. Μέθοδος για έλεγχο χωρίς επαφή σε απόσταση 15-100 mm από το μετρούμενο τμήμα.

Ρύζι. 3. Συσκευή για πνευματικό ενεργό έλεγχο

Με αυτό το χειριστήριο (Εικ. 4, α), το φως από τη λάμπα 1 κατευθύνεται μέσω του συμπυκνωτή 2, της μεμβράνης σχισμής 3 και του φακού 4 στην επιφάνεια του μετρημένου τμήματος 11, δημιουργώντας μια λάμψη με τη μορφή μιας διαδρομής πάνω του. Όλα αυτά τα στοιχεία σχηματίζουν τον εκπομπό I. Ο ανιχνευτής φωτός II μέσω του φακού 5, του διαφράγματος σχισμής 6 και του φακού συλλογής 7 κατευθύνει στενές λωρίδες στην επιφάνεια του τμήματος 11, κατευθύνοντας την ανακλώμενη ροή φωτός στο φωτοκύτταρο 8.

Ο πομπός I και ο δέκτης φωτός II συνδέονται μηχανικά μεταξύ τους έτσι ώστε τα σημεία εστίασης των αντικειμενικών στόχων 4 και 5 να ευθυγραμμίζονται. Όταν το εστιακό σημείο βρίσκεται στην επιφάνεια του προς επιθεώρηση τμήματος, η μεγαλύτερη ροή φωτός εισέρχεται στο φωτοκύτταρο F. Κάθε φορά που το εργαλείο κινείται προς τα πάνω ή προς τα κάτω, η ροή μειώνεται, επειδή οι περιοχές φωτισμού και παρατήρησης αποκλίνουν.

Επομένως, όταν η συσκευή χαμηλώνει, το ρεύμα Iph του φωτοκυττάρου, ανάλογα με τη διαδρομή διαδρομής, αλλάζει όπως φαίνεται στο Σχ. 4, β.

Το ρεύμα Iph διέρχεται από τη συσκευή διαφοροποίησης 9 (Εικ. 4, α), η οποία παράγει ένα σήμα τη στιγμή της μεγαλύτερης τιμής του. Σε αυτό το σημείο, οι μετρήσεις του πρωτεύοντος μορφοτροπέα 10 καταγράφονται αυτόματα, υποδεικνύοντας τη μετατόπιση της συσκευής σε σχέση με την αρχική θέση, καθορίζοντας έτσι το επιθυμητό μέγεθος.

Η ακρίβεια της μέτρησης δεν εξαρτάται από το χρώμα της ελεγχόμενης επιφάνειας, τον σταθερό φωτισμό από το πλάι, τη μερική μόλυνση των οπτικών ή τη γήρανση της λάμπας εκπομπής. Σε αυτήν την περίπτωση, η μέγιστη τιμή του φωτορεύματος αλλάζει όπως φαίνεται στο Σχ. 4β με διακεκομμένη γραμμή, αλλά η θέση του μέγιστου δεν θα αλλάξει.

Ως φωτοανιχνευτής μπορούν να χρησιμοποιηθούν φωτοαντιστάσεις, φωτοπολλαπλασιαστές, φωτοκύτταρα με εσωτερική και εξωτερική επίδραση, φωτοδίοδοι κ.λπ.

Το σφάλμα του περιγραφόμενου ακραίου φωτομετατροπέα χωρίς επαφή δεν υπερβαίνει το 0,5-1 micron.

Το σχέδιο αυτόματης ρύθμισης μιας μηχανής για συνεχή λείανση επιφανειών φαίνεται στο σχ. 5.

Πριν φύγουν από το περιστρεφόμενο ηλεκτρομαγνητικό τραπέζι, τα κατεργασμένα εξαρτήματα 3 (για παράδειγμα δακτύλιοι με ρουλεμάν) περνούν κάτω από την περιστρεφόμενη σημαία 2. Ο τροχός λείανσης 1 επεξεργάζεται το τμήμα 3 με ένα πέρασμα. εάν ο κύκλος δεν έχει αφαιρέσει το απαιτούμενο επίδομα, τότε το μέρος 3 αγγίζει τη σημαία και αντιστρέφεται. Σε αυτή την περίπτωση, ενεργοποιείται το σύστημα επαφής 4, το οποίο δίνει ένα σήμα για να χαμηλώσει ο δίσκος λείανσης από τον οδηγό 5 με μια προκαθορισμένη τιμή.

Σύκο. 4. Συσκευή για τηλεχειρισμό διαστάσεων χωρίς επαφή.

Ρύζι. 5.Συσκευή ρύθμισης για μηχανή λείανσης επιφανειών

Ρύζι. 6. Ρελέ μέτρησης παλμών

Στα συστήματα αυτόματου ελέγχου μηχανών, μερικές φορές απαιτείται σήμα μετά από έναν ορισμένο αριθμό περασμάτων, διαιρέσεων ή κατεργασμένων εξαρτημάτων. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιείται ένα ρελέ μέτρησης παλμών με τηλεφωνικό βηματόμετρο. Ο ανιχνευτής βημάτων είναι ένας μεταγωγέας, οι βούρτσες πολλών πεδίων επαφής του οποίου μετακινούνται από επαφή σε επαφή με τη βοήθεια ενός ηλεκτρομαγνήτη και ενός μηχανισμού καστάνιας.

Ένα απλοποιημένο διάγραμμα του ρελέ μέτρησης παλμών φαίνεται στο Σχ. 6. Ο κινητήρας διακόπτη P έχει ρυθμιστεί σε μια θέση που αντιστοιχεί στον αριθμό των παλμών που πρέπει να μετρηθούν για την αποστολή μιας εντολής. Κάθε φορά που ανοίγει η επαφή του διακόπτη τροχιάς KA, οι βούρτσες του stepper SHI μετακινούν μία επαφή.

Όταν μετρηθεί ο αριθμός των παλμών που έχουν ρυθμιστεί στο διακόπτη P, το εκτελεστικό ενδιάμεσο ρελέ RP θα ενεργοποιηθεί μέσω των επαφών κάτω πεδίου των SHI και P. Ταυτόχρονα, το κύκλωμα αυτοτροφοδοσίας του ρελέ RP και η αυτο-ανάκτηση Το κύκλωμα του stepper θα εδραιωθεί στην αρχική θέση του, η οποία εξασφαλίζεται από την παροχή του πηνίου αναζήτησης μέσω της δικής του ανοιχτής επαφής.

Ο αναζητητής αρχίζει να εργάζεται παρορμητικά χωρίς εξωτερική εντολή και οι βούρτσες του μετακινούνται γρήγορα από επαφή σε επαφή μέχρι να φτάσουν στην αρχική τους θέση. Σε αυτή τη θέση, στο πάνω πεδίο του SHI, διακόπτεται το κύκλωμα αυτοτροφοδοσίας του ρελέ RP και ολόκληρη η συσκευή έρχεται στην αρχική της θέση.

Όταν είναι απαραίτητο να αυξηθεί η διάρκεια ζωής των μετρητών, καθώς και η ταχύτητα μέτρησης, χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικά σχήματα μέτρησης.Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται ευρέως στον προγραμματισμένο έλεγχο μηχανών κοπής μετάλλων. Εκτός από τις εξεταζόμενες μεθόδους αυτοματισμού στη μηχανολογία, ο έλεγχος χρησιμοποιείται μερικές φορές στη λειτουργία ισχύος, π.χ. και τα λοιπά. v. Κινητήρας συνεχούς ρεύματος και άλλες παράμετροι. Τέτοιες μορφές διαχείρισης χρησιμοποιούνται, ειδικότερα, στην αυτοματοποίηση των διαδικασιών εκκίνησης. Ο έλεγχος χρησιμοποιείται επίσης σε μια συνάρτηση πολλών παραμέτρων ταυτόχρονα (για παράδειγμα, ρεύμα και ώρα).