Aktivna kontrola dimenzija pri obradi dijelova alatnih strojeva

Aktivno upravljanje je upravljanje koje upravlja procesom obrade kao funkcijom dimenzija dijela. S aktivnom kontrolom dimenzija možete signalizirati prijelaz s grube na završnu obradu, povlačenje alata na kraju obrade, promjenu alata itd. Kontrola je obično automatska. S aktivnim upravljanjem povećava se točnost obrade i produktivnost rada.

Aktivna kontrola se često koristi za kontrolu procesa brušenja (slika 1) gdje je potrebna visoka točnost obrade, a dimenzionalni otpor abrazivnog alata je nizak. Mehanizam sonde 1 mjeri dio D i daje rezultat mjernom uređaju 2. Zatim se mjerni signal prenosi u pretvarač 3, koji ga pretvara u električni i preko pojačala 4 prenosi do izvršnog tijela stroja 6. Na istovremeno se električni signal dovodi do signalnog uređaja 5. Napajanje elemenata 2, 3, 4 potrebnim oblicima energije vrši blok 7.Ovisno o potrebi, neki elementi se mogu isključiti iz ovog sklopa (na primjer, element 5).

Električni kontaktni mjerni pretvarači naširoko se koriste kao primarni pretvarači za aktivno upravljanje (slika 2, a). Sa smanjenjem veličine obratka, šipka 9 se pomiče prema dolje u čahure 7 pritisnute u tijelo 5. U ovom slučaju, graničnik 8 pritišće krak kontaktne poluge 2, pričvršćen na tijelo pomoću ravne opruge 3 Ovo uzrokuje značajno odstupanje udesno od gornjeg kraja kontaktne poluge 2, uslijed čega se prvo otvaraju gornji 4, a zatim se zatvaraju donji 1 kontakti mjerne glave.

Kontakti se mogu podešavati. Oni su pričvršćeni u traku 10 od izolacijskog materijala. Tijelo 5 je u obliku stezaljke. Sa strane je prekriven poklopcima od pleksiglasa, što omogućuje promatranje rada senzora. Ako je potrebno promatrati veličinu obratka u rupi 6, ojačava se indikator na koji utječe gornji kraj šipke 9.

Elektrokontaktni senzori s dva kontakta, koji se aktiviraju jedan za drugim tijekom obrade izratka, omogućuju automatski prijelaz s grubog brušenja na završnu obradu i potom uvlačenje brusne ploče.

Opisani primarni pretvornik aktivne kontrole odnosi se na električne kontaktne kotačiće. Oni kombiniraju indikator i električni pretvarač. Kako bi se spriječilo elektroerozijsko uništavanje mjernog kontakta koji prolazi kroz bazu tranzistora (slika 2, b). U ovom krugu, prije zatvaranja IC kontakta, na bazu tranzistora se dovodi pozitivan potencijal i tranzistor se zatvara.

Riža. 1. Blok dijagram aktivnog upravljanja

Riža. 2.Kontaktni mjerni pretvarač za kontrolu dimenzija i njegovo uključivanje

Kada je kontakt IK zatvoren, negativni potencijal se primjenjuje na bazu tranzistora T, javlja se upravljačka struja, tranzistor se otvara, a srednji relej RP radi, zatvarajući izvršne i signalne krugove svojim kontaktima.

Industrija proizvodi poluvodičke releje temeljene na ovom principu i dizajnirane za slanje mnogih naredbi, kao i elektroničke releje koji su manje izdržljivi.

Na starim strojevima iz 1960-ih i 1970-ih, pneumatski uređaji bili su široko korišteni za aktivno upravljanje. U takvom uređaju (slika 3) komprimirani zrak, prethodno očišćen od mehaničkih nečistoća, vlage i ulja kroz posebne separatore vlage i filtre, dovodi se pod stalnim radnim tlakom kroz ulaznu mlaznicu 1 u mjernu komoru 2. Kroz mlaznice mjerne komore 3 i prstenastog razmaka 4 između prednje površine mjerne mlaznice i površine obratka 5 koji se provjerava, izlazi zrak.

Tlak uspostavljen u komori 2 opada kako se razmak povećava. Tlak u komori mjeri se manometrom za kontakt 6, a iz njegovih očitanja moguće je procijeniti veličinu obratka. Pri određenoj vrijednosti tlaka mjerni kontakti se zatvaraju ili otvaraju. Za mjerenje tlaka koriste se opružni manometri.

Koriste se i kontaktni mjerni uređaji kod kojih je na mjerni vrh spojena zaklopka koja pokriva izlaz zraka.

Pneumatski alati obično rade pri tlaku zraka od 0,5-2 N / cm2 i imaju promjer mjerne mlaznice od 1-2 mm i mjerni razmak od 0,04-0,3 mm.

Pneumatski alati pružaju visoku točnost mjerenja. Pogreške mjerenja su obično 0,5-1 µm i mogu se dodatno smanjiti posebnim mjernim uređajima. Nedostatak pneumatskih uređaja je njihova značajna inercija, što smanjuje učinak upravljanja. Pneumatski uređaji troše značajne količine komprimiranog zraka.

Pneumatski alati u osnovi obavljaju beskontaktno ispitivanje dimenzija. Udaljenost između mjerenog dijela i uređaja je mala, ovisi o radnom zazoru koji je obično desetinke i stotinke milimetra. Metoda za beskontaktnu kontrolu na udaljenosti od 15-100 mm od mjerenog dijela.

Riža. 3. Uređaj za pneumatsko aktivno upravljanje

Ovom kontrolom (slika 4, a) svjetlost iz svjetiljke 1 usmjerava se kroz kondenzator 2, proreznu membranu 3 i leću 4 na površinu mjerenog dijela 11, stvarajući odsjaj u obliku poteza na tome. Svi ovi elementi tvore emiter I. Detektor svjetla II kroz leću 5, dijafragmu s prorezom 6 i sabirnu leću 7 usmjerava uske pruge na površini dijela 11, usmjeravajući reflektirani svjetlosni tok u fotoćeliju 8.

Odašiljač I i prijemnik svjetla II mehanički su spojeni jedan na drugi tako da su žarišne točke objektiva 4 i 5 poravnate. Kada je fokusna točka na površini dijela koji se pregledava, najveći svjetlosni tok ulazi u fotoćeliju F. Svakim pomicanjem alata gore ili dolje, tok se smanjuje, jer se područja osvjetljenja i promatranja razilaze.

Stoga, kada je uređaj spušten, struja Iph fotoćelije, ovisno o putanji putovanja, mijenja se kao što je prikazano na sl. 4, b.

Struja Iph prolazi kroz uređaj za razlikovanje 9 (slika 4, a), koji proizvodi signal u trenutku njegove najveće vrijednosti. U ovom trenutku, očitanja primarnog pretvarača 10 automatski se bilježe, pokazujući pomak uređaja u odnosu na početni položaj, čime se određuje željena veličina.

Točnost mjerenja ne ovisi o boji ispitivane površine, stalnom osvjetljenju sa strane, djelomičnoj kontaminaciji optike ili starenju žarulje. U tom se slučaju maksimalna vrijednost fotostruje mijenja kao što je prikazano na sl. 4b s isprekidanom linijom, ali se položaj maksimuma neće promijeniti.

Kao fotodetektor mogu se koristiti fotootpornici, fotomultiplikatori, fotoćelije s unutarnjim i vanjskim efektom, fotodiode itd.

Pogreška opisanog beskontaktnog ekstremnog fotokonvertera ne prelazi 0,5-1 mikrona.

Shema automatskog podešavanja stroja za kontinuirano brušenje površina prikazana je na sl. 5.

Prije napuštanja rotirajućeg elektromagnetskog stola, obrađeni dijelovi 3 (na primjer prstenovi s kugličnim ležajevima) prolaze ispod rotirajuće zastavice 2. Brusna ploča 1 obrađuje dio 3 u jednom prolazu; ako krug nije uklonio traženi dodatak, dio 3 dodiruje zastavicu i ona se okreće. U tom slučaju aktivira se kontaktni sustav 4, koji daje signal za spuštanje brusne ploče iz pogona 5 s unaprijed određenom vrijednošću.

sl. 4. Uređaj za beskontaktno daljinsko upravljanje dimenzijama.

Riža. 5.Uređaj za podešavanje stroja za brušenje površina

Riža. 6. Relej za brojanje impulsa

U sustavima automatskog upravljanja strojevima ponekad je potreban signal nakon određenog broja prolaza, podjela ili obrađenih dijelova. U te svrhe koristi se relej za brojanje pulsa s telefonskim pedometrom. Tragalo koraka je komutator, čije se četkice nekoliko kontaktnih polja pomiču od kontakta do kontakta uz pomoć elektromagneta i zapornog mehanizma.

Pojednostavljeni dijagram releja za brojanje impulsa prikazan je na sl. 6. Motor prekidača P postavlja se na položaj koji odgovara broju impulsa koji se broje za slanje naredbe. Kad god se kontakt KA prekidača tračnica otvori, četkice stepera SHI pomiču jedan kontakt.

Kada se izbroji broj impulsa postavljenih na prekidaču P, izvršni srednji relej RP uključit će se preko kontakata donjeg polja SHI i P. Istovremeno, krug vlastitog napajanja releja RP i samooporavak krug stepera će se uspostaviti u početnom položaju, što je osigurano napajanjem zavojnice za traženje kroz vlastiti otvoreni kontakt.

Tragač počinje raditi impulzivno bez vanjske naredbe, a njegove se četkice brzo pomiču od kontakta do kontakta sve dok ne dođu u početni položaj. U tom položaju, u gornjem polju SHI, prekida se strujni krug samonapajanja releja RP i cijeli uređaj dolazi u početni položaj.

Kada je potrebno povećati životni vijek brojača, kao i brzinu brojanja, koriste se elektroničke sheme brojanja.Takvi uređaji imaju široku primjenu u programiranom upravljanju strojevima za rezanje metala. Osim razmatranih metoda automatizacije u strojarstvu se ponekad koristi upravljanje u funkciji snage, npr. itd. v. DC motor i drugi parametri. Takvi oblici upravljanja koriste se, posebice, u automatizaciji procesa pokretanja. Upravljanje se također koristi u funkciji nekoliko parametara u isto vrijeme (na primjer, struja i vrijeme).