2. Етапи автоматизації виробництва.
Не так давно в машинобудуванні в основному застосовувались автомати і автоматичні лінії для масового виробництва, але нерентабельні в умовах серійного і дрібносерійного виробництва, так як вони мають високу собівартість та великий цикл їх розробки, втілення їх в виробництво і перелагодження в процесі експлуатації.
При всьому цьому низький рівень автоматизації допоміжних операцій, завантажування і розвантажування технологічного обладнання, що приводить до зниження коефіцієнта автоматизації
Та – термін часу в автоматичному режимі;
Тр – термін часу в ручному режимі;
Тц – термін часу автоматичного режиму циклу обробки заготовки. Тому при автоматизації технологічного обладнання і технологічних процесів розрізняють чотири етапи розвитку автоматизації виробництва:
Перший етап – автоматизація циклу обробки з метою отримання заданої форми, розмірів і якості поверхні заготовки, яка обробляється. Для цього застосовують верстати з ЧПК, та інші автомати.
Другий етап – це перший етап і плюс розвантаження технологічного обладнання. Ці функції можуть виконувати промислові роботи та різні бункерні та магазині пристрої.
Третій етап – це автоматизація контролю виконання техпроцесів. При цьому розглядають два види контролю заготовок і деталей, інструментів і обладнання.
1. Перевірка відповідності розмірів заготовок, стану технологічного обладнання, інструментів перед запуском їх в роботу і видалення із потоку неконденційних заготовок і деталей. 2. Перевірка працюючого робочого поточного стану інструменту і обладнання шляхом виміру силових, температурних деформацій та порівняння робочих параметрів з еталонними.
Четвертий етап – це забезпечення автоматизації переналадки технологічного обладнання на обробку або складання. Для цього використовують промислові роботи з набором змінних інструментів та захватних пристроїв. Для отримання високої точності виготовлення деталей використовують верстати з автоматичним налагодженням на заданий розмір під час їх виготовлення.
3. Датчики систем автоматичного керування і контролю.
При автоматичному управлінні або регулювання виробничих процесів потрібно виміряти, а потім підтримати в певних межах або змінити згідно технології процеса яку-небудь величину.
Наприклад: температура або тиск в печі, як правило, характеризують тепловий процес. Ці величини неелектричні, тому для виміру, необхідно, їх перетворити в другу, більш зручну для посилення і передачі, на відстань. Зазвичай неелектричні величини перетворюються в електричні, в пневматичні і гідравлічні сигнали.
Як правило ці функції виконують спеціальні пристрої – датчики.
Датчик – це чутливий пристрій, який сприймає зміну параметра контролюємо величини і перетворює його зміну в вихідний сигнал більш зручніший для подальшої обробки і дистанційної передачі.
Приклад датчика: термопара, робочий спай, якої знаходиться в контакті з вимірювальним середовищем і зміна температури середовища викликає зміну термо ЕРС.
Датчик, як і всі елементи автоматики характеризуються вхідним і вихідним сигналом, тобто вхідною або вихідною величиною.
Вхідною величиною X – називається та величина, яка сприймається і контролюється датчиком.
Вихідною величиною Y — називається та величина, яка перетворена і вироблена датчиком.
Датчик складається з двох елементів :
1
– чутливий елемент (ЧЕ)
2 – перетворюючий елемент (ПЕ) Х- вхід Y- вихід
Х та Y – це елементи величини де Y = ƒ (Х).
ЧЕ в системах автоматики виконує функції „органів чуття" – сприймає потрібний параметр X.
ПЕ перетворює неелектричний сигнал Х1 отриманий від ЧЕ у форму зручну для вимірювання або підсилення, тобто у сигнал Y.
Наприклад: тиск X в електроконтактному манометрі сигнала перетворює з допомогою чутливого елемента в механічне переміщення Х1, а потім в перетворювачі – в зміну опору Y.
На вхід датчика можуть поступати, як електричні так і неелектричні сигнали.
З виходу зазвичай отримують електричні сигнали, так як електричні сигнали легше підсилити і передати на будь-якій відстані.
Класифікація датчиків:
I. По роду енергії вихідного сигналу.
1. Електричні
2. Пневматичні
3. Гідравлічні
4. Механічні
II. По виду вимірювальної величини.
1. Датчики температури
2. Датчики тиску
3. Датчики рівня
4. Датчики витрат рідини, газу та інші.
5. Датчики вологості і т. д.
В машинобудуванні, в металообробному виробництві і в ливарному виробництві найбільше розповсюдження отримали датчики електричні, пневматичні і гідравлічні.