Контроль линейных размеров деталей.
Расмотрим устройства для измерения наружных диаметров. Конусный калибр (а), однопредельная (б) или двухпредельная скоба (в) при своих перемещениях нажимают на соответствующие чувствительные элементы датчиков, чтобы подать команду на прибор, для сортировки или регулировки работы станка и на приборы для визуального наблюдения. Измерение размера детали от плоскости и при установке детали в призму характерно перемещением штока. Перемещение штока очень мало и точность измерительного устройства очень высокая.
Если надо измерить изделие в процессе перемещения, то можно применять схемы ж, з, и. В схеме ж изделие 1 прижимается к плоскому установочному элементу 7 толкателем 2 и губкой 5 с помощью пружины 6. Непараллельность сторон губки 5 до 0,4 мкм, что обеспечивает высокую точность показания прибора при перемещении штока 4. Толкатель 2 связан с губкой 5 шарниром 3. В схеме з размер диаметра измеряется губками-ножницами. В схеме и предельный размер детали определяют по величине отклонения штока.
Устройства предназначенные для измерения отверстий, могут работать по схемам:
При контроле однопредельной и двухпредельной пробками (а и б) перемещение их в отверстие приводит к замыканию контактов для подачи сигналов на сортирующее устройство или в систему управления станком и прибор для визуального наблюдения . Аналогично измеряют конические пробки.
Очень удобно контролировать размер малых отверстий пневмодатчиками. Измерительное сопло подводится непосредственно к торцу отверстия так, чтобы контролируемое отверстие явилось продолжением отверстия сопла (г). Получившиеся изменение сечения отверстия сопла приводит к изменению давления в измерительной камере датчика. Датчик градуируется по эталонным отверстиям.
Автоматический контроль формы деталей.
Для контроля отклонений в поперечном сечении детали цилиндрической формы устанавливают деталь 1 контролируемой поверхностью в призму (а) и к проверяемой поверхности детали подводится шток амплитудного датчика. После этого деталь вращают в призме на 180 -200 градусов. Если колебания формы превысят допускаемую величину , то замкнутся один и затем другой контакты датчика.
При контроле отклонения формы поверхности (биения) относительно оси деталь 1 устанавливают в центрах 4 на измерительную базу, а к цилиндрической поверхности подводится оправка с 2 амплитудным датчикам или индикатором 3 (б).При повороте детали на 180-200 градусов измерительный шток или стрелка индикатора будет отклоняться в одну и другую сторону, так как биение характеризуется изменением размера радиуса окружности в сечении, перпендикулярном оси детали.
Для контроля отклонений от заданной формы могут быть использованы и пневматические датчики, контролирующие расстояние между двумя отверстиями (в), размеры между торцом и буртиком (г) и др.
Для ускорения действия пневматических контрольных устройств используют промежуточные звенья. На рис. Показана схема такого звена с двумя сильфонами. В сильфон 6 подаётся воздух постоянного давления, в сильфон 1 – воздух из рабочей камеры датчика. Давление воздуха в каждом сильфоне приводит его к сжатию или растяжению. В зависимости от разности давления в этих сильфонах перемещается связанная с ними каретка 14. При этом поворачивается рычаг 13 и замыкаются контакты 8 и 16, настраиваемые на предельные размеры измеряемой поверхности детали.
Чтобы контролировать отклонения от геометрической формы, на каретку 14 устанавливают плавающий штифт 3, который замкнёт последовательно контакты 2 и 5, если отклонения привысят допуск. Упор 4 на каретке служит для ограничения перемещения самой каретки. Визуальное наблюдение размеров можно осуществлять по отсчётному устройству в виде рычага 12 с зубчатым сектором, зацепляющимся с колесом 11, на оси которого стрелка 10. Мёртвый ход механизма выбирают с помощью волоска 9. По эталонам прибор настраивают винтами 7 и 15,регулирующими положение каретки 14.
Для автоматизированного контроля линейных размеров партии деталей разработана структурная схема контроля, которая включает модуль автоматизированной подачи изделия в зону контроля, измерительный модуль, а также систему синхронизации работы установки. Данная схема контроля реализована в макете лабораторной установки, представленной на рис.
Рис. Автоматизированная система контроля линейных размеров партии деталей
Макет содержит управляемую шаговым двигателем револьверную головку 1, на которой закрепляется партия однотипных контролируемых деталей 2 (50 деталей). Детали подсвечиваются осветителем 4. Регистрация теневого изображения осуществляется микроскопом 6, который состоит из микро объектива 5, окулярной цифровой камеры 7. Сигнал с камеры поступает в компьютер. Виртуальные приборы на компьютере управляют поворотом револьверной головки, обработкой видеосигнала и измерением линейных размеров деталей.
В качестве образцов использовалась партия цилиндрических изделий 3.35 мм, а также нарезка из низкокачественной необработанной проволоки диаметром 1 – 2 мм. Калибровка измерительной схемы проводилась в программе Webbers ScopePhoto по объект микрометру 1 мм – 0.01 мм (ГОСТ 7513-55).
Динамический диапазон измерения и абсолютная погрешность для первого сенсора будет составлять 2.9±0.005 мм, для второго – 3.1±0.003 мм соответственно.