13. Контрольно-измерительная система, ее задачи и специфические требования к ней в составе гап. Пути обеспечения точности обработки.
Порядок проведения контрольных операций и методы проведения контроля характерны для обычного автоматизированного производства.
В условиях ГПС также можно выделить 2 основные задачи системы контроля:
1 – обеспечение точности обработки деталей путем постоянного контроля, как параметров самих заготовок, так и параметров инструмента, точности самих деталей. Причем обрабатываемые детали контролируются как в процессе обработки, так и по завершении обработки.
2 – особую роль приобретает “активный контроль”, позволяющий изменять управляющие программы по результатам измерения предыдущей детали в партии.
Объектами в условиях контроля ГПС являются:
а) заготовки, у которых контролируют величину припуска и его расположение после закрепления заготовки. В некоторых случаях у ответственных заготовок контролируют твердость. Контролируются заготовки по правильности закрепления их на станке;
б) в процессе обработки контролируются фактические размеры деталей, погрешности формы, шероховатость поверхностей и в случае необходимости корректируются настроечные размеры и траектории движения инструмента, заложенные в программе;
в) по окончании обработки контролируется качество обработки детали, сопоставляются полученные данные с допусками на данную деталь, после чего делается вывод о пригодности детали. Выявляются причины отклонений, и набирается статистический материал. Это пассивный контроль, на основании которого делается вывод о степени соответствия самого техпроцесса;
г) контролируется инструмент: до начала обработки определяют фактический настроечный размер инструмента, величина имеющего износа. В процессе обработки определяется состояние инструмента по величине прогрессирующего износа. После обработки контролируют окончательный размер инструмента с учетом существующего износа. Контролируются случайные сколы и трещины.
При контроле применяют следующее оборудование:
Контрольно-измерительные машины, установленные на специальных контрольных постах.
Применяются устройства и системы технического зрения.
Преимущество контрольно-измерительных машин:
+ снижение трудоемкости выполнения контрольной операции;
+ возможность выполнения контроля непосредственно в приспособлениях, где закреплена деталь;
+ отсутствие субъективных ошибок, свойственных контролеру;
+ хранение информации об измерении детали и ее статистическая обработка.
В последнее время находят применение системы технического зрения, предназначенные для контроля положения детали, в т.ч. и непрерывно движущихся. Для этого используются системы, работающие в проходящих лучах. Эти системы позволяют определять качество поверхности, погрешности формы и размеров.
В этом случае, в качестве элементов зрения используют телекамеры, которые установлены либо непосредственно в рабочей позиции, либо на специальных постах контроля. В качестве элементов в системах контроля применяются следующие виды датчиков:
электромеханические датчики;
пневмодатчики;
индуктивные датчики;
терморезисторные;
струйные пневматические датчики;
токовихревые (для измерения параметров сварных швов);
и т.д.
Пример, подтверждающий возрастание роли систем контроля в условиях ГПС:
Рисунок 44 – Оснащение роботизированной операции сборки контрольно-измерительными средствами
1 – динамометрический датчик определения параметров перемещения исполнительного органа промышленного робота.
2 – датчик момента касания захватного устройства с деталью (датчик наличия детали).
3 – датчик, определяющий усилия захвата детали в захватном устройстве (обычно тензометрический датчик). Данное измерение усилия необходимо, если при сборке используются легкодеформируемые детали; для предохранения конструкции захватного устройства.
4 – датчик динамических параметров движения захватного устройства, а именно скоростей поворота, ускорения и угла поворота.
5 – силомоментные датчики (3 штуки). Для контроля сборочных усилий, возникающих в процессе соединения деталей.
6 – датчик безопасности. Контролирует положение исполнительного органа ПР.
7 – ультразвуковой датчик (дальномер). Контролирует расстояние до препятствия в сборочной позиции. Его принцип основан на излучении ультразвуковых колебаний в направлении препятствия и приеме отраженного сигнала. Само же расстояние определяется как разность времени между моментом отправки и моментов приема сигнала.
8 – телекамера, предназначена для дистанционного контроля и наблюдения за порядком сборки. Осуществляет контроль за правильностью положения детали, как перед началом сборки, так и в собранном узле.
Данный пример показывает применение датчиков различного назначения для контроля как параметров самого процесса, так и для контроля состояния технологического оборудования и средств его оснащения.
При выборе датчиков необходимо руководствоваться обеспечением надежности процесса, безопасностью работы оборудования. Необходимо учитывать конкретное производственное условие и возможности.