Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 214
Скачиваний: 0
Повторитель служит для преобразования позиционного показа ния датчика в соответствующее ему число электрических импульсов. Он состоит из шагового искателя, который останавливается в тот момент, когда его подвижный контакт выйдет на позицию, на кото рую включено фотосопротивление датчика, засвеченное лучом све та соответственно измеренному отклонению. Остановка искателя осуществляется с помощью чувствительного быстродействующего реле, включенного последовательно со скользящим контактом иска теля. Накопитель служит для фиксации числа импульсов, получен ных при измерении всех деталей выборки. Это трехразрядный де сятичный счетчик, собранный на шаговых искателях и питающийся синхронно с повторителем от специальной релейной пульс-пары. Данные, накопленные на повторителе, автоматически сбрасываются после каждого измерения; данные, накопленные па счетчике нако пителя, сбрасываются автоматически или вручную только после того, как будут измерены все детали выборки.
Схема совпадения служит для сравнения числа импульсов, на копленных на счетчике накопителя, с наперед заданными предела ми, хранящимися в «памяти» счетной машины. Исполнительным органом счетной машины является реле, контакты которого управ ляют различными устройствами, расположенными как на централь ном контрольном пункте, так и на измерительных позициях или на управляемых станках (световая или звуковая сигнализация, вклю чение органов подналадки или остановка станка и т. д.). К счетной машине могут быть подключены регистрирующие устройства двух типов: построитель гистограммы рассеивания размеров и построи тель карты статистического контроля. В первом случае информа ция берется со счетчика повторителя, во втором — со счетчика на копителя.
Счетная машина предназначена для проведения статистического контроля по величине среднего арифметического размера выборки. С целью упрощения конструкции машины операция деления сум мы всех отклонений на их число заменена процессом сравнения суммарных чисел импульсов с пределами, увеличенными в соот ветствующее число раз. Это позволило применить в счетной маши не только счетчики-сумматоры, что сделало ее простой и дешевой.
Связь счетной машины с измерительными позициями осуществ ляется с помощью специальной системы связи, состоящей из двух
основных каналов связи, первый из которых обеспечивает |
переда |
|||
чу информации от датчиков |
измерительной |
позиции на |
машину |
|
СМ-5, а второй — передачу |
синхронизирующих |
импульсов, |
вклю |
|
чающих определенные измерительные позиции по заранее |
|
состав |
||
ленной временной программе от программного |
счетчика, |
построен |
||
ного на базе шагового искателя и приводимого в действие |
датчиком |
|||
времени. |
|
|
|
|
Из зарубежной литературы видно, что статистическое регули рование размеров получило большое распространение. Так, фир мами «Лейтц» и «Мессинг» [178] разработано автоматическое
207
устройство для контроля и подналадки станка |
но статистическим |
|
параметрам. Измерительная часть устройства |
состоит |
из оптиче |
ского прибора сравнения типа «Толератор» и позволяет |
непосред |
|
ственно контролировать значения измеряемого |
размера |
по откло |
нению светового указателя. Одновременно осуществляется автома тическое квантование измерительного параметра с отнесением его к одному из 10 возможных классов. С измерительным блоком соеди
нен второй — вычислительный. Поступающий в него от |
измери |
||
тельного |
блока сигнал о номере |
класса, к которому |
отнесено |
очередное |
измеренное значение, |
преобразуется в последователь- |
т |
; |
2 |
о о |
о о о |
|
О О О |
О О О |
||
|
|
Поток |
детппеа |
|
|
Рис. 74. Схема |
активного статистического управляющего контроля |
|
|||||
|
|
и регулирования размеров: |
|
|
|
|
||
/ — остановка; 2— станок; 3 — измерительный |
блок; 4 |
— вычислительный |
блок; |
|||||
5—запоминающее |
устройство; 6 — определитель |
степени |
разброса; |
7 — определи |
||||
|
|
тель среднего значения; 8 — поднастройка |
|
|
||||
ность |
импульсов. |
Регистрация |
этой |
информации |
в запоминаю |
|||
щем |
устройстве и ее автоматическая обработка |
позволяют |
опреде |
|||||
лять среднее значение и степень разброса. Усреднение |
производится |
|||||||
каждый раз по пяти измеренным |
значениям. |
Считается, |
что это |
дает достаточную достоверность при определении усредненных ха рактеристик и в то же время позволяет находить их достаточно быстро. Отнесение измеренных значений выборки к одному из 10 возможных классов позволяет с надежностью 0,95 утверждать, что среднее значение будет отнесено правильно к одной из пар сосед них классов. Поэтому световое табло, по которому автоматически определяется среднее значение, имеет уже не десять, а только пять градаций. Определитель степени разброса автоматически сигнали зирует о его предельно допустимом значении.
Д л я активного статистического контроля и регулирования раз меров деталей в общем виде можно рекомендовать блок-схему
208
(рис. 74), состоящую из измерительного и вычислительного блоков. Измерительный блок, установленный на станке, вырабатывает ин формацию о состоянии точности работы технологического обору дования. Вычислительный блок, включающий счетно-решающее
устройство, статистически обрабатывает и анализирует |
результаты |
|||
измерений |
размеров деталей |
выборок |
и на основании |
заданной |
программы |
по выбранному |
правилу |
(алгоритму) |
формирует |
командные или управляющие импульсы, автоматически корректи
рующие |
точность |
работы |
станка. |
Кроме того, |
информация, полу |
|
ченная |
вычислительным |
блоком |
и преобразованная им, |
поступает |
||
в запоминающее |
и регистрирующее устройства |
для |
построения |
гистограммы рассеивания размеров и карты статистического конт роля, что позволит использовать накопленные данные для иссле дования точности работы станков.
Системы с формированием команд по скользящей и накопленной медиане1 . На рис. 75 представлена принципиальная схема анали затора, разработанного во ВНИПП [129], который выполнен на бес контактных элементах и работает по методу скользящей медианы при объеме выборки N — 10. От счетчика наличия детали на изме рительной позиции / импульсы поступают на кольцевой счетчик из
меренных деталей 2, собранный |
на |
коммутаторном |
декатроне. |
|
При установлении разряда на очередном катоде |
декатрона «очи |
|||
щается» соответствующая ячейка |
«памяти» 3 (триггер |
переводится |
||
в нулевое положение) и одновременно |
отпирается |
вентиль И. Им |
пульс от датчика 5 (в случае выхода размера детали за установлен ное предельное значение) поступает на общую шину с некоторым временным сдвигом и, проходя через единственный открытый вен тиль И, перебрасывает триггер в положение /. Эта запись сохра няется в течение десяти импульсов. При измерении одиннадцатой детали единица сбрасывается и, если деталь оказалась годной, триггер остается в нулевом положении. Сумматор 4 выдает сигнал
на подналадку, когда медиана выборки достигает |
установленного |
|
предельного |
значения, и представляет собой «нуль — орган», сра |
|
батывающий |
при равенстве токов, протекающих |
через «нулевые» |
и «единичные» плечи триггеров. |
|
|
Системы с формированием команд по способу |
группирования. |
В тех случаях, когда возможны функциональные изменения разме ров обрабатываемых изделий, приводящие к выходу как за верх нюю, так и за нижнюю границы поля допуска (при двусторонней подналадке), применяются более сложные способы формирования команд для определения момента подналадки. Среди них одним из самых простых является способ группирования.
Пусть кривая нормального распределения 1 (рис. 76,а), отра жающая мгновенное рассеивание размеров обрабатываемых дета лей, расположена симметрично относительно середины поля допуска (Я и В соответственно нижняя и верхняя границы поля допуска).
1 См. |
гл. I I I |
14—2891 |
209 |
Рис. 75. Схема статистического анализатора по методу скользящей медианы
К Л ,М
6
Рис. 76. Автоподналадчик ТПИ к бесцентрово-шлифовальному станку
а — распределение погрешностей обработки при бесцентровом |
шлифовании; |
б — блок-схема автоподналадчика; в — схема измерительного |
устройства |
С помощью двухпредельного датчика любого типа отмечаются контрольные пределы и и ѵ на расстоянии 1 -f- 2а от центра распре деления.
В этом случае все возможные значения размера относятся к од
ной из трех областей: К, L или М. |
От датчика в анализатор подна- |
ладчика, работающего по методу |
группирования, поступают им |
пульсы kam, соответствующие выходу размера за нижний и верх ний контрольные пределы. Реверсивный счетчик определяет значе ние разности г — k — m и при достижении ею установленного преде
ла (предельного |
значения л п р ) |
посылает |
импульс на |
подналадку, |
||
причем направление подналадки определяется знаком |
разности. |
|||||
Для распределения |
кривой / наиболее .вероятное |
значение разно |
||||
сти г = 0. Кривая |
2 |
показывает |
смещение |
центра |
распределения |
|
з сторону увеличения размера. |
При этом |
вероятность |
поступления |
импульсов m, определяемая заштрихованной площадью, намного превосходит вероятность импульсов k. Вероятность подачи импуль са на подналадку значительно возрастает, причем знак разности «минус» указывает на то, что должна произойти подналадка в сто
рону уменьшения |
размера. |
|
Одновременно |
другой |
счетчик контролирует значение суммы |
S = k + т. Превышение |
установленного предельного значения 5 п р |
свидетельствует о недопустимо большом рассеивании размеров.
Показания |
обоих счетчиков, меньшее |
г п р и S n p |
соответственно, |
сбрасываются |
по команде счетчика измеренных деталей при дости |
||
жении последним установленного объема |
выборки |
N. |
В Томском политехническом институте (ТПИ) разработан подналадчик, основанный на несколько упрощенном методе группиро вания, в котором отсутствует счетчик измеренных деталей и счетчик суммы числа отклонений.
Блок-схема подналадчика представлена на рис. 76, б. Обрабо танные на бесцентрово-шлифовальном станке 1 детали 2 измеряют ся с помощью индуктивного трансформаторного датчика 3, выход ное напряжение которого является линейной функцией от переме щения измерительного штока.
В блоке 4 производится селекция сигнала. С помощью задающе
го устройства устанавливается уровень срабатывания |
бесконтакт |
||||
ных нуль-индикаторов, соответствующих |
контрольным |
пределам и |
|||
и и. В случае выхода размера |
из области L в реверсивный счетчик 5 |
||||
посылается импульс, причем |
направление |
счета |
(т. е. нахождение |
||
размера в области К или М) |
указывается |
с помощью |
дополнитель |
||
ного импульса (показан пунктиром). Разность |
г = |
k — от фикси |
руется в виде двоичного числа, и при достижении его предельного значения г п р , установленного с помощью дешифратора, представ ляющего собой схему совпадения, подается импульс на подналадку.
Одновременно включается реле времени 6, которое устанавли вает счетчик в нулевое (начальное) положение и прекращает рабо ту анализатора на время, необходимое для выполнения подналадочного импульса и для транспортировки детали из зоны шлифования
14* |
211 |