Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

счет варьирования других параметров, т. е. она должна обладать способностью к «самообучению». Целесообразность создания по­ добных систем неоднократно подчеркивается и в зарубежной пе­ чати [180].

Превращение обычного автоматически регулируемого станка в самоприспособляющийся станок-автомат может быть осуществле­ но путем оснащения этих станков комбинированной (двухступенча­ той) системой, состоящей из прибора активного контроля в про­ цессе обработки и автоматического подналадчика с дополнительной обратной связью по перемещению рабочих органов станка, а также системой автоматического регулирования режимов обработки, точ­ ности формы и автоматической компенсацией температурных и дру­ гих возмущений. Оптимальные самоприспособляющиеся системы должны обеспечивать на выходе процесса регулирования размеров минимальное значение средней квадратической погрешности.

Следует отметить, что к самоприспособляющимся системам можно отнести любые системы активного контроля, которые прихо­ дят в действие при рассогласовании контролируемого параметра с заданным значением. К самоприспособляющимся системам ак­ тивного контроля можно отнести системы с автоматической коррек­ цией уровня настройки по установочной мере; комбинированные (двухступенчатые) системы; системы автоматического регулирова­ ния режимов обработки и точности формы; системы с автоматиче­ ской компенсацией температурных и скоростных погрешностей; системы для комплектной (сопряженной )обработки деталей; систе­ мы с фиксацией положения исполнительных органов станков; самоподнастраивающиеся системы программного управления; системы, автоматически компенсирующие нестабильность действительной скорости съема припуска; системы управления упругими перемеще­ ниями СПИД; системы стабилизации и регулирования крутящего момента, мощности и скорости резания, а также другие системы, способные оптимизировать процесс обработки в соответствии с при­ нятыми точностными и экономическими критериями.

В данной главе рассматриваются только измерительные само­ приспособляющиеся системы, являющиеся новым, наиболее совер­ шенным классом автоматических систем. Автоматическая коррек­ ция (самонастройка) таких систем может производиться как меха­ ническим, так и электрическим методами.

Самоприспособляющиеся системы должны создаваться на осно­ ве методов, обеспечивающих высокую точность и производитель­ ность, возможность выполнения логических операций, надежность, экономичность и удобство в обслуживании. В различной мере отве­ чают этим требованиям основные методы преобразования измери­ тельного импульса, применяемые в настоящее время: электрокон­ тактные, пневматические и индуктивные. В связи с этим рассмот­ ренные в данной главе системы с автоматической коррекцией уров­ ня настройки также подразделяются по этому принципу. При этом основное внимание уделено самонастраивающимся системам с пери-

265

одическим контролем параметров по установочной мере или образ­ цовой детали (сигналу), которые позволяют просто и надежно ре­ шать задачу автоматического обеспечения точности измерения раз­ меров.

§ 34. СИСТЕМЫ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ К О Р Р Е К Ц И Е Й УРОВНЯ НАСТРОЙКИ ПО УСТАНОВОЧНОЙ МЕРЕ

Электроконтактные системы. Самонастройка в системах автома­ тического контроля и регулирования осуществляется, как правило, путем автоматической проверки и подиастройки чувствительных элементов этих систем (датчиков).

На рис. 107 приведен принцип действия самонастраивающегося электроконтактного датчика, разработанного в НИИТракторосельхозмаше. Этот датчик с автоматически настраиваемой системой позволяет производить самоконтроль и настройку измерительной системы по образцу. Настройку (поднастройку) корректируют по результатам сравнения уровня первоначальной настройки измери­ тельной системы и последующего отклонения от заданных размеров образца, которые могут иметь место за счет механических, темпера­ турных и других факторов. Самонастраивающийся электроконтакт­ ный датчик используют в системе автоматического устройства, ко­ торое подает измеряемые детали в зазор между столиком / и щу­

установленное время включается система самоконтроля: вращением кулачка включается конечный выключатель 1ВК, который переклю­ чает схему контроля изделий на автоматический самоконтроль из­

с диска 2 на диск 4. Если нижний контакт датчика замкнут, на сет­ ку лампы ЛІ/В подается нулевой потенциал. Лампа открывается, включается реле 2Р, и нормально закрытые контакты этого реле оказываются разомкнутыми. При включении в цикле конечного выключателя 2ВК электрическая цепь электродвигателя оказы­ вается разомкнутой контактами реле 2Р, и команда на поднастрой­ ку не подается.

Если же нижний контакт датчика разомкнут, реле 2Р не вклю­ чается и при замыкании в цикле конечного выключателя электриче­ ская цепь электродвигателя оказывается замкнутой через нормаль-

266

но закрытые контакты реле 2Р, что и вызывает его включение. Но поскольку конечным выключателем 7ВК была включена в цикл группа контактов ВК, вращающийся двигатель направляется в сто­ рону замыкания контактов датчика. Наступает момент, когда ниж­ ний контакт датчика замыкает электрическую сетку лампы с като­ дом, в результате чего открывается правый триод и реле 2Р сраба­ тывает, размыкая контактами электрическую цепь двигателя. Та­ ким образом, производится настройка контактов датчика по нижне­ му пределу образца первой ступени.

Вторая ступень нижнего предела образца предусмотрена конт­ рольной на тот случай, если контакт датчика будет сильно ввернут, т. е. сокращено поле контролируемого допуска. Таким образом, осу­ ществляются автоматический самоконтроль иподнастройка измери­ тельной системы по нижнему пределу поля допуска. По верхнему пределу самоконтроль и поднастройка осуществляются аналогич­ ным образом по третьей и четвертой ступеням образца. Первая и четвертая ступени различаются между собой величиной поля до­ пуска на контролируемый размер, вторая и третья ступени преду­ смотрены для определения порога настройки.

На рис. 108 схематически изображен разработанный в Бюро взаимозаменяемости датчик к контрольно-сортировочному автома­ ту, имеющий дополнительный контакт, с помощью которого произ­ водится самонастройка. Контакт датчика 6 служит для подачи команд на отбраковку изделия и настраивается по соответствующе­ му предельному размеру. Кроме контакта 5, имеется дополнитель­ ный контакт 4, настройка которого отличается от настройки кон­ такта 5 на весьма малую величину о, составляющую долю допусти­ мой погрешности датчика. Контакты 4 и 5 закреплены в колодке 3. Периодически через определенное время (с помощью реле времени) или через определенное число циклов (с помощью счетчика) меха­ низм 8 автоматически устанавливает на измерительную позицию настроечный образец 7, размер которого отличается от предельного на величину 6/2. Погрешность изготовления образца также обычно составляет долю допустимой погрешности датчика. Кроме того, в зависимости от действительного размера образца, в качестве сортировочного контакта можно использовать контакт 4, а в качест­ ве дополнительного — контакт 5. Если в этот момент настройка дат­

замкнут, а контакт 5 разомкнётся, электродвигатель / отключается, и автомат будет продолжать работу.

Если оба контакта 4 и 5 разомкнуты, то электродвигатель J пе­ ремещает контакты в обратном направлении до того момента, когда контакт 5 останется разомкнутым, а контакт 4 замкнется.

£68

В этом положении электродвигатель 1 отключается, и автомат бу­ дет продолжать работу. Кроме того, система двух контактов может быть использована для автоматической проверки электросхемы ав­ томата. При поступлении детали с размером, лежащим за пределом настройки, должны быть замкнуты оба контакта 4 и 5. Если в этом случае во время нормальной работы замыкается только контакт 5, то электросхема останавливает автомат, и подается аварийный сигнал.

На рис. 109 изображена схема автоматической поднастройки двухконтактного датчика, осуществляемая при помощи четырех об­ разцов 1 [37]. Если настройка датчика правильная, соответствую-

2 S

менее производительной является поднастройка подобного датчика по двум образцам, соответствующим предельным размерам изде­ лий. В этом случае правильность поднастройки определяется тем, что при многократном введении образца в половине случаев должен быть получен командный сигнал, а в половине — нет. Если этого не произойдет, то блок управления дает команду серводвигателю пе­ реместить на соответствующую величину контакты датчика.

269