Actieve dimensionale controle bij het bewerken van onderdelen van werktuigmachines

Actieve besturing is de besturing die het bewerkingsproces bestuurt als functie van de afmetingen van het onderdeel. Met actieve maatcontrole signaleert u de overgang van voorbewerken naar nabewerken, terugtrekken van het gereedschap aan het einde van de bewerking, gereedschapswissel enz. De besturing is meestal automatisch. Met actieve besturing neemt de bewerkingsnauwkeurigheid toe en neemt de arbeidsproductiviteit toe.

Actieve controle wordt vaak gebruikt om slijpprocessen te regelen (Fig. 1) waarbij een hoge bewerkingsnauwkeurigheid vereist is en de dimensionale weerstand van het slijpgereedschap laag is. Het sondemechanisme 1 meet deel D en geeft het resultaat door aan het meetapparaat 2. Vervolgens wordt het meetsignaal verzonden naar de omzetter 3, die het omzet in elektrisch en via de versterker 4 verzendt het naar het uitvoerende orgaan van de machine 6. Bij tegelijkertijd wordt het elektrische signaal geleverd aan de signaleringsinrichting 5. De toevoer van elementen 2, 3, 4, de noodzakelijke vormen van energie, wordt uitgevoerd door blok 7.Afhankelijk van de behoefte kunnen sommige elementen van deze schakeling worden uitgesloten (bijvoorbeeld element 5).

Meetomvormers voor elektrische contacten worden veel gebruikt als primaire omvormers voor actieve besturing (afb. 2, a). Met een afname van de grootte van het werkstuk, beweegt de stang 9 naar beneden in de bussen 7 die in het lichaam 5 zijn gedrukt. In dit geval drukt de begrenzer 8 op de arm van de contacthefboom 2, bevestigd aan het lichaam met behulp van een platte veer 3 Dit veroorzaakt een aanzienlijke afwijking rechts van het bovenste uiteinde van de contacthefboom 2, waardoor eerst de bovenste 4 contacten openen en vervolgens de onderste 1 contacten van de meetkop sluiten.

Contacten kunnen worden aangepast. Ze zijn vastgezet in een strook 10 van isolatiemateriaal. Het lichaam 5 heeft de vorm van een klem. Het is aan de zijkanten afgedekt met plexiglas afdekkingen, waardoor je de werking van de sensor kunt observeren. Als het nodig is om de grootte van het werkstuk in het gat 6 te observeren, wordt een indicator versterkt, die wordt beïnvloed door het bovenste uiteinde van de staaf 9.

Elektrocontactsensoren met twee contacten, die achtereenvolgens worden geactiveerd tijdens de bewerking van het werkstuk, maken een automatische overgang mogelijk van voorslijpen naar nabewerken en vervolgens terugtrekken van de slijpschijf.

De beschreven actieve besturingstransducer verwijst naar elektrische contactwijzerplaten. Ze combineren een indicator en een elektrische transducer. Om elektro-erosie vernietiging van het meetcontact dat door de basis van de transistor gaat te voorkomen (Fig. 2, b). In dit circuit wordt, voordat het IR-contact sluit, een positief potentiaal aangelegd op de basis van de transistor en sluit de transistor.

Rijst. 1. Blokschema van actieve besturing

Rijst. 2.Contactmeetomvormer voor controle van afmetingen en de opname ervan

Wanneer het contact IK gesloten is, wordt een negatieve potentiaal aangelegd op de basis van de transistor T, ontstaat er een stuurstroom, gaat de transistor open en werkt het tussenrelais RP, waardoor de uitvoerende en signaalcircuits met zijn contacten worden gesloten.

De industrie produceert halfgeleiderrelais op basis van dit principe en ontworpen om veel commando's te verzenden, evenals elektronische relais die minder duurzaam zijn.

Op oude machines uit de jaren 60 en 70 werden veel pneumatische apparaten gebruikt voor actieve besturing. In een dergelijk apparaat (fig. 3) wordt perslucht, vooraf gereinigd van mechanische onzuiverheden, vocht en olie door speciale vochtafscheiders en filters, met een constante werkdruk door het inlaatmondstuk 1 naar de meetkamer 2 toegevoerd. meetkamermondstuk 3 en de ringvormige spleet 4 tussen het voorste oppervlak van het meetmondstuk en het oppervlak van het te controleren werkstuk 5, ontsnapt lucht.

De in kamer 2 tot stand gebrachte druk neemt af naarmate de spleet groter wordt. De druk in de kamer wordt gemeten met een manometer voor contact 6, en aan de hand van de meetwaarden is het mogelijk om de grootte van het werkstuk te schatten. Bij een bepaalde drukwaarde sluiten of openen de meetcontacten. Veermanometers worden gebruikt om de druk te meten.

Er worden ook contactmeetapparaten gebruikt, waarbij een demper die de luchtuitlaat afdekt, is aangesloten op de meetpunt.

Pneumatisch gereedschap werkt meestal bij een luchtdruk van 0,5-2 N/cm2 en heeft een meetmondstukdiameter van 1-2 mm en een meetspleet van 0,04-0,3 mm.

Pneumatische gereedschappen zorgen voor een hoge meetnauwkeurigheid. Meetfouten zijn doorgaans 0,5-1 µm en kunnen verder worden verminderd met speciale meetapparatuur. Het nadeel van pneumatische apparaten is hun aanzienlijke traagheid, waardoor de besturingsprestaties verminderen. Pneumatische apparaten verbruiken aanzienlijke hoeveelheden perslucht.

Pneumatisch gereedschap voert in wezen contactloze dimensionale inspectie uit. De afstand tussen het gemeten onderdeel en het apparaat is klein, het hangt af van de werkopening, die meestal tienden en honderdsten van een millimeter is. Methode voor contactloze controle op een afstand van 15-100 mm van het gemeten onderdeel.

Rijst. 3. Apparaat voor pneumatische actieve regeling

Met deze regeling (fig. 4, a) wordt het licht van de lamp 1 door de condensor 2, het spleetmembraan 3 en de lens 4 naar het oppervlak van het gemeten deel 11 geleid, waardoor een verblinding in de vorm van een slag ontstaat ben ermee bezig. Al deze elementen vormen de zender I. De lichtdetector II door de lens 5, het spleetdiafragma 6 en de verzamellens 7 richt smalle strepen op het oppervlak van het onderdeel 11, waardoor de gereflecteerde lichtstroom in de fotocel 8 wordt geleid.

Zender I en lichtontvanger II zijn mechanisch aan elkaar bevestigd zodat de scherpstelpunten van objectief 4 en 5 op één lijn liggen. Wanneer het brandpunt zich op het oppervlak van het te inspecteren onderdeel bevindt, komt de grootste lichtstroom de fotocel F binnen. Elke keer dat het gereedschap omhoog of omlaag beweegt, neemt de lichtstroom af, omdat de gebieden van verlichting en observatie uiteenlopen.

Daarom verandert, wanneer het apparaat wordt neergelaten, de huidige Iph van de fotocel, afhankelijk van het rijpad, zoals weergegeven in Fig. 4, geb.

De stroom Iph gaat door de differentiatie-inrichting 9 (fig. 4, a), die een signaal afgeeft op het moment van zijn grootste waarde. Op dit punt worden de aflezingen van de primaire transducer 10 automatisch geregistreerd, wat de verplaatsing van het apparaat ten opzichte van de beginpositie aangeeft, waardoor de gewenste grootte wordt bepaald.

De nauwkeurigheid van de meting is niet afhankelijk van de kleur van het geteste oppervlak, constante verlichting vanaf de zijkant, gedeeltelijke vervuiling van de optiek of veroudering van de emitterende lamp. In dit geval verandert de maximale waarde van de fotostroom zoals getoond in Fig. 4b met stippellijn, maar de positie van het maximum verandert niet.

Als fotodetector kunnen fotoweerstanden, fotomultiplicatoren, fotocellen met interne en externe werking, fotodiodes enz. worden gebruikt.

De fout van de beschreven contactloze extreme fotoconverter is niet groter dan 0,5-1 micron.

Het schema van automatische aanpassing van een machine voor het continu slijpen van oppervlakken wordt getoond in Fig. 5.

Alvorens de roterende elektromagnetische tafel te verlaten, passeren de bewerkte onderdelen 3 (bijvoorbeeld ringen met kogellagers) onder de roterende vlag 2. De slijpschijf 1 bewerkt het onderdeel 3 in één keer; als de cirkel de vereiste toeslag niet heeft verwijderd, raakt deel 3 de vlag en wordt het omgekeerd. In dit geval wordt het contactsysteem 4 geactiveerd, dat een signaal geeft om de slijpschijf van de aandrijving 5 met een vooraf bepaalde waarde te laten zakken.

Afb. 4. Apparaat voor contactloze afstandsbediening van afmetingen.

Rijst. 5.Instelapparaat voor vlakslijpmachine

Rijst. 6. Relais voor telimpulsen

Bij automatische machinebesturingssystemen is soms een signaal nodig na een bepaald aantal passages, delingen of bewerkte onderdelen. Voor deze doeleinden wordt een pulstelrelais met een telefoonstappenteller gebruikt. Een stepfinder is een commutator, waarvan de borstels van verschillende contactvelden met behulp van een elektromagneet en een ratelmechanisme van contact naar contact worden bewogen.

Een vereenvoudigd diagram van het pulstelrelais wordt getoond in Fig. 6. De P-schakelmotor wordt in een stand gezet die overeenkomt met het aantal pulsen dat moet worden geteld om een ​​commando te verzenden. Telkens wanneer het spoorwisselcontact KA opent, verplaatsen de borstels van de stepper SHI één contact.

Wanneer het aantal pulsen ingesteld op schakelaar P wordt geteld, wordt het uitvoerende tussenliggende relais RP ingeschakeld via de onderste veldcontacten van SHI en P. Tegelijkertijd worden het zelfvoedingscircuit van het relais RP en het zelfherstel circuit van de stepper zal worden gevestigd in de oorspronkelijke positie, die wordt verzekerd door de voeding van de zoekspoel via zijn eigen open contact.

De zoeker begint impulsief te werken zonder een extern commando, en zijn borstels gaan snel van contact naar contact totdat ze hun oorspronkelijke positie bereiken. In deze positie, in het bovenste veld van SHI, wordt het zelfvoedende circuit van het relais RP onderbroken en komt het hele apparaat in zijn oorspronkelijke positie.

Wanneer het nodig is om de levensduur van de tellers te verlengen, evenals de telsnelheid, worden elektronische telschema's gebruikt.Dergelijke apparaten worden veel gebruikt bij de geprogrammeerde besturing van metaalsnijmachines. Naast de overwogen automatiseringsmethoden in de machinebouw, wordt besturing soms gebruikt in de vermogensfunctie, b.v. enz. v. DC-motor en andere parameters. Dergelijke vormen van beheer worden met name gebruikt bij het automatiseren van opstartprocessen. Besturing wordt ook gebruikt in een functie van meerdere parameters tegelijkertijd (bijvoorbeeld stroom en tijd).