Методические указания по выполнению лабораторных работ специальность: 150411 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)» (стр. 11 из 12)

Рисунок 5 – Схема предупредительной сигнализации рольганговой печи

Если по каким-либо причинам вода недостаточно охлаждает ролики (или совсем прекратилась подача воды), приводится в действие световая и звуковая сигнализации.

Вопросы для самоконтроля

1 Какие виды систем контроля и сигнализации Вы знаете?

2 Какие бывают виды квантования сигнала?

3 Принцип работы цифровой газоразрядной лампы

4 По какой причине появилась необходимость создания систем централизованного контроля?

5 Предназначение САК

6 Зарисуйте и опишите принцип действия САК

7 Для чего используют автоматическую сигнализирующую систему?

8 За что отвечает автоматическая система сортировки?

9 Какие автоматические системы измерения Вы знаете?

10 За что отвечает небалансная система?

11 Что такое квантование?

12 Что такое квантование непрерывной величины по уровню?

13 На какие виды приборов делят аналого-цифровые преобразователи?

14 Для чего нужны цифровые указатели (индикаторы) и регистраторы?

15 Назовите основное назначение системы централизованного обегающего контроля

16 Что такое опросная печать?

17 Расшифруйте маркировку устройства ЭЛРУ-2 и опишите его предназначение

Требования к отчету

Отчет должен содержать:

4.1 Тему лабораторной работы, требования к умениям и навыкам.

4.2 Ответы на контрольные вопросы (письменно).

4.3 Схемы, рисунки технических средств активного и пассивного контроля с их описанием.

4.4 Вывод.

Критерии оценки

Работа будет зачтена, если студент практически выполнил работу, ответил на все вопросы (письменно) и оформил отчет в соответствии с требованиями настоящего методического пособия

Литература:

1 Староверов, А. Г. Основы автоматизированного производства: учеб. / А. Г. Староверов – М: изд-во Машиностроение, 1989

2 Данилов, И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники: учеб. / И.А. Данилов, П.М. Иванов. – М: изд-во Высшая школа, 2000

Лабораторная работа №8

Тема: Изучение работы системы управления контрольно-измерительной машины или модуля

Цель: Познакомиться с устройствами управление; познакомиться с работой УЧПУ КИМ.

ХОД РАБОТЫ

Большинство деталей невозможно измерить в процессе резания: это технологически нежесткие детали с неплоскими поверхностями, деталь сложной формы с большим числом определяющих координатных точек и др. В этом случае информация об истинных размерах может быть получена либо на холостом ходу, либо с помощью контрольно-измерительных машин с ЧПУ.

Контрольно-измерительная машина с ЧПУ является внешним по отношению к станку оборудованием, несмотря на это она может выполнять роль своеобразного агрегата адаптивной системы управления процессом обработки.

Контрольно-измерительные машины с ЧПУ, имеющие автоматические загрузочно-разгрузочные устройства и автоматическую смену измерительных, головок, образуют модуль.

Характерным для КИМ являются три линейные оси координат с добавлением в некоторых конструкциях четвертой (повторного стола), В базовой координатной системе можно измерить деталь с пяти сторон, при некоторых методах крепления и со всех шести сторон. Сигнал отсчета координат во всех КИМ поступает от установленного в шпинделе датчика при касании его наконечника детали.

Электронная часть контрольно-измерительной системы состоит из следующих трех блоков: управления, обработки данных, представления результатов измерения.

Блок управления выполняют на микропроцессорах и располагают рядом с контрольно-измерительной системой.

Блок обработки данных выполняют на микроЭВМ: он может быть встроен в систему управления или же функционировать в дистанционном режиме с использованием ЭВМ ГПС.

Блок представления результатов измерения с периферийными устройствами различной степени сложности располагают централизованно в отдельном помещении рядом с ЭВМ ГПС.

Система управления контрольно-измерительным модулем имеет два иерархических уровня независимо от числа уровней обрабатывающих ГПС. Система ЧПУ нижнего уровня выполняет функции управления измерительной машиной, магазином измерительных головок, загрузкой паллет и передачи данных измерений УЧПУ КИМ обеспечивает также диалог "с центральной ЭВМ и работу в автономном режиме. В последнем случае УЧПУ выполняет первичную обработку результатов измерения, но некоторые функции центральной ЭВМ принимает на себя оператор.

Центральная ЭВМ выполняет следующие функции:

1. Подготовку, хранение и выдачу на нижний уровень управляющих программ

2. Сбор результатов измерений, статистический анализ данных и выдачу сведений о погрешностях обработки

3. Адаптивное изменение числа точек измерения (автоматическая коррекция УП).

При использовании контрольно-измерительной машины задача измерения и задача коррекции программы решаются с помощью информации о теоретическом профиле детали, фактической траектории относительного движения исполнительных механизмов контрольно-измерительной машины, показаниях измерительной головки.

На рис. I показана структурная схема контрольно-измерительной машины для плоских, деталей. Деталь 1 расположена на столе 2, перемещаемом по оси X исполнительным приводом 3. Корпус 4 измерительной головки перемешается вдоль оси Y двигателем 6, при этом щуп 5 контактирует с деталью. Положение стола, (XI К корпуса измерительной головки (YH) и ее щупа (Y2i) регистрируются датчиком 8. На основании этой информации в блоке 7 вычисляется размер Ri летали в точках Xi=Xici. Если в вычислительный блок ввести, информацию YI теоретического профиля соответственно тем же координатам XI=Xki5 то для этих контрольных точек может быть определена погрешность обработки.

Получаемая на КИМ информация используется для автоматического введения изменений в технологический процесс обработки.

Например, комплекс для финишной обработки червяков предусматривает специализированную КИМ для контроля этих изделий, которая измеряет погрешность обработки и позволяет ввести коррекцию (рис.2). КИМ выполнена на основе лазерного интерферометра. Сигнал лазера определяет текущую координату перемещения измерительной каретки смещающейся при вращении червяка. Эта координата сравнивается с идеальным значением.

Информация о значении погрешности в. контрольных точках в цифровом виде поступает в устройство управления, ЭВМ осуществляет работку результатов контроля.

При повышении уровня автоматизации технологического процесса должна сохраняться возможность вмешательства оператора в управление для ликвидации сбоев и воздействия при непредвиденных ситуациях. Должна быть предусмотрена возможность повторного инициирования системы -после аварийного выключения. В этом случае система располагать всей информацией, собранной в процессе работы аварийного останова, лля того, чтобы обеспечить быстрое устранение неисправности в автоматическом режиме.

Система должна обеспечить обработку информации с учетом реакции в реальном масштабе времени в аномальных условиях. Развитием КИМ является создание измерительного робота (рис.3). Робот может быть снабжен несколькими одновременно работающими, измерительными устройствами, сокращающими время проверки точности изготовления. Горизонтальное исполнение обеспечивает хороший доступ к проверяемой детали и измерение с различных сторон с помощью щупа одной конфигурации.

точность размеров деталей, шероховатость обработанных поверхностей, производительность обработки и ее себестоимость. Соответственно системы адаптивного управления подразделяют на системы предельного и оптимального управления рисунок 1. Поскольку алгоритмы адаптивного управления, учитывающие большой объем различной информации, сложны, то стало традиционным выделение отдельных контуров управления по критерию точности, производительности, стойкости инструмента, себестоимости обработки. Количество контролируемых параметров также ограничивается до минимально необходимого.

Различают контроль параметров инструмента и обрабатываемых деталей непрерывный, через короткие и длительные промежутки времени, в перерывах процесса резания, начале смены, по требованию, во время включения станка, для каждой новой партии деталей и каждой детали. Периодичность контроля зависит от вида контролируемых параметров, интенсивности их изменения и способа контроля. Например, силы резания измеряют только в процессе обработки, многие точностные параметры станков — через длительные промежутки времени, а температуру и амплитуду вибраций — непрерывно.

Рабочие поверхности режущего инструмента в процессе обработки испытывают действие высоких нагрузок и температур. Такие экстремальные условия эксплуатации инструмента вызывают более интенсивные нарушения его работоспособности, чем других элементов станка. Критерии износа, которые определяют необходимость автоматической замены инструмента на новый, зависят от характера выполняемой механообработки, режимов резания, инструментального и обрабатываемого материалов, технического состояния узлов станка, качества СОЖ-К этим критериям можно отнести:

Рисунок 3 – Плоское измерение