Автоматичні засоби вимірювання

Автоматизація виробництва сучасних машин вимагає значного підвищення продуктивності, точності, надійності і достовірності вимірювань. Важливо, щоб вимірювання попереджувало появу браку. З цією метою все ширше застосовують автоматичні засоби контролювання.

Автоматизація засобів вимірювання і контролювання займає одне з важливих місць в комплексній автоматизації виробничих процесів.

Для автоматизації контролю лінійних розмірів деталей у світлосигнальних багатомірних пристроях, в контрольних автоматах і приладах активного контролювання найбільшого поширення набули електроконтактні датчики. Вони г дискретними. При досягненні певного значення контрольованої величини вони розмикають або замикають контакти електричних кіл, які управляють виконавчими органами системи.

Існує два різновиди датчиків: граничні - для контролювання граничних розмірів деталей і амплітудні - для контролювання величини амплітуди відхилень форми, биття і інших параметрів.

Залежно від числа пар контактів електроконтактні датчики бувають одно-, дво- і багатограничні. За конструкцією їх поділяють на важільні і безважільні На рис. 2, а наведена схема найбільш поширеного безшкального двограничного важільного електроконтактного датчика.

Залежно від розміру контрольованої деталі 1 вимірювальний стержень 2 і важіль 3, що на нього спирається, із закріпленим на ньому контактом 4, займають певне положення:

· якщо деталь 1 придатна, то рухомий контакт 4 знаходиться між двома нерухомими контактами 5 і 6, не торкаючись їх (відстань між контактами 5 і 6 відповідає величині допуску на розмір контрольованої деталі); при цьому горить зелена сигнальна лампочка Л.

· якщо розмір деталі 1 завищений, то контакт 4 торкається верхнього контакту 5. завдяки чому загорається жовта сигнальна лампочка (+), яка свідчить про поправний брак.

· якщо розмір деталі 1 занижений, то контакт 4 торкається нижнього контакту 6, дякуючи чому загорається червона сигнальна лампочка (-), яка свідчить про непоправний брак.

Датчик налагоджують за двома еталонами, які мають найбільший і найменший граничні розміри вимірюваної деталі. При встановленні першого еталона верхній контакт 5 переміщується до дотикання з контактом 4; про момент торкання дізнаються за загоранням жовтої лампочки (+). При встановленні другого еталона переміщують нижній контакт 6 доти, поки не загориться червона лампочка (-).

На рис. 2, б наведена конструктивна схема найбільш поширеного шкального двограничного важільного датчика моделі 228.

Похибка спрацьовування електроконтактних датчиків знаходиться в межах від + 0,5 до + 1,0 мкм.

Промисловістю випускаються і інші засоби активного контролювання: пневматичні, електричні, комбіновані та ін.

Найчастіше електроконтактні датчики використовують у багатомірних світлосигнальних пристроях і в контрольно-сортувальних автоматах.

На рис. 3, а наведена схема пристрою для автоматичного контролювання деталей до їх оброблення (захисно-блокуючі пристрої). Вони дають можливість контролювати розміри деталей 2, які надходять на оброблення, щоб запобігти пошкодженню різального інструменту 4 або механізмів верстату 5. З допомогою механізму 3, який управляється датчиком 1, такі пристрої пропускають придатні заготовки 6 і не допускають на верстат непридатні заготовки 7 (брак «+») або 8 (брак «-») або зупиняють його.

На рис. 3, б наведена схема пристрою для автоматичного контролювання розмірів деталей після їх оброблення. Такі пристрої встановлюються на верстаті або поряд з ним.

Датчиком 1 перевіряють розміри кожної обробленої деталі і на основі результатів вимірювань діють на механізм підналагодження верстату або зупиняють верстат після виявлення непридатних деталей 3 (брак «-») або 4 (брак «+»); 2 - придатні деталі. Такі пристрої називають підналагоджувачами.

Рисунок 2 - Електроконтактні датчики: а - принципова схема безшкального датчика; 1 - деталь; 2 -вимірювальний стержень; 3 - важіль; 4 – рухомий контакт; 5 і 6 – нерухомі контакти; Л – сигнальна лампочка, б – загальний вигляд шкального датчика моделі 228: 1 – змінний наконечник; 2 - гайка мікроподачі; 3 і 7 - хомутик; 4 - корпус; 5 - штифт; 6 - пружина; 8 - стержень; 9 - стопорний гвинт; 10 двоплечий важіль; 11 і 13 - барабан; 12 - планка; 14 - гвинти; 15 -- напрямний штифт; К1 і К2 – рухомі контакти; КЗ і К4 - нерухомі контакти.

Пристрої для автоматичного контролювання розмірів деталей після їх оброблення, можуть виконувати й інші важливі функції: сортувати придатні деталі на розмірні групи для селективного їх складання, видаляти непридатні деталі, компенсувати похибки оброблення шляхом автоматичного підналагодження верстату.

Рисунок 3 - Засоби активного контролювання: а - контролювання до оброблення: 1 - датчик; 2 -- контрольовані деталі; 3 - механізм управління датчиком 1; 4 - різальний інструмент верстату; 5 - металорізальний верстат; 6 - придатні заготовки; 7 - непридатні заготовки (брак «+»); 8 - непридатні заготовки (брак «-»); б - контролю­вання після оброблення: 1 - управляючий датчик; 2 придатні деталі; 3 - непридатні деталі (брак «-»); 4 - непридатні деталі (брак «+»).