Автоматического оборудования

Применение систем КАМАК. Системы КАМАК применяются для автоматического измерения параметров различных физических и химических процессов в лабораторных и промышленных условиях.

Существуют влагомеры, основанные на принципе изменения волновых характеристик отраженной электромагнитной волны при изменении влажности материала. Принципиальная схема одного из них дана на рис. 53. Прибор предназначен для автоматического измерения влажности асбоцемента на листоформовочной машине.

Для бесконтактного автоматического измерения толщины в листопрокатном производстве применяют радиоактивные изотопные и рентгеновские толщиномеры, основанные на измерении ослабления интенсивности ионизирующего излучения при прохождении его через металл. Толщиномеры, основанные на

Бесконтактные приборы и установки. Акустические дефектоскопы с воздушной связью используют для контроля изделий теневым методом. Наиболее эффективно применять ЭМА-преобра-зователи в установках для автоматического измерения толщины, работаю-щцх на поперечных волнах, и установках, использующих поверхностные волны, волны в пластинах и стержнях (табл. 10).

Установка МУН-1 [35] позволяет проводить исследования при симметричном цикле растяжения-сжатия в условиях стационарного и программного нагружений. Установка оснащена системой для автоматического измерения и обработай результатов на ЭВМ в процессе исследования с выведением на цифропечатающее устройство таких характеристик, как неупругая деформация за цикл, энергия рассеяния в материале за цикл и т. п.

возможность непосредственного автоматического измерения и регистрации параметров испытаний в виде, удобном для дальнейшей автоматизированной обработки.

Локальный метод вынужденных колебаний применяют для измерения малых толщин при одностороннем доступе. Контактный резонансный толщиномер, принцип действия которого показан на рис. 2.5, б, в 60-х годах был основным средством толщино-метрии. В настоящее время для ручного контроля применяют импульсные толщиномеры. Для автоматического измерения толщины стенок труб выпускают иммерсионные резонансные толщиномеры. Некоторыми преимуществами перед таким способом измерения толщины обладает локальный метод свободных колебаний (метод предеф). Главное преимущество заключается в возможности изменения угла падения ультразвука на трубу при сохранении точности измерений. Это упрощает конструкцию протяжного устройства.

Для контроля сварных швов большой толщины (до 250 мм) наиболее эффективны установки, разработанные в НПО ЦНИИТМАШ [11]. Сварные швы роторов атомных турбин (толщиной около 140 мм) успешно контролируют установкой УДЦ-31. Она состоит из сканирующего устройства с акустическим блоком и электронной стойки. Сканирующее устройство включает в себя привод, три каретки и соединяющие штанги. Акустический блок содержит шесть ПЭП, закрепленных в каретках. В комбинированной каретке закреплены три ПЭП: один прямой PC-ПЭП и два наклонных с углом ввода 39°. Наклонные ПЭП ориентированы под углом 90° к оси сварного шва. В горизонтальной каретке закреплены два ПЭП с а = 39°, направленных вдоль шва. В вертикальной каретке закреплен один ПЭП с а = 39°. ПЭП в комбинированной и горизонтальной каретках перемещаются при сканировании в радиально-осевой плоскости. ПЭП в вертикальной каретке перемещается в радиальном направлении ротора. Благодаря ориентации наклонных ПЭП поперек и вдоль сварного шва удается уверенно обнаруживать дефекты, ориентированные различным образом в сварном шве. Электронный блок трехканаль-ный; каждый канал содержит УЗ-дефектоскоп, блоки обработки и регистрации сигналов в аналоговой форме. Блок обработки сигналов, входящий в каждый канал, предназначен для автоматического измерения координат залегания дефектов и амплитуды сигналов, отраженных от дефектов. К каждому каналу подключены по два ПЭП.

В полностью автоматизированную систему стандартных механических испытаний входят следующие основные устройства и оборудование: 1) блок загрузки образцов и подающий конвейер; 2) устройство автоматического измерения размеров образцов; 3) блок подачи образца к испытательной машине; 4) испытательная машина, оснащенная датчиком усилия, деформации и контроля размеров образцов; 5) интерфейс, процессор и компьютер; 6) пульт управления со считывающим устройством, дисплей и печатающее устройство.

Разработка методов контроля представляет сложную задачу, своеобразие которой заключается в необходимости автоматического измерения координат точек звеньев робота не только в статике, но и в процессе их перемещения в пространстве. Такого рода метрологические задачи применительно к условиям машиностроения не разрабатывались.

Рассмотрим принципиальные схемы устройств для прямого автоматического измерения координат точек заданной и фактической траекторий.

Развитие экспериментальной динамики подготовило условия для разработки и совершенствования методов контроля и диагностики автоматического оборудования, работающего в промышленности. Разработка методов технической диагностики применительно к машинам-автоматам, промышленным роботам и манипуляторам, двигателям, летательным аппаратам основана на выделении объективных критериев качества, определяющих работоспособность и одновременно признаки дефектных состояний механизмов.

Развитие экспериментальной динамики подготовило условия для разработки и совершенствования методов контроля и диагностики автоматического оборудования, работающего в промышленности. Разработка методов технической диагностики применительно к машинам-автоматам, промышленным роботам и манипуляторам, двигателям, летательным аппаратам основана на выделении объективных критериев качества, определяющих работоспособность и одновременно признаки дефектных состояний механизмов.

В легкой промышленности в начале 50-х годов использовались отдельные виды автоматического оборудования: автоматические ткацкие станки, автоматические регуляторы концентрации растворов в отделочном (текстильном) производстве, автоматы для трикотажных изделий, автоматы и полуавтоматы для изготовления обуви.

2. Степень дифференциации технологического процесса. Оценивается числом позиций q, на которых выполняется данный процесс. Минимальное число рабочих позиций, на которых может быть обработан вал с учетом возможностей автоматического оборудования, дтщ = 4 (см. п. 8.2). Максимальное число позиций gmax определяется, например, пределом деления длины чистовой обработки шеек вала (/—6 на рис. 1.5) на две позиции (после шлифования не будет выдержан единый размер). Отсюда ориентировочно gmax = 15 (две позиции на фрезерование и зацентровку торцов, по шесть позиций — на черновое и чистовое обтачивание, одна — на прорезание канавок и снятие фасок).' Варьирование числа позиций (4 ^ q =sj 15) дает S = 12 вариантов построения линий, которые отличаются числом станков и их стоимостью, длительностью рабочего цикла и производительностью. Признаком технически возможных и целесообразных вариантов является их конкурентность, не разрешимая без специальных расчетов и обоснований. При увеличении степени дифференциации технологического процесса и числа позиций q растет производительность системы, но одновременно увеличивается и ее стоимость. Эти функциональные зависимости, как правило, нелинейны (рис. 1.6).

Более подробно методы исследования работоспособности автоматического оборудования и реализации обратной связи от эксплуатации на последующее проектирование рассмотрены в гл. 7.

На стадии пуска и освоения при сдаче-приемке вновь оценивается возможность спроектированной системы машин обеспечивать выпуск продукции заданного качества и в требуемом количестве. Здесь показатели производительности автоматического оборудования уже не ожидаемы, а реальны, и рассчитываются не теоретически, а по результатам приемо-сдаточных испытаний. Если оборудование (машины и их системы) обеспечивает требуемый согласно техническому заданию уровень выпуска продукции и ее качественные показатели, оно принимается заказчиком с оформлением соответствующего акта о приемке, где отражаются достигнутые технические (производительность, надежность в работе, качество продукции) и экономические (себестоимость продукции, приведенные затраты, экономический эффект и пр.) показатели. В случае несоответствия достигнутых показателей требуемому уровню производится доводка оборудования, его отладка вплоть доза-мены отдельных конструктивных элементов, отработка технологии и пр.

Значительно сложнее вывод формул производительности для автоматического оборудования, работающего в условиях серийного производства, например для станков-полуавтоматов и автоматов с ЧПУ. Трудность здесь заключается не только в необходимости учета потерь на переналадку, но и в неопределенности численных значений рабочих и холостых ходов, которые для каждого типоразмера обрабатываемых деталей имеют свои значения. Кроме того, при обработке каждой конкретной детали время рабочих и холостых ходов цикла складывается из многих составляющих, число которых определяется многооперационным технологическим процессом.

Решение этих задач немыслимо без проведения научных исследований, анализа работоспособности автоматического оборудования в производственных условиях с использованием не только пассивных, но и активных методов эксперимента. Особо основательно следует определять целесообразность внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), поскольку во многих случаях оказывалось, что между управляемыми с помощью АСУ и выходными параметрами технологического оборудования (качество и количество выпускаемой 168

7.5. Методы расчета ожидаемых показателей работоспособности проектируемого автоматического оборудования............. 201

Одновременно с этим особо повышается ответственность ОТК за правильную организацию контроля инструмента и оснастки и ответственность отдела главного механика за исправное эксплуатационное состояние станочного и другого оборудования. Особое внимание ОТК должен уделять наблюдению за своевременной проверкой и ремонтом автоматического оборудования и механизмов.

Следует помнить, что при высокой производительности автоматического оборудования нерентабельно содержать большой штат контролеров. Надежную гарантию качества надо обеспечивать не сплошной рассортировкой деталей, на которую никогда нехватит рабочих рук, а путем организации регулярного контроля по малым пробам с помощью контрольных графиков. При этом надо соблюдать следующие обязательные условия организационного характера: