Контрольно-измерительные машины

Реферат

В мелкосерийном и среднесерийном производстве при частой сменяемости выпускаемых изделий широкое применение находят контрольно-измерительные машины: измерительные роботы и координатно-измерительные машины (КИМ).

С их помощью автоматизируются процессы измерения и наладки в автоматизированных комплексах машиностроения.

Измерительные роботы — автоматические измерительные устройства, отличающиеся хорошими манипуляционными свойствами, высокими скоростями перемещений и измерений.

Измерительные роботы могут выполнять типовые контрольные операции: качественная оценка состава рабочей среды; установление присутствия определенных объектов, их счет, определение расположения, сортировка; оценка значения параметров деталей. Типовая структура измерительного робота показана на рисунке 2.16.

Рис. 2.16. Схема измерительного робота

Датчики d служат для определения вариаций измеряемых параметров в запястье 1 и шарнире 2 захватного устройства 3. Область применения — механическая обработка, сборка, шлифовка, упаковка, а при использовании датчиков визуальной информации (телекамера) геометрическое распознавание внешней среды в двух- и трехмерном геометрическом пространстве и т.д. Захватные устройства могут быть механическими, вакуумными, электромагнитными. Базы данных и знаний содержат информацию о последовательности действий, позициях и времени выполнения операций, набор возможных объектов, образцовых значений. Датчики d могут определять наличие объекта, его положение, регулировать усилие захватного устройства и т.д.

Измерительные роботы позволяют выполнять работы в труднодоступных (морское дно, космос и т.п.) и опасных для здоровья (запыление пространства, радиация, взрывоопасность и т.п.) местах, сократить утомительные операции, простои оборудования.

На рисунке 2.17 (а) показана схема использования измерительного робота для сортировки проконтролированных изделий на размерные группы.

Рис. 2.17. Схема измерительного робота-рассортировщика

Проконтролированные изделия подаются транспортным диском 1 в зоны захвата 2 робота 3. Система управления обеспечивает такие перемещения робота 3, при которых изделия сбрасываются в нужную ячейку приемника 4.

Конструкция робота показана на рисунке 2.17 (б).

После запуска робота от пульта управления 2 приводится в действие привод 13 продольного перемещения манипулятора 10, который перемещается до тех пор, пока не сработает фотореле, состоящее из осветителя 4 и фоторезистора 3. Это фотореле по отражению света обнаруживает наличие детали между губками 5 и 7 захватного устройства манипулятора. По сигналу фотореле привод 13 отключается и включается привод 12 поперечного перемещения. Привод перемещает кисть захватного устройства до тех пор, пока деталь не окажется между губками 5 и 7 и не произойдет затемнения фотодиода фотореле 6. Затем включается привод 9 сжатия кисти и блок коммутации. Датчик 8 габаритных размеров захваченной детали через схемы сравнения вводит необходимые программы с координатами точек доставки детали. Для этой цели служат также датчик 1 продольного и датчик 11 поперечного положения манипулятора 10. Когда заданное положение кисти будет достигнуто, приводы отключаются, деталь освобождается, и цикл перемещения робота повторяется.

11 стр., 5144 слов

Робота з електронною поштою

... тексту, адресат отримує його на свій комп'ютер через деякий період часу, і знайомиться з ним, коли йому буде зручно. Електронна пошта схожа на звичайну пошту, маючи ті ж ... корисна, якщо немає повноцінного доступу (on-line) до Інтернету. Через електронну пошту можна отримати послуги інших сервісів мережі. Електронна пошта - типовий сервіс відкладеного зчитування (off-line). Після відправлення ...

В более сложных робототехнических комплексах захватное устройство находит в строго фиксированных местах нужное измерительное средство и осуществляет качественную и количественную оценку параметров изделия.

Новые возможности для современного производства создают широкоуниверсальные, автоматические, достаточно гибкие средства контроля — координатные измерительные машины (КИМ).

С их применением повышается точность и достоверность результатов измерения. Использование принципов оперативного и диалогового программирования дало возможность применения КИМ как универсального средства контроля в единичном и мелкосерийном производствах.

В КИМ используется координатный метод измерения, сводящийся к последовательному нахождению координат ряда точек изделия и последующему расчету размеров, отклонений размера, формы и расположения в соответствующих системах координат. Структурная схема КИМ представлена на рисунке 2.18. измерительный машина робот

Рис. 2.18. Структурная схема КИМ

Рис. 2.19. КИМ фирмы dEA и измерительная головка

Конструкция КИМ реализует идею мехатронных систем в станкостроении и обеспечивает высокую жесткость корпуса 1 и прецизионное функционирование механики. Использование виброопор обеспечивает высокоточные измерения даже без использования специального фундамента. Измерительная головка 2 является одним из основных элементов КИМ, т.к. её погрешность непосредственно входит в результат измерения. Функциональные возможности измерительной головки во многом определяют функциональные возможности КИМ, классы поверхностей и объем параметров изделий, доступные для контроля. В КИМ используются различные типы измерительных головок в зависимости от встречающихся на практике метрологических задач. В любом случае измерительная головка дает первичную измерительную информацию, на основе которой определяются размеры детали. Эта информация может быть получена или в виде фактических координат точек проверяемой поверхности или в виде отклонений этих координат от заданных в определенном направлении.

Датчики 3 больших перемещений обеспечивают измерение перемещений измерительной головки 2 относительно измеряемой детали по пространственным координатам X,Y, Z. Автоматическое управление перемещениями измерительной головки 2 в рабочем пространстве КИМ осуществляется от вычислительного управляющего устройства 6 с погрешностью позиционирования до 0,05 мкм. Связь вычислительно-управляющего устройства с приводами перемещения измерительной головки обеспечивается интерфейсом 4. Отображение результатов измерений обеспечивается блоком цифровой индикации координат 5 и печатающим устройством 7, которые позволяют оператору контролировать движение измерительной головки и выполнение программы, находясь непосредственно у измеряемой детали. КИМ может быть оснащена графопостроителем 8.

КИМ позволяет осуществить переход от контроля размеров к контролю форм в лабораторных и цеховых условиях и позволяют проводить измерения крупногабаритных деталей сложной формы размером до трех метров, таких как: корпусные изделия машиностроения, турбины, прессформы, штампы. Для них характерны высокая прецизионность и производительность (таблица 2.1)

Таблица 2.1. Технические характеристики КИМ российской фирмы «ЛАПИК»

Основные модели

КИМ-500

КИМ-750

КИМ-1000

КИМ-1200

КИМ-1400

КИМ-1200/2100

КИМ-1200/2400

КИМ-1400/3000

Конструкция механической части

Двухрамная, шарнирно-стержневая

Двухрамная, шарнирно-стержневая с продольным столом

Длина, мм Ширина, мм Высота, мм

2100

2400

2700

2300

2400

3050

2400

3050

3200

2800

3400

3650

2950

3500

3750

5300

3450

4000

5700

3450

4000

6000

3500

4100

Число одновременно и согласованно управляемых координат

6

6

6

6

6

6 (7)

6 (7)

6 (7)

Каретка — конфигурация: Платформа Стюарта

Малая

Малая

Малая,

средняя

Малая,

средняя,

большая

Средняя,

большая

Малая,

средняя,

большая

Малая,

средняя,

большая

Средняя,

большая

Диаметр базы шарниров, мм

363

363

363; 430

363;

430, 500

430, 500

363;

430, 500

363;

430, 500

430, 500

Максимальный поворот каретки вокруг осей X, Y, Z, °

45°,45°, 60°

Дискретность отсчета угловых перемещений платформы, »

1,0 »

1,0 “/ 0,5 »

1,0 “/ 0,5 “/ 0,3 »

Длина щупов, мм — нормированная

— максимальная

50-100

200

50-170

220

50-220

300

50-270

400

50-270

500

50-270

400

50-270

400

50-270

500

Скорость перемещения каретки (регулируемая), мм/сек

00,1-125

0,01-160

Скорость поворота каретки, є/сек

0,003-30

Точность поворота каретки, »

0,04

0,03

Максимальное перемещение по осям, ммX

Y

Z

500

450

350

750

550

400

1000

750

600

1200

1000

800

1400

1200

900

1200

1100/2100

800

1200

1100/2400

900

1400

1200/3000

1000

Масса, кг

2800

3600

3800

5000

6000

9000

10000

12000

Система отсчета перемещений

интерферометрическая фирмы «ЛАПИК»

интерферометрическая фирмы «ЛАПИК» + оптическая линейка

Дискретность отсчета линейных перемещений по координатам, мкм

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05/0,1

0,05/0,1

0,05/0,1

Погрешность измерения, мкм

0,5 + L/500

1,1 + L/350

1,5 + L/280

2,5 + L/225

0,7 + L/500

1.3 + L/350

2,0 + L/280

3,0 + L/225

0,9 + L/400

1,7 + L/350

2,5 + L/280

3,9 + L/225

1.0 + L/400

2.1 + L/350

3.2 + L/280

5,5 + L/225

1,3 + L/350

2,5 + L/300

4,0 + L/250

6,0 + L/200

4,0 + L/300

6,0 + L/250

10,0+L/200

4,0 + L/300

6,0 + L/250

10,0+L/200

4,8 + L/300

7,0 + L/250

14,0+L/200

Погрешность локальных измерений

0,8 + L/50

0,9 + L/50

1,0 +L/50

1,2 + L/50

1,4 + L/50

1,4 + L/50

1,4 + L/50

1.6 + L/50

Щуповые головки

«ЛАПИК», «ЛАПИК МГ», РН6 «RENISHAW», РН10М «RENISHAW»

Щуповые датчики

«ЛАПИК», «ЛАПИК МГ», ТР200 «RENISHAW», ТП7М «RENISHAW», SP25M «RENISHAW»

«ЛАПИК», ТР2 «RENISHAW», ТР20 «RENISHAW», ТР200 «RENISHAW», SP25M «RENISHAW»

Измерительное усилие, г, не более:

датчика «ЛАПИК»: — при токовом касании

— при механическом касании, в диапазоне

С щуповой головкой «Renishaw» по осям X.Y/Z

0,03

20,0-100,0

2,0/0,7

Скорость съема точек, точек/сек:

С щуповой головкой «ЛАПИК»

С щуповой головкой «Renishaw»

С поворотной головкой

Со сканирующей головкой

10

2

1

100

10

2

1

100

8

2

1

100

6

1

1

100

5

1

1

100

6

1

1

100

6

1

1

100

5

1

1

100