การควบคุมขนาดแบบแอ็คทีฟเมื่อประมวลผลชิ้นส่วนเครื่องมือกล

การควบคุมแบบแอ็คทีฟคือการควบคุมที่ควบคุมกระบวนการตัดเฉือนตามฟังก์ชันของขนาดของชิ้นส่วน ด้วยการควบคุมขนาดแบบแอคทีฟ คุณสามารถส่งสัญญาณการเปลี่ยนจากการกัดหยาบเป็นการเก็บผิวละเอียด การถอนเครื่องมือเมื่อสิ้นสุดการตัดเฉือน การเปลี่ยนเครื่องมือ ฯลฯ การควบคุมมักจะเป็นแบบอัตโนมัติ ด้วยการควบคุมแบบแอคทีฟ ความแม่นยำในการตัดเฉือนจะเพิ่มขึ้นและผลิตภาพแรงงานเพิ่มขึ้น

การควบคุมแบบแอคทีฟมักใช้เพื่อควบคุมกระบวนการเจียร (รูปที่ 1) ซึ่งต้องการความแม่นยำในการตัดเฉือนสูงและความต้านทานเชิงมิติของเครื่องมือขัดต่ำ กลไกโพรบ 1 วัดส่วน D และให้ผลลัพธ์ไปยังอุปกรณ์การวัด 2 จากนั้นสัญญาณการวัดจะถูกส่งไปยังคอนเวอร์เตอร์ 3 ซึ่งแปลงเป็นไฟฟ้าและผ่านแอมพลิฟายเออร์ 4 ส่งสัญญาณไปยังส่วนบริหารของเครื่อง 6 ที่ ในเวลาเดียวกันสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ส่งสัญญาณ 5. การจัดหาองค์ประกอบ 2, 3, 4, รูปแบบพลังงานที่จำเป็นดำเนินการโดยบล็อก 7องค์ประกอบบางอย่างสามารถแยกออกจากวงจรนี้ได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการ (เช่น องค์ประกอบที่ 5)

ทรานสดิวเซอร์วัดการสัมผัสทางไฟฟ้าถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นทรานสดิวเซอร์หลักสำหรับการควบคุมแบบแอคทีฟ (รูปที่ 2, a) เมื่อขนาดของชิ้นงานลดลง แกน 9 จะเลื่อนลงไปในบูช 7 กดเข้าไปในตัวเครื่อง 5 ในกรณีนี้ ตัวจำกัด 8 จะกดแขนของคันสัมผัส 2 ซึ่งจับจ้องไปที่ตัวเครื่องโดยใช้สปริงแบน 3 ซึ่งทำให้เกิดการเบี่ยงเบนอย่างมากทางด้านขวาของปลายบนของคันโยกหน้าสัมผัส 2 ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ 4 บนเปิดขึ้นก่อน จากนั้นหน้าสัมผัส 1 ล่างของหัววัดจะปิดลง

สามารถปรับหน้าสัมผัสได้ พวกเขาได้รับการแก้ไขในแถบ 10 ของวัสดุฉนวน ร่างกาย 5 อยู่ในรูปของแคลมป์ มันถูกปิดด้วยฝาครอบลูกแก้วที่ด้านข้างซึ่งช่วยให้คุณสังเกตการทำงานของเซ็นเซอร์ หากจำเป็นต้องสังเกตขนาดของชิ้นงานในรู 6 ตัวบ่งชี้จะแข็งแกร่งขึ้นซึ่งได้รับอิทธิพลจากปลายด้านบนของแท่ง 9

เซ็นเซอร์สัมผัสไฟฟ้าที่มีหน้าสัมผัสสองหน้า ซึ่งเปิดใช้งานทีละตัวในระหว่างการประมวลผลชิ้นงาน ช่วยให้เปลี่ยนจากการเจียรหยาบเป็นการเก็บผิวละเอียดโดยอัตโนมัติ จากนั้นจึงดึงล้อเจียรกลับเข้าที่

ทรานสดิวเซอร์หลักสำหรับการควบคุมแบบแอกทีฟที่อธิบายไว้หมายถึงแป้นหมุนสัมผัสทางไฟฟ้า พวกเขารวมตัวบ่งชี้และตัวแปลงสัญญาณไฟฟ้า เพื่อป้องกันการสึกกร่อนของหน้าสัมผัสการวัดที่ผ่านฐานของทรานซิสเตอร์ (รูปที่ 2, b) ในวงจรนี้ ก่อนที่หน้าสัมผัส IR จะปิด ศักย์ไฟฟ้าบวกจะถูกนำไปใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์และทรานซิสเตอร์จะปิด

ข้าว. 1. บล็อกไดอะแกรมของการควบคุมที่ใช้งานอยู่

ข้าว. 2.ติดต่อทรานสดิวเซอร์การวัดเพื่อควบคุมขนาดและการรวม

เมื่อปิดหน้าสัมผัส IK ศักย์ไฟฟ้าเชิงลบจะถูกนำไปใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์ T กระแสควบคุมจะเกิดขึ้น ทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้น และรีเลย์กลาง RP ทำงาน ปิดวงจรผู้บริหารและวงจรสัญญาณด้วยหน้าสัมผัส

อุตสาหกรรมนี้ผลิตรีเลย์เซมิคอนดักเตอร์ตามหลักการนี้และออกแบบมาเพื่อส่งคำสั่งจำนวนมาก เช่นเดียวกับรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความทนทานน้อยกว่า

สำหรับเครื่องจักรรุ่นเก่าในช่วงปี 1960 และ 1970 อุปกรณ์นิวแมติกส์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการควบคุมแบบแอคทีฟ ในอุปกรณ์ดังกล่าว (รูปที่ 3) อากาศอัดที่ทำความสะอาดล่วงหน้าจากสิ่งเจือปนเชิงกล ความชื้นและน้ำมันผ่านตัวแยกความชื้นและตัวกรองแบบพิเศษ จะถูกส่งที่แรงดันการทำงานคงที่ผ่านทางหัวฉีดทางเข้า 1 ไปยังห้องวัด 2 ผ่าน หัวฉีดของห้องวัด 3 และช่องว่างรูปวงแหวน 4 ระหว่างพื้นผิวด้านหน้าของหัวฉีดวัดและพื้นผิวของชิ้นงาน 5 ที่จะตรวจสอบ อากาศไหลออก

ความดันที่เกิดขึ้นในห้อง 2 จะลดลงเมื่อช่องว่างเพิ่มขึ้น ความดันในห้องถูกวัดด้วยมาตรวัดความดันสำหรับหน้าสัมผัส 6 และจากการอ่านสามารถประเมินขนาดของชิ้นงานได้ ที่ค่าความดันค่าหนึ่ง หน้าสัมผัสการวัดจะปิดหรือเปิด สปริงแมนอมิเตอร์ใช้ในการวัดแรงดัน

นอกจากนี้ยังใช้อุปกรณ์วัดแบบสัมผัสซึ่งต่อแดมเปอร์ที่ปิดช่องระบายอากาศเข้ากับปลายการวัด

เครื่องมือนิวเมติกส์มักจะทำงานที่ความดันอากาศ 0.5-2 N / cm2 และมีเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวฉีดวัด 1-2 มม. และช่องว่างการวัด 0.04-0.3 มม.

เครื่องมือลมให้ความแม่นยำในการวัดสูง ข้อผิดพลาดในการวัดโดยทั่วไปอยู่ที่ 0.5-1 µm และสามารถลดได้อีกในอุปกรณ์การวัดแบบพิเศษ ข้อเสียของอุปกรณ์นิวแมติกส์คือความเฉื่อยที่สำคัญซึ่งลดประสิทธิภาพการควบคุม อุปกรณ์นิวแมติกส์ใช้อากาศอัดจำนวนมาก

เครื่องมือนิวเมติกส์ทำการตรวจสอบมิติแบบไม่สัมผัสเป็นหลัก ระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนที่วัดและอุปกรณ์มีขนาดเล็กขึ้นอยู่กับช่องว่างการทำงานซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่หนึ่งในสิบและหนึ่งในร้อยของมิลลิเมตร วิธีการควบคุมแบบไม่สัมผัสที่ระยะ 15-100 มม. จากชิ้นส่วนที่วัดได้

ข้าว. 3. อุปกรณ์สำหรับการควบคุมแบบแอคทีฟนิวแมติก

ด้วยการควบคุมนี้ (รูปที่ 4, a) แสงจากหลอดไฟ 1 จะถูกส่งผ่านคอนเดนเซอร์ 2, เมมเบรนกรีด 3 และเลนส์ 4 ไปยังพื้นผิวของส่วนที่วัดได้ 11 ทำให้เกิดแสงสะท้อนในรูปแบบของเส้นขีด บนมัน องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้ก่อตัวเป็นอิมิตเตอร์ I ตัวตรวจจับแสง II ผ่านเลนส์ 5 ไดอะแฟรมกรีด 6 และเลนส์รวบรวม 7 กำกับแถบแคบ ๆ บนพื้นผิวของชิ้นส่วน 11 กำกับการไหลของแสงที่สะท้อนไปยังโฟโตเซลล์ 8

ตัวส่งสัญญาณ I และตัวรับแสง II เชื่อมต่อกันทางกลไกเพื่อให้จุดโฟกัสของวัตถุประสงค์ 4 และ 5 อยู่ในแนวเดียวกัน เมื่อจุดโฟกัสอยู่บนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่จะตรวจสอบ ฟลักซ์แสงที่ใหญ่ที่สุดจะเข้าสู่โฟโตเซลล์ F ทุกครั้งที่เครื่องมือเลื่อนขึ้นหรือลง ฟลักซ์จะลดลง เนื่องจากพื้นที่ส่องสว่างและการสังเกตแตกต่างกัน

ดังนั้น เมื่ออุปกรณ์ลดระดับลง Iph ปัจจุบันของโฟโตเซลล์จะเปลี่ยนไปตามเส้นทางการเดินทาง ดังแสดงในรูปที่ 4, ข.

Iph ปัจจุบันผ่านอุปกรณ์แยกความแตกต่าง 9 (รูปที่ 4, a) ซึ่งสร้างสัญญาณในขณะที่มีค่ามากที่สุด ณ จุดนี้ การอ่านค่าของทรานสดิวเซอร์หลัก 10 จะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติ ซึ่งระบุการกระจัดของอุปกรณ์ที่สัมพันธ์กับตำแหน่งเริ่มต้น จึงเป็นการกำหนดขนาดที่ต้องการ

ความแม่นยำของการวัดไม่ได้ขึ้นอยู่กับสีของพื้นผิวที่ทดสอบ การส่องสว่างคงที่จากด้านข้าง การปนเปื้อนบางส่วนของเลนส์ หรืออายุของหลอดไฟเปล่งแสง ในกรณีนี้ ค่าสูงสุดของโฟโตปัจจุบันจะเปลี่ยนไปดังแสดงในรูปที่ 4b ที่มีเส้นประ แต่ตำแหน่งของค่าสูงสุดจะไม่เปลี่ยนแปลง

Photoresistors, photomultipliers, photocells ที่มีเอฟเฟกต์ภายในและภายนอก, photodiodes ฯลฯ สามารถใช้เป็น photodetector ได้

ข้อผิดพลาดของตัวแปลงโฟโตคอนเวอร์เตอร์แบบไม่สัมผัสที่อธิบายไว้ไม่เกิน 0.5-1 ไมครอน

รูปแบบการปรับอัตโนมัติของเครื่องจักรสำหรับการเจียรพื้นผิวอย่างต่อเนื่องแสดงในรูปที่ 5.

ก่อนออกจากโต๊ะแม่เหล็กไฟฟ้าที่หมุนอยู่ ชิ้นส่วนที่กลึง 3 (เช่น วงแหวนพร้อมตลับลูกปืน) จะลอดใต้ธงหมุน 2 ล้อเจียร 1 ประมวลผลชิ้นส่วนที่ 3 ในรอบเดียว หากวงกลมไม่ได้ลบค่าเผื่อที่จำเป็น ส่วนที่ 3 แตะธงและจะกลับด้าน ในกรณีนี้ระบบสัมผัส 4 จะทำงาน ซึ่งจะให้สัญญาณเพื่อลดระดับแผ่นเจียรจากไดรฟ์ 5 ด้วยค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

รูปที่. 4. อุปกรณ์สำหรับการควบคุมขนาดระยะไกลแบบไม่สัมผัส

ข้าว. 5.อุปกรณ์ปรับแต่งสำหรับเครื่องเจียรผิว

ข้าว. 6. รีเลย์สำหรับการนับพัลส์

ในระบบควบคุมเครื่องจักรอัตโนมัติ บางครั้งจำเป็นต้องมีสัญญาณหลังจากผ่าน แบ่ง หรือตัดชิ้นส่วนตามจำนวนที่กำหนด เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้จะใช้รีเลย์นับชีพจรพร้อมเครื่องนับก้าวโทรศัพท์ ตัวค้นหาขั้นตอนคือตัวสับเปลี่ยน แปรงของช่องสัมผัสหลายช่องซึ่งถูกย้ายจากการสัมผัสหนึ่งไปยังอีกสัมผัสหนึ่งโดยใช้ความช่วยเหลือของแม่เหล็กไฟฟ้าและกลไกวงล้อ

แผนภาพอย่างง่ายของรีเลย์นับพัลส์แสดงในรูปที่ 6. มอเตอร์สวิตช์ P ถูกตั้งค่าให้อยู่ในตำแหน่งที่สอดคล้องกับจำนวนพัลส์ที่จะนับเพื่อส่งคำสั่ง เมื่อใดก็ตามที่หน้าสัมผัสสวิตช์แทร็ก KA เปิดขึ้น แปรงของสเต็ปเปอร์ SHI จะย้ายหน้าสัมผัสหนึ่งหน้าสัมผัส

เมื่อนับจำนวนพัลส์ที่ตั้งค่าบนสวิตช์ P รีเลย์ระดับกลางสำหรับผู้บริหาร RP จะเปิดผ่านหน้าสัมผัสฟิลด์ด้านล่างของ SHI และ P ในเวลาเดียวกัน วงจรพลังงานตนเองของรีเลย์ RP และการกู้คืนตัวเอง วงจรของสเต็ปเปอร์จะถูกสร้างขึ้นในตำแหน่งเริ่มต้นซึ่งรับประกันได้จากการจ่ายคอยล์ค้นหาผ่านหน้าสัมผัสเปิดของมันเอง

ผู้ค้นหาเริ่มทำงานอย่างหุนหันพลันแล่นโดยไม่มีคำสั่งจากภายนอก และแปรงของมันเคลื่อนจากที่สัมผัสหนึ่งไปอีกที่หนึ่งอย่างรวดเร็วจนกระทั่งพวกมันไปถึงตำแหน่งเริ่มต้น ในตำแหน่งนี้ในฟิลด์ด้านบนของ SHI วงจรจ่ายไฟเองของรีเลย์ RP จะถูกขัดจังหวะและอุปกรณ์ทั้งหมดจะเข้าสู่ตำแหน่งเริ่มต้น

เมื่อจำเป็นต้องเพิ่มอายุการใช้งานของตัวนับรวมถึงความเร็วในการนับจะใช้รูปแบบการนับแบบอิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์ดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมเครื่องตัดโลหะที่ตั้งโปรแกรมไว้ นอกเหนือจากวิธีการทำงานอัตโนมัติที่ได้รับการพิจารณาในวิศวกรรมเครื่องกลแล้ว บางครั้งการควบคุมยังใช้ในฟังก์ชันกำลัง เช่น เป็นต้น v. มอเตอร์กระแสตรงและพารามิเตอร์อื่นๆ รูปแบบการจัดการดังกล่าวถูกนำมาใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบอัตโนมัติของกระบวนการเริ่มต้น การควบคุมยังใช้ในฟังก์ชันของพารามิเตอร์หลายตัวพร้อมกัน (เช่น ปัจจุบันและเวลา)