Автоматический контроль линейных размеров деталей

Средства автоматизации измерения размеров деталей

К автоматизированным средствам измерения линейных размеров можно отнести штангенциркули, представляющие собой приборы с корпусом в виде скобы и измерительной головкой с электронным числовым отсчетным устройством. При использовании такого устройства автоматизируется процесс отсчета, потому что отсутствует необходимость отсчитывать значение размера по нониусу и определять на шкале положение стрелки. Данные приборы, в большинстве случаев, снабжаются внешним электронным выходом, который подключается к электронно-вычислительной машине. В этом случае оператор только перемещает деталь или средства измерения, результаты выдаются в виде числовых значений, обработка осуществляется автоматически. Самыми совершенными и прогрессивными приборами автоматических средств измерения являются приборы активного контроля.

К приборам активного контроля относятся подналадчики, измеряющие деталь после окончания процесса ее обработки, непосредственно на станке, где она обрабатывалась или около него. Прибором выдается команда на станок в том случае, если есть необходимость подналадки станка.

Размеры, подвергающиеся автоматическому контролю. Устройства автоматического измерения

Чаще всего контролю подвергаются следующие размеры деталей:

1. Наружные диаметры.
2. Внутренние диаметры.
3. Длина.
4. Высота
5. Расстояние между отверстиями.
6. Биение одних поверхностей относительно других.

Рассмотрим устройства для измерения наружных диаметров, которые изображены на рисунке ниже.

Рисунок 1. Устройства для измерения наружных диаметров. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь: а - конусный калибр; б - однопредельная скоба; в - двухпредельная скоба; г - измерение детали от плоскости; д - установка детали в призму; ж, з - схема измерения изделия во время перемещения; 1 - деталь; 2 - толкатель; 3 - шарнир; 4 - шток; 5 - губка; 6 - пружина; 7 - установочный элемент.

Конусный калибр и скобы различного вида при перемещениях нажимают на соответствующие чувствительные составляющие датчиков с целью подачи команды на прибор для сортировки и регулировки работы технологического оборудования, а также на прибор для визуального наблюдения. В случае измерения детали от плоскости перемещение штока равняется допуску на размер детали, при установке детали в призму используется следующая формула:

$l = A/2 + (A/2sin(y/2)$

где, у - угол призмы.

Чем меньше угол призмы, тем больше перемещение штока. В случае измерения размера детали по схеме, которая представлена на рисунке е, перемещение штока рассчитывается следующим образом:

$l = (A/2sin(y/2))-A/2$

Получается, что таким образом перемещение штока очень мало, точность измерительного прибора высока. Когда необходимо измерить деталь в процессе перемещения, используются схемы ж и з. В схеме на рисунке ж деталь прижимается к плоскому установочному элементу губкой и толкателем при помощи пружины. Непараллельность сторон губки составляет около 0,04 миллиметров, тем самым обеспечивается высокая точность прибора при перемещении штока. Губка и толкатель связаны шарниром. На схеме з, диаметр измеряется при помощи губок-ножниц. При измерениях по схемам ж и з перемещение штока существенно больше, чем допуск на размер детали. Контакты датчиков должны быть установлены на расстоянии, которое рассчитывается по формуле:

$L = 1.41*√A/R$

Принцип работы автоматических устройств для измерения длины и высоты, аналогичен тем, которые представлены на схемах а-г и з. Устройства, которые предназначены для измерения диаметров отверстий, показаны на рисунке ниже.

Рисунок 2. Устройства, которые предназначены для измерения диаметров отверстий. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь: а, б - однопредельная и двухпредельная пробка; в –коническая пробка; г - пневматический датчик.

При контроле одно- и двухпредельной пробки их перемещение в отверстии приводит к замыканию контактов для подачи сигнала на сортирующее устройство или в систему управления станком, а также в прибор для визуального наблюдения. Аналогично происходит измерение диаметра отверстий конической пробкой. Небольшие отверстия удобно измерять пневматическими датчиками. Измерительное сопло подводится к торцу отверстия, так чтобы контролируемое отверстие стало продолжение сопла. Такой способ изменения сечения сопла становится причиной изменения давления в измерительной камере датчика. Сам датчик градируется по эталонным отверстиям.