Luxe-empire.ru

Красота и Здоровье
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Оператор контрольно измерительной машины

Координатно-измерительная машина: описание, технические характеристики, применение

Машиностроительные предприятия все чаще интегрируют в производственные процессы высокоточное измерительное оборудование. Например, посредством контроля заготовительно-штамповочной линии можно получить детали с оптимальными геометрическими параметрами с точностью до 0,1-0,2 мкм. Особенно изготовление таких элементов важно в авиационном и космическом строительстве, где требуется применение сложных прецизионных компонентов. Также не исключается и возможность использования подобных методик в отраслях тяжелой промышленности, обслуживающей нужды широкой аудитории массового потребителя. На таких заводах и фабриках применяется координатная измерительная машина (КИМ), позволяющая контролировать процессы изготовления и обработки болванок, пуансонов, поршневых элементов, расходных частей и т. д.

Принцип работы оборудования

Весь процесс можно условно разделить на два этапа. На первом формируется координатная модель или схема, в которой распределяются контрольные точки. Количество фиксируемых плоскостей может быть разным в зависимости от типа оборудования. Простейшие модели сканируют объект в системе, построенной на осях X, Y, Z относительно базовой точки. Более технологичная 6-осевая координатно-измерительная машина строится на принципе параллельной кинематики. Это значит, что оператор получает динамичную модель в виде усеченной пирамиды, в которой присутствует 6 измерителей на подвижной каретке.

Второй этап предполагает непосредственное считывание информации о геометрических параметрах исследуемого объекта. Для этого задействуются щупы или датчики, сканирующие целевую деталь. Существуют контактные и бесконтактные виды щупов – соответственно, первые взаимодействуют с рабочей поверхностью, а вторые действуют по принципу волнового излучения. Типовые координатно-измерительные машины в машиностроении обычно работают на пьезоэлектрических датчиках, которые могут дополняться механико-электрическими контакторами. Это традиционная сканирующая оснастка, к недостаткам которой относят высокую погрешность, обуславливаемую разностью в силе касания щупов. И здесь стоит обратиться к существующим способам контроля, которые регулярно совершенствуются.

Методы контроля

В системах первого поколения применялся плазово-шаблонный способ счета геометрических данных, но сегодня предприятия переходят на бесплазовый. Принципиальная разница между этими методами заключается в отказе от физических шаблонов и форм, благодаря которым осуществлялся контроль. В новых модулях КИМ используется электронная модель, которая предоставляет на выходе трехмерную «картину» на базе математических расчетов. Чем выгодна такая координатно-измерительная машина? Прежде всего, унификацией комплекса данных, которые можно использовать и для других расчетов. Собранная информация заносится в базу данных и автоматически переправляется на другие участки контроля, занимающиеся исследованием смежных частей. В итоге оптимизируется и производственный процесс, и техника высокоточной подгонки деталей между собой. При этом и в сегменте бесплазовых методов есть свои технологические ответвления. Следует различать голографические, оптические и фотограмметрические способы контроля. Самым же перспективным считается лазерный способ сканирования объекта.

Особенности лазерного контроля

По сути, цифровой метод, отличающийся гибкостью в формировании моделей с поддержкой разных видов измерения – например, углового и линейного. В процессе сканирования образуется лазерный луч с применением дифракционного эффекта. Такой контроль чаще используется в изготовлении хвостовиков, трансмиссионных элементов, шасси и т. д. С помощью фотоприемного устройства также реализуется непараллельное обследование параметров изделия. В этом случае лазерная координатно-измерительная машина позволяет определять размеры отверстий, дефектов смещения, вибрационные и другие характеристики. В дальнейшем по результатам диагностики инженер выносит решение о балансировке или частичной механической доводке агрегата. Для измерения нагрузок используют лазерную авторефлекцию. Эта технология фиксирует показатели смещения при статической нагрузке на целевую поверхность редукторов и валов технических средств.

Характеристики КИМ

По своим размерам и конструкции такие машины напоминают промышленные обрабатывающие агрегаты, но основные рабочие характеристики отражаются в более точных контрольно-измерительных единицах и технических данных. К таким можно отнести следующие параметры типовой модели:

  • Погрешность замера – диапазон от 0,1 до 0,1 мм.
  • Перемещение щупов по осям – 700-1000 мм. Причем в одной установке характер движения по разным осям может отличаться.
  • Максимально допустимый вес для заготовки – промышленная координатно-измерительная машина способна обслуживать детали массой до 1000 кг.
  • Мощность – в среднем 1500 Вт.
  • Напряжение – 380 Вт с допуском колебаний до 10 %.
  • Рабочие температуры – 10-35 °С.

Классификация машин по способу управления

Модели, применяющие современные методы измерения, преимущественно управляются через дистанционные панели. Реализуется принцип программного контроля, на котором строится работа измерительных приборов на базе CNC (числовое программирование). Основная же часть контрольно-измерительных систем сегодня работает по комбинированным схемам. Это предполагает сочетание механического и электронного управления с элементами автоматизации. Передовая аппаратура и вовсе предусматривает связку тех же щупов с параллельно функционирующим производственным оборудованием, на котором выпускаются смежные детали.

Используется и традиционная конфигурация ручного управления. В этом случае оператор координатно-измерительной машины находится непосредственно на линии контроля и взаимодействует с техникой посредством специального джойстика. Эта модель применяется в плазово-шаблонных агрегатах и постепенно уходит в прошлое.

Классификация по конструкционному исполнению

В зависимости от условий эксплуатации и задач обработки могут использоваться горизонтальные, вертикальные и мостовые типы КИМ. В первом варианте обеспечивается высокая точность, обусловленная жесткостью конструкции. Оператор в этом случае получает возможность прямого доступа к внутренней структуре целевого объекта. На практике горизонтальные установки чаще применяются в обслуживании мелких деталей. Вертикальные координатно-измерительные машины считаются наиболее точными, поэтому их используют в ответственных метрологических исследованиях. Но, для использования такого оборудования потребуется термостатирование цеха, а также высокие затраты на обслуживание системы. Что касается мостовых машин, то они благодаря износостойкой оснастке позволяют работать с крупноформатными изделиями.

Читать еще:  Оператор пк это

Мобильные и стационарные КИМ

В основном применяют стационарные машины на конвейерных линиях, ориентированных на конкретные задачи обслуживания заготовок с определенными параметрами. Но при обработке уникальных крупногабаритных заготовок может потребоваться обследование «на выезде». В этом случае потребуется портативная координатно-измерительная машина, обеспеченная многоосевыми органами контроля. Несколько функциональных рукавов с чувствительными датчиками анализируют объект на расстоянии, посылая данные в компьютер или другое обрабатывающее информацию устройство.

Применение КИМ

Контрольно-измерительные системы в разных исполнениях требуются на машиностроительных, авиационных, металлургических и других предприятиях. На небольших заводах и в мастерских, например, часто используют компактные агрегаты с ручным управлением. Точный контроль в данном случае позволяет выпускать эксклюзивные мелкие детали с правильной геометрией. В сложных технологических процессах применение координатно-измерительных машин оправдывает себя и как способ объединения нескольких этапов производства. Например, контрольный узел может выступать центром сбора информации о всех частях и деталях конструкции или готового технического средства, что минимизирует и риск допуска ошибок.

Заключение

Внедрение КИМ в производственный процесс давно стало показателем современного подхода к деятельности предприятия. Отказ от устаревших подходов к контролю элементов и оснастки с задействованием шаблонов повышает и качество сборки, и технологическую эффективность рабочего участка. В то же время и новое поколение измерительных приборов для контроля геометрических параметров регулярно улучшается в разных аспектах. Так, передовым направлением развития можно назвать бесконтактные лазерные сканеры, отличающиеся удобством применения и высокой точностью анализа. Единственным недостатком прогрессивных систем этого типа является высокая стоимость и дороговизна обслуживания. На данном этапе лазерные модели координатно-измерительных установок доступны только крупным производственным комплексам, а также исследовательским центрам.

Контрольно-измерительные машины. Принципы работы, описание и классификация

Что такое контрольно-измерительные машины (координатно-измерительные машины)?

Принцип работы координатно-измерительной машины КИМ

Принцип работы координатно-измерительной машины КИМ заключается в последовательном нахождении координат точек, предварительно заданных специалистом или интегрированной программой.

Например, программное обеспечение PolyWorks Inspector используется с контактными и бесконтактными измерительными системами.

В основе PolyWorks|Inspector лежит мощный механизм проверки с параметрической обработкой данных, сертифицированными математическими алгоритмами и широкими возможностями визуальной и звуковой обратной связи.

Он позволяет пользователям извлекать значимую информацию из данных своих 3D-измерений, автоматизировать процесс проверки при измерении более чем одной детали и структурировать презентацию результатов измерений для облегчения цифрового сотрудничества в масштабах предприятия.

КИМ подразделяются на стационарные и портативные.

Что из себя представляет стационарная координатно- измерительная машина КИМ? (на примере КИМ Altera):

Традиционная «мостовая» КИМ является трехосевой с X, Y и Z осями. Оси ортогональны друг к другу и образуют обычную трехмерную систему координат. Каждая ось имеет свой масштаб, что определяет расположение этой оси. Машина считывает данные с сенсорного датчика, по указанию оператора или компьютера. Затем машина использует X, Y, Z координаты каждой из этих точек, чтобы определить размер и расположение. Как правило, точность измерений координатной машины порядка микрон, или микрометров, что составляет одну миллионную часть метра.

Отличительные особенности КИМ ALTERA:

Отметим, что надежность КИМ зависит от жесткости конструкции, которая не искажается во времени или из-за условий окружающей среды.

LK Metrology является единственным производителем, который гарантирует точность измерений на своих КИМ в течение 10 лет.

Где используют стационарные контрольно (координатно) – измерительные машины.

Сферы применения:

  • Станкостроение
  • Машиностроение
  • Автомобилестроение
  • Университеты / Исследовательские центры
  • Медицина
  • Электроника

Что из себя представляет портативная контрольно (координатно) измерительная машина?

К портативным координатно-измерительным машинам обычно относят так называемый манипуляторы типа «Рука».
Из чего состоит портативная координатно-измерительная машина типа «рука»:
  • Внешне – это довольно простая и переносная конструкция, состоящая из устойчивой части – треноги, магнитного или вакуумного основания, нескольких шарнирно-сочлененных трубок/колен и рукоять, на которой и размещена измерительная головка.
  • Трубки измерительной руки изготовлены из углеволокна авиакосмического класса. Использование такого материала обусловлено высокой прочностью, малым весом, термо- устойчивы. Данная часть может варьироваться по длине, в зависимости от объекта.
  • Противовес. Наличие противовеса на приборе уменьшает утомляемость оператора, обеспечивая легкость управления в любом положении.
  • Устройство блокировки. Надежно закрепляет «руку», когда она не используется. Позволяет фиксировать прибор в любом заданном положении.
  • Ручка для переноски. Безопасная точка подъема для удобства переноски аппарата.
  • Универсальная система крепления магнитная, вакуумная, стенд или штатив.
  • Вращающаяся рукоятка. Низкий̆ коэффициент трения для улучшения эргономичности, снижения нагрузки и усталости оператора
  • Вращающаяся часть. Вращение на 360 градусов всех основных осей без ограничений.

Преимущества портативной координатно-измерительной «руки»:

  • Высокая точность и скорость сбора данных экономит время и деньги
  • Оптимизировано для сканирования сложных поверхностей
  • Разработано для использования в цеховых и полевых условиях
  • Повышенная температурная стабильность и нулевое время разогрева
  • Быстрая и простая установка “plug-and-play”
  • Короткий период обучения
Читать еще:  Оператор логист обязанности

В зависимости от задач, требуется контактное или бесконтактное сканирование. Измерительные датчики отличаются по принципу действия (электро-контактные, индукционные, оптические, ёмкостные, пьезометрические, тензометрические), выходному сигналу (аналоговые, дискретные), способу измерения (контактные, бесконтактные), типу измерения (сканирующие, триггерные) и другие

Система контактного (тактильного) сканирования. Контактные измерительные датчики позволяют выполнять измерения в отдельных точках, что делает их идеальным средством для измерений на 3-мерных деталях известной геометрии. Сканирующие датчики способны считывать каждую секунду координаты нескольких сотен точек, что дает возможность измерять параметры формы элемента, а также размер и положение

Особенности контактного измерения

  • Контактное сканирование в основном применяется для измерения геометрически простых объектов небольшого размера.
  • Весь процесс сканирования предмета контактным типом довольно длительный по времени.

Бесконтактная система сканирования

Бесконтактная система представлена лазерным сканером, который получая данные отраженного излучения, формирует сканы.

Данный вид сканирования является более распространенным и экономически выгодным. Бесконтактная система сканирования расширяет возможности традиционного контроля и повышает производительность.

  • Бесконтактное лазерное сканирование позволяет оцифровывать объекты с практически любым типом поверхности в произвольной форме
  • Доступны для сканирования объекты крупных размеров
  • Возможность применения на большом разнообразии материалов
  • Реверс-инжиниринг
  • Сканирование детали с сильными цветовыми переходами

Наша компания располагает всеми типами координатно-измерительных машин. Мы имеем серьезный опыт поставок данного вида оборудования. (см.Проекты ). В зависимости от задач и потребностей заказчика, наши специалисты подберут самый лучший вариант отвечающий заявленным требованиям.

Служба по призыву

Служба

Оператор контрольно-измерительного поста ПЛ

Вид ВС или род войскВоенно-Морской Флот
ВУС
Штатная должностьоператор контрольно-измерительного поста главной энергетической установки подводной лодки
Штатное воинское званиематрос (старший матрос)
Тарифный разряд3

Основное содержание деятельности оператора контрольно-измерительного поста главной энергетической установки подводной лодки (КИП ГЭУ ПЛ) заключается в обеспечении работы аппаратуры КИП ГЭУ, обслуживание аппаратуры КИП и механизмов живучести ПЛ.

Оператор должен знать:

  • назначение, устройство и правила эксплуатации обслуживаемых технических средств;
  • характерные неисправности в работе технических средств, методику их обнаружения и способы устранения;
  • правила техники безопасности при эксплуатации обслуживаемых технических средств.

В процессе выполнения боевой задачи специалист работает на пульте КИП и контролирует правильность работы ГЭУ, производит техническое обслуживание аппаратуры КИП.

Режим работы вынужденный. Профессиональная деятельность оператора КИП исполнительская в составе малой группы. Специалист подчиняется технику КИП, деловые контакты относительно частые, осуществляются в ходе непосредственного общения или с помощью переговорного устройства.

Работа в целом разнообразная, сменная по четыре часа с последующим отдыхом, ведется в напряженном темпе, характеризуется средней двигательной активностью и средним объемом перерабатываемой информации. Информация поступает равномерно.

Большую часть времени специалист проводит на пульте КИП ГЭУ в замкнутом объеме.

В стандартных ситуациях деятельность не требует длительных и интенсивных физических усилий.

Основная рабочая поза в положении «сидя». Положение тела мало меняется во времени. Деятельность специалиста осуществляется при пониженной освещенности, перепадах температуры и барометрического давления, умеренной вибрации, пониженном содержании кислорода, повышенном содержании углекислого газа и вредных примесей в воздухе, с периодическим использованием средств индивидуальной защиты.

Hаиболее напряженные моменты в деятельности специалиста возникают при неисправностях в работе обслуживаемых энергетических устройств.

Основными орудиями труда специалиста являются: органы управления работой аппаратуры военного назначения, контрольно-измерительные приборы, используемые при ремонте и техническом обслуживании аппаратуры, приспособления и инструменты.

Оператор КИП должен быть дисциплинированным, ответственным, иметь высокую эмоциональную устойчивость, хорошую физическую подготовку, четкую речь. Ему нужны хорошая память, способность к концентрации внимания на выполняемой работе, умение принять решение в аварийных ситуациях.

Для овладения специальностью необходимо среднее (полное) общее, начальное профессиональное или среднее профессиональное образование.

Должность комплектуется военнослужащими после подготовки в учебной воинской части.

В период службы у специалиста имеется возможность для повышения классной квалификации до 1-го класса и продвижения по службе до должности командира отделения.

Родственные гражданские специальности: наборщик на машинах, оператор станков с программным управлением, оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин, техник вычислительного (информационно-вычислительного) центра.

Контрольно-измерительные машины

Схема использования измерительного робота для сортировки проконтролированных изделий на размерные группы. Технические характеристики координатной измерительной машины российской фирмы «ЛАПИК»: конструкция механической части, скорость перемещения.

РубрикаПроизводство и технологии
Видлекция
Языкрусский
Дата добавления11.05.2016
Размер файла1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

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.

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»

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×