第二章工序自動化3

1、n2.2.1 概述 n一、實現(xiàn)檢驗過程自動化的意義：n（1）保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量。 n（2）提高勞動生產(chǎn)率，加速生產(chǎn)過程，降 低產(chǎn)品成本。 n（3）減輕工人的勞動強(qiáng)度。 （1） 如磨削過程中，安裝在磨床上的自動檢測裝置。（2）如在自動線中設(shè)置對精鏜孔測量的工位；曲軸動平衡自動線中設(shè)置不平衡量的檢測工位等。（3） 如活塞環(huán)、滾針、鋼球等零件的分類機(jī)，連桿稱重分類自動線等。自 動 測量 發(fā) 出測 量 信號信 號轉(zhuǎn) 換和 放大工 件進(jìn) 入檢 驗裝 置控制裝置動作；轉(zhuǎn)換機(jī)床的切削用量和動作；自動補(bǔ)償?shù)毒吣p；自動分類；自動檢驗自動檢驗的分類的分類按轉(zhuǎn)換測量信號的原理 按檢驗過程的性質(zhì) 按量頭與工件的接觸

2、情況 機(jī)械式 電氣式 氣動式 在加工過程中的自動檢驗 在加工完成以后進(jìn)行檢驗和分類 接觸式檢驗 非接觸式檢驗 按被檢驗的參數(shù) 尺寸偏差 幾何形狀誤差 重量偏差 不平衡量 單觸點測量裝置 n1 工件； 2 測量杠桿； 3 量頭體； 4 噴嘴； 5 砂輪；n6 qfq21型浮標(biāo)式氣動量儀 ； 7光電控制器； 測量頭的結(jié)構(gòu)n1 工件； 2 測量杠桿； 3 量頭體 ； 4 噴嘴； n5 鎖緊螺釘； 6 調(diào)節(jié)螺母； 7 底座；測量裝置的電氣控制原理 n 當(dāng)浮標(biāo)上升未切斷光源時，光束直射在光電二極管上，使三極管bg1和bg2導(dǎo)通，繼電器j1通電。此時j1的常閉觸點斷開，控制繼電器j2不通電，無控制信號輸出

3、。當(dāng)浮標(biāo)下降切斷光源后，三極管bg1和bg2截止，j1斷電，j2通電，其常開觸點閉合，接通電磁鐵dt，控制砂輪退出。（2）、內(nèi)圓磨削自動測量裝置 n 內(nèi)圓磨削的自動測量裝置也有多種，如剛性塞規(guī)、單觸點和雙觸點測量裝置等。剛性塞規(guī)的結(jié)構(gòu)和電路簡單，但易磨損，工作穩(wěn)定性較差，測量精度也不很高，通常只在大批和大量生產(chǎn)中用于測量7 級精度以下的孔。單觸點測量裝置存在著與外圓磨削單觸點測量裝置相同的缺點，因此只應(yīng)用于工藝系統(tǒng)剛度較好，主軸振動小的情況下。目前在自動和半自動的內(nèi)圓磨床上廣泛采用雙觸點測量裝置。在這種測量裝置中常應(yīng)用電感應(yīng)式、差動變壓器式和氣動式傳感器作為發(fā)信元件。電感應(yīng)式傳感器的雙觸點測量

4、裝置原理圖 n1、2 量爪； 3 十字片彈簧； 4 支承塊； 5 彈簧；n 6 電感式傳感器； 7、9 錐面放松螺釘； 8 錐塞 ； 11 量端； 12 軸 ； 15 定位塊 ；工作原理（1）n 量爪1、2已經(jīng)進(jìn)入工件孔中而處于測量狀態(tài)。量爪1和2，都通過支承塊4，十字片彈簧3與測量裝置的基架16相連。在上支承塊4的右端裝有電感式傳感器6 ，在下支承塊的右端則裝有臂10 ，其中裝有可調(diào)節(jié)的量端11，與傳感器量端接觸。上、下量爪1、2各處在彈簧5的作用下而獲得一定的測量力。工件孔徑尺寸變大時，上量爪繞十字片彈簧順時針轉(zhuǎn)動，下量爪逆時針轉(zhuǎn)動，從而使傳感器測量桿（鐵芯）相對于線圈移動，發(fā)出尺寸偏差信

5、號。如果工件振動而使量爪擺動，則由于兩量爪的轉(zhuǎn)向相同，故傳感器發(fā)出的信號沒有變化。 內(nèi)圓磨削雙觸點測量裝置 工作原理（2）n 整個裝置通過支架13安裝在軸12上。在進(jìn)行測量之前，由于錐塞8楔入螺釘7和9之間，因而量爪1和2收攏。測量時，液壓裝置驅(qū)使錐塞8后退，并帶著支架 13繞軸12順時針轉(zhuǎn)動，直至靠在定位支釘 14上為止。此時，量爪1、2進(jìn)入工件孔中，當(dāng)錐塞 8進(jìn)一步后退，其錐面放松螺釘7和9，于是量爪 1、2的量端在孔內(nèi)張開，靠在被測量的表面上。n 加工完畢后，量爪 1和2必須退出工件，此時，由液壓驅(qū)動的錐塞8前進(jìn)，其錐面首先頂開螺釘 7和 9（圖bb），使量爪1、2的量端合攏，傳感器6的

6、測量桿與量端11離開。n當(dāng)液動錐塞8進(jìn)一步前進(jìn)，將使測量裝置的支架13繞立柱12逆時針轉(zhuǎn)動，從而使量爪1、2退出工件。n 定位塊15是在搬運(yùn)測量裝置時固定量爪1、2之用。工作時，應(yīng)將定位銷拔出，將定位塊15轉(zhuǎn)動，使量爪1、2能自由擺動。n 通過螺塞調(diào)節(jié)彈簧 5的壓力 ，可以分別對上、下量爪1和2的測量力進(jìn)行調(diào)整。傳感器的信號調(diào)整，可借助于手柄調(diào)整量端11的位置來實現(xiàn)。n 量爪1和2以夾箍安裝在支承塊4的圓柱端上，當(dāng)用于測量不同直徑的工件時，可以進(jìn)行調(diào)整。 n 以間接測量法控制加工過程時，不是用測量裝置直接檢測工件尺寸的變化，而是利用預(yù)先調(diào)整好的定程裝置，例如行程擋鐵或開關(guān)，控制機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行

7、程；或者借助于專用的裝置檢測工具的尺寸來間接地控制工件的尺寸。 珩磨孔徑的間接測量n1 珩磨頭；n2 塑料塊 ；n3 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)； n4 珩磨砂條；n5 支架；n6 工件；n7 銷n8 信號發(fā)送裝置；n9 擋銷；n10 擋銷；n 對于一些用調(diào)整法進(jìn)行加工的機(jī)床，工件的尺寸精度主要決定于機(jī)床精度和調(diào)整精度。當(dāng)工件的精度要求較高，而切削工具磨損較快，即刀具的尺寸耐用度較低時，則機(jī)床工作時間不長，工件的尺寸精度就會顯著下降。為了恢復(fù)機(jī)床的調(diào)整精度，必須經(jīng)常停機(jī)進(jìn)行再調(diào)整，從而使生產(chǎn)率受到很大的影響。這樣，在提高加工精度和充分發(fā)揮自動化機(jī)床的生產(chǎn)效率之間，就產(chǎn)生了突出的矛盾。為了適應(yīng)自動化生產(chǎn)中高精度、高

8、效率的要求，在此情況下就需要采用自動補(bǔ)償裝置。n自動補(bǔ)償裝置多采用尺寸控制原則，即在工件完成加工后，自動測量其實際尺寸。當(dāng)工件的尺寸超出某一規(guī)定的范圍時，測量裝置發(fā)出信號，控制補(bǔ)償裝置，自動調(diào)整機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或?qū)Φ毒哌M(jìn)行調(diào)整以補(bǔ)償尺寸上的偏差。 n1工件；n2鏜刀；n3鏜頭；n4補(bǔ)償機(jī)構(gòu)；n5工件；n6測量頭；n7控制裝置 ；尺寸公差帶與補(bǔ)償帶 nz一正常尺寸帶 b一補(bǔ)償帶 a一安全帶n為了避免偶然誤差的影響，測量控制信號在送入補(bǔ)償裝置之前，須經(jīng)過適當(dāng)處理。通常，當(dāng)某一個工件的尺寸進(jìn)入補(bǔ)償帶時，并不立即進(jìn)行補(bǔ)償，而將此測量信號儲存起來。必須當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)幾個（例如五件）補(bǔ)償信號時，補(bǔ)償裝置才會得

9、到動作信號。自動補(bǔ)償裝置 應(yīng)用場合n（1） 用調(diào)整法加工的磨床，例如無心磨床、立軸式和臥軸式的雙端面磨床等，當(dāng)砂輪磨損后，工件尺寸變大，到達(dá)一定限度，需進(jìn)行補(bǔ)償。這時的補(bǔ)償運(yùn)動多由補(bǔ)償裝置驅(qū)動砂輪座或?qū)л喿鶃韺崿F(xiàn)。n（2） 在用于精加工的自動化機(jī)床上，當(dāng)?shù)毒叩某叽缒陀枚容^低時，需借助于自動測量和補(bǔ)償裝置以保證加工精度，并相應(yīng)地保證生產(chǎn)率。在此情況下，補(bǔ)償運(yùn)動大多由特殊結(jié)構(gòu)的鏜刀桿來實現(xiàn)。n 檢驗自動機(jī)用以將已經(jīng)加工好的零件按檢驗技術(shù)要求自動地進(jìn)行分類或分組。一般來說，檢驗自動機(jī)可將零件分為三大類：即合格品，可返修廢品和不可返修廢品。在選擇裝配時，合格品通常又按一定的尺寸偏差，再細(xì)分為若干組。所

10、以，檢驗自動機(jī)有時又稱為自動分類機(jī)。 （2）、活塞環(huán)厚度自動檢驗分類機(jī)傳動系統(tǒng) 1 上料推板；2 活塞環(huán)；3 圓環(huán)；4 傳感器 ； 5、6 上、下觸頭；7 測量卡規(guī)；8 固定板； 9活門 ；10電磁鐵 ； 11推桿； 12分配軸；13、15蝸輪副；14凸輪； 16杠桿； 17電動機(jī)；工作原理n 整個系統(tǒng)運(yùn)動的協(xié)調(diào)是由電動機(jī)17通過蝸輪副15、13，驅(qū)動分配軸12而實現(xiàn)。n 活塞環(huán)2貯存在彈倉式上料裝置的料倉中（圖上未表示），上料推板i由凸輪14驅(qū)動，將料倉最下面一只活塞環(huán) 2推送至半圓形固定板8上，板 1和8的半圓拼成一個整圓，將活塞環(huán)夾住，凸輪14通過杠桿16，推桿11上端的圓盤將活塞環(huán)2頂

11、入旋轉(zhuǎn)著的圓環(huán)3的孔中。n n 當(dāng)活塞環(huán)在圓環(huán)3中正確地定位以后，測量卡規(guī)7的上、下觸頭5和6進(jìn)入被測量的活塞環(huán)中，其厚度的尺寸信號，由上觸頭6的移動經(jīng)測量傳感器4的量桿而發(fā)出。由于圓環(huán)3是轉(zhuǎn)動著的，因而可以對活塞環(huán)2整個圓周上軸向的厚度進(jìn)行測量 。如果活塞環(huán)2的厚度超出公差范圍，就向電磁鐵10發(fā)送信號，使分類機(jī)構(gòu)的活門9打開，讓它落入相應(yīng)的（過大或過小）分類箱中。動力傳遞過程n電機(jī)17 蝸桿15 蝸輪13 分配軸n 帶輪 帶輪 圓環(huán)3n分配軸 曲柄 上料推板n 凸輪14 (往復(fù)運(yùn)動）n 推桿 杠桿16 擺軸 擺桿 推桿11 圓盤 活塞環(huán)推入圓環(huán)3孔內(nèi)檢驗分類自動機(jī)的電氣原理圖 分類工作原理n

12、 擺動桿5用導(dǎo)線經(jīng)開關(guān)k2與c點相聯(lián)，觸頭3、4分別與三極管bg1和bg2的基極聯(lián)接。當(dāng)工件尺寸合格時，測量桿6使擺桿5處在兩個觸點3、4之間，因而管bg1、bg2的基極均開路，管bg1和bg2均截止，分類活門1和2均關(guān)閉，合格的工件沿料槽輸出。若工件尺寸過小，則量桿的杠桿6下移，壓動杠桿5，使之與觸頭3接觸，n管bg2因基極電位變化而導(dǎo)通，于是中間繼電器p2吸合，其常開觸點接合，電磁鐵m1動作，其銜鐵將分類活門1頂起，過薄的工件落入“過小”的廢品箱中。如果工件尺寸過大，則擺動桿5與觸頭4接觸，管bg1導(dǎo)通，中間繼電器p1吸合，電磁鐵m2的銜鐵將分類活門2頂開，過厚的工件落入“過大”的廢品箱中。