检测自动化优秀课件

武汉理工大学机电学院
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加工过程自动测量的基本过程
工件 1 在机床 4 上 进行加工的同时，自动 测量头 2 对其进行测量。 将所测得的工件尺寸变 化量经过信号转换放大 器 3 转换成相应的电压 信号，经放大后送回机 床的控制系统，通过执 行机构 5 控制加工过程。
2021/3/1
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松开螺钉 5，可以借助于 螺母 6 调节量头的高低位置。
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2、液压式双触点自动测量装量
测量装置底座 10 用螺钉紧固在机床 工作台上，测臂 5 和 8 通过油缸驱动进
入或退出测位。由差动变压器制成的传
感器 18 固定在测量架1上。下测臂 8 籍 片弹簧 7 与测量架 1 相连，8 的左端与传 感器 18 的测头接触。整个测量架 1 用两 个锥形支钉 17 支承并可绕支钉轴心摆动。 弹性支钉 20 顶在滑块 12 的平面上，以 承受测量架 1 的重量。上下测臂 5 和 8 间的距离，可根据工件尺寸的大小，在旋 松紧固螺钉 4 后，转动带齿轮的小轴 3， 使齿轮在固定齿条 2 上滚动，从而使上 测臂 5 上下移动进行调整。
2021/3/1
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双触点气动测量装置特点及应用
结构简单，厚度尺寸很小，适合磨削位于两端面之间的短轴颈。
双触点测量装置能保证较高的测量稳定性，同时便于自动引进和退 离工件，——在自动和半自动的磨床上、曲轴磨床上广泛使用。
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特点及应用
2021/3/1
此测量装置控制磨削过程最后发出三 个控制信号：粗磨结束进入精磨，控制相 应接触器或电磁阀，减小砂轮进给量；精 磨结束进入光磨，控制相应接触器或电磁 阀停止进给；工件磨到尺寸发出信号使砂 轮架和测量装置快速退回。
由于测架1是用支钉17支承在滑块12上， 从而可以上下摆动，工作时上测臂5以工件 的上母线为基准，用下测臂8测量下母线至 上母线的距离，即工件的直径，因而只有 当工件尺寸变化时才反映信号，而工件中 心对量头的相对偏移以及加工中的振动都 不会影响测量结果。
2021/3/1
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三、加工过程中的自动检验
在加工过程中，工人不停机就可测量工件的尺寸，可以通过自动检 验装置在机床加工的同时，自动测量工件尺寸的变化，并根据测量结果 发出相应的信号，控制机床的加工过程。 可以 变换切削用量
停止进给 退刀、停车等 能主动控制加工过程，防止产生废品——主动检验
当工件到达规定的尺 寸时，浮标正好切断光源 控制器 7 从灯泡 8 发出 的光束，于是光电传感器 9 输出一个信号，控制砂 轮 5 退出工件。
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测量头的结构
杠杆 2 具有一定的弹性， 以保持触头对工件的测量力。
量头体 3 装在底座 7 的垂 直槽中，用螺钉 5 锁紧。底座 7 固定在机床的工作台上，其 底面结构根据工作台面的型式 确定。
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双触点气动测量装置
下测量卡爪13以 滚动轴承安装在座块 3上，可以绕小轴3摆 动。座块6与支承板5 联成一体，安装在传 动滑板4上。上测量 卡爪8用片弹簧10安 装在下卡爪13的上部， 并在片弹簧7的作用 下对工件产生测量力。 弹簧销2则使下卡爪 贴紧工件的下母线。
装在上测量卡爪一端的挡销11与装在下卡爪上的喷嘴14之间形成测量间隙 Z。当工件 的直径在磨削中减小时，两个测量卡爪相对运动的结果使间隙 Z 逐渐减小，从而通过气动 量仪发出相应的控制信号。由于上下测量卡爪可绕小轴3摆动，因而能消除工件回转时振 动的影响。
检测自动化
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为何要实现加工过程检测自动化？ 目的：利用各种自动化的检测装置，自动地对加 工对象的有关参数及工艺过程不断地进行在线检 测，及时地对制造过程中被加工工件质量进行控 制，确保制造系统的正常运行。 实现检测自动化的优点： 消除人为误差，使检测结果稳定可靠； 采用先进的在线检测仪器，实现动态监测，提高 检测精度； 加工工艺过程与自动测量过程重合，大大地降低 了辅助时间，提高了劳动生产率;节约了制造成本。
此装置由测量头 3、QFP-2-1 型 浮标式气动量仪 6 和GK-4 型晶体管 光电控制器 7、9 组成。量头 3 装 在磨床工作台上，测量杠杆 2 的硬 质合金端与工件 1 的下母线相接触， 另一端面B与气动喷嘴 4 之间具有一 定的间隙 Z。杠杆 2 的 A 部削薄使 其具有一定的弹性，以保持触头对 工件的测量力。在加工过程中，工 件直径逐渐减小，间隙 Z 也随着减 小，故浮标逐渐下降。
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单触点测点的布置
自动测量装置 做保障
为了避免工艺系统的弹性变形影响测量精度，测量触点不宜布置 在砂轮的对面，应布置在砂轮横进给相垂直的方向——将触点接触在 工件的上母线或下母线上。
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1、单触点测量装置
在磨床上精磨外圆时，要求磨床实现： ——大进给量（粗磨） ——小进给量（精磨） ——停车
直接测量 装置
间接测量 装置
用量头直接测量工件的尺寸变化，主动监视和控制 机床的工作。
可检验外圆、孔、平面、断续表面等加工表面。 根据被测表面的形状特征不同和机床的工作特点不 同，有不同的结构形式。
依靠事先调整好的定程装置，控制机床的执行部件 或刀具行程的终点位置来间接控制工件的尺寸。
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至于上下测臂相对于工件中心的位置，可松开螺钉16，转动齿轮14，移动滑块12来进 行调整。滑块12及其刻度板又用板弹簧与支座10相联。通过微调螺钉15，可对上下测臂的 中心高度进行微调。
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上下测臂的调整
上、下测臂的调整系用标准 工件进行。首先使下测臂8与标 准工件轻轻接触，然后调整上测 臂5使之与标准件接触。当指针 13落在中间刻线上时，表示上测 臂5作用在标准工件上的接触力 正合适(约0.2～0.25公斤力)。下 测臂的测量力，由传感器中的弹 簧决定，约为0.2 ～ 0.25公斤力。