Классификация автоматизированных измерительных систем

Анализ характеристик средств измерения при выборе принципа измерения и способа преобразования сигнала измерительной информации на этапе проектирования механо-электронных измерительных систем должен носить комплексный характер и учитывать целый ряд факторов, таких как [1, 2, 3]:

– условия эксплуатации;

– степень воздействия внешних факторов;

– производительность контрольных операций;

– уровень автоматизации процесса измерения;

– диапазон измерения преобразователей и т.д.

Обобщенная схема классификации автоматизированных измерительных систем (АИС) (рисунок 2.1) рассматривает взаимосвязи различных классификационных групп автоматических средств измерения, первичных измерительных преобразователей и технологического оборудования, для совместной работы с которым проектируется средство измерения.

Классификатор учитывает следующие классификационные признаки.

1. Степень воздействия АИС на технологический процесс обработки деталей. По этому признаку АИС делятся на четыре основных вида:

– средства операционного активного контроля (ПАК), осуществляющие измерение размеров деталей в процессе обработки и формирующие управляющие команды в схему станка;

– подналадочные устройства (ПУ), контролирующие размер деталей после обработки и формирующие команду на подналадку режущего инструмента;

– средства послеоперационного контроля, к которым относятся контрольно-сортировочные автоматы (КСА), координатные измерительные машины и измерительные работы;

– измерительные системы перемещения исполнительных органов измерительных машин (ИМ), роботов (ИР) и станков с программным управлением.

2. Область применения АИС.

Данная классификационная группа рассматривает два основных вида АИС:

– универсальные, которыми могут оснащаться различные типы, модели металлообрабатывающих станков или использоваться для измерения геометрических параметров широкой номенклатуры деталей;

– специализированные, предназначенные для измерения определенного типа деталей и используемые, как правило, в условиях крупносерийного и массового производства.

Рисунок 2.1 – Обобщенная классификация АИС

3. Уровень автоматизации технологического оборудования.

АИС используются на финишных технологических операциях обработки, обеспечивающих высокую точность размеров и формы деталей, которые выполняются на кругло и плоскошлифовальных, резьбошлифовальных, хонинговальных, торцешлифовальных станках. С точки зрения автоматизации оборудование можно разделить на две группы:

– универсальные обрабатывающие станки с ручным управлением;

– станки с программным управлением, которые оснащаются не только АИС контроля размера, но и АИС перемещения их узлов и механизмов.

4. Первичные измерительные преобразователи.

Первичные измерительные преобразователи АИС классифицируются в представленной схеме (рисунок 2.1) по трем признакам:

– принцип измерения;

– диапазон измерения;

– вид выходного сигнала.

По признаку «диапазон измерения» преобразователи делятся на узкодиапазонные и широкопредельные. Преобразователи с узким диапазоном измерения обычно используется в приборах активного контроля для универсальных или специализированных обрабатывающих станков и в контрольно-сортировочных автоматах [4, 5, 6, 7, 8]. Широкопредельные преобразователи применяются для измерения перемещений узлов измерительных машин, роботов и станков с программным управлением. Кроме того, они могут использоваться для измерения размеров деталей, обрабатываемых на станках с программным управлением.

Принцип измерения, реализуемый схемой преобразователя, определяет такие его важные характеристики, как диапазон измерения, точность измерения, вид выходного сигнала, а следовательно, и способ его обработки.