Материал: Регулирование качества продукции средствами активного контроля.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

В данной главе рассмотрим варианты схемных решений уст ройств, реализующих оптимальные алгоритмы подналадки и позво ляющих компенсировать погрешности, вызванные тепловыми и си

ловыми	деформациями технологического	оборудования, а также
при необходимости износ инструмента.
На	рис. 204 приведена блок-схема устройства для подналадки
технологического процесса шлифования		на круглошлифовальном
станке	с применением прибора активного	контроля, управляющего

циклом обработки станка [61]. Состояние блок-схемы соответству ет моменту начала обработки п-то изделия. Обработанное (п — 1)-ое

изделие	измеряется датчиком размеров					изделий,		вынесенным из
зоны обработки, и сигнал о				размере (п—1)-го			изделия Хп-\ по
ступает	на вход блока		сравнения. В этом блоке					величина Х п - і
	п-ов	изделие
		Прибор		• Un	Исполни
		октибно		• Un	тельный
		октибно			тельный
		го	конт		механизм
		роля
{п-^-ое		изделие			Блок			Блок
		Датчик			Блок	Хп-1	формирования
		розмероб			сравне		поОналаВочнш
		изделий			ния			импульса

Уроіень

сраЪнения

Рис. 204. Блок-схема устройства для подналадки технологического процесса

сравнивается с заданным уровнем, определяемым источником опор ного напряжения. В качестве заданного уровня может быть выбран


требуемый номинал		изделия,	например,	середина поля допуска.
На выходе блока	сравнения образуется			величина хп-и	пропорцио
нальная отклонению		размера	(п—1)-го	обработанного изделия от
заданного уровня.
Величина хп~і	поступает в блок формирования				оптимального

подналадочного импульса «„. Подналадочный импульс в этом бло ке формируется на каждом такте процесса, исходя из условия обес

печения	минимума	рассеивания	размеров изделий	от	заданного
уровня.
Если	случайная	функциональная составляющая		возмущения
{цп} обладает свойствами марковского процесса первого					порядка,
то в соответствии с результатами			§ 18 оптимальный подналадочный
импульс формируется следующим			способом:
		ип = аип_і	+ & £ „ _ і .		(534)

429

Весовые коэффициенты а и Ъ в этой формуле определяются на основании имеющихся априорных данных о статистических харак теристиках технологического процесса. В зависимости от типа про цесса коэффициенты а и Ь определяются в соответствии с выраже ниями (232) и (233), если стационарный марковский процесс с экспоненциальной корреляционной функцией. Если же {р-п} про цесс с независимыми приращениями, то коэффициенты а и Ь опре деляются в соответствии с выражениями (232) и (233).

С выхода блока формирования подналадочный импульс ип по ступает на исполнительный механизм, осуществляющего подналад ку прибора активного контроля. Выходная величина исполнитель-

—о

1 — Ѵ е Г

Рис. 205. Функциональная схема бло

ка формирования

оптимального

им

пульса

(случайная

функциональная

Un-i

ЯП2

составляющая

{ Ц п } образует

марков

ский

процесс первого

порядка)

ного механизма

соответствует уровню

настройки

прибора

ак

тивного контроля в следующем

n-ом такте

технологического

про

цесса.

Уровень настройки на выходе исполнительного механизма

будет

равен

un = S щ-

Частота

подналадки прибора

активного

контроля

зависит

от

требований к технологическому процессу по точности. В частности,

подналадка

может

осуществляться

на каждом

такте

технологиче

ского процесса.

На рис. 205 представлена структурная схема блока

формирова

ния

подналадочного импульса.

В состав блока входят две ячейки

«памяти» Я

и ЯП2, ключи Кі и Кг и делители напряжения,

форми

рующие весовые коэффициенты а и Ь.

На вход первой ячейки ЯПі через делитель b и в ключ К\ посту

пает величина хп-і-

Одновременно с этим с выхода ячейки

2 через

делитель а и ключ Кі

на вход # # і поступает сигнал

ип -і- При сра

батывании

ключа

Кі

величины

хп-і

и ип-і

суммируются и запо

минаются с постоянными весовыми коэффициентами а и Ь, значе

ния

которых

устанавливаются

соответствующих

делителях

напряжения в зависимости от статистических

характеристик под-

налаживаемого

процесса.

430

На выходе # Я 4 при этом образуется подналадочный импульс ип. Как правило, трент является линейной функцией с интенсивностью износа т. В этом случае на вход ЯП^ через ключ Кі с соответствую


щим весовым коэффициентом		с необходимо	подать	опорное	на
пряжение, пропорциональное		интенсивности	износа	инструмента.
На рис. 206 приведен вариант принципиальной				электрической
схемы, построенной	в соответствии с блок-схемой,			изображенной
на рис. 205.	ЯП^ И ЯП2 на рис. 206 выполнены в виде
Ячейки «памяти»					ана
логовых запоминающих ячеек		соответственно	АЗЯі и АЗЯ2 (на		ри-

Г •

Рис. 206. Вариант принципиальной электрической схемы блока формиро вания оптимального подналадочного импульса


сунке собственно аналоговые запоминающие ячейки			АЗЯі и	АЗЯі
показаны пунктиром). Работа этих ячеек описана в § 50.
На рис. 206 положения		контактов реле Р\ — РІ	соответствуют
режиму хранения. В момент подачи на вход схемы			величины xn-t
подается синхроимпульс СИи		При этом срабатывают	реле Рі и Р2
и происходит	перебрасывание контактов ІРі и 2Ри		соответствую
щих реле Pu	а также контактов 1Р2 и 2Р2, соответствующих			реле

Р2, и АЗЯ\ переводится в режим запоминания входного напряжения. В этом режиме на вход АЗЯі поступают величины, пропорцио нальные хп-і и ы„_і с соответствующими весовыми коэффициента

ми. Реализация весовых коэффициентов а и ft осуществляется					уста
новкой	соответствующих значений	сопротивлений Ri	и R2	по	отно
шению	к величине сопротивления	R3 в зависимости	от	известных

статистических характеристик процесса:

На выходе АЗЯІ		В данный момент времени образуется величина
оптимального подналадочного импульса ип,				которая подается на
вход исполнительного механизма После отработки					исполнительным
механизмом	величины ип в схему		подается	синхроимпульс СИ2.
При этом происходит запоминание величины ип в					АЗЯг-
Схема	готова	к формированию	следующего		подналадочного
импульса Н	п + і .

При компенсации трента в схеме весовой коэффициент m опре деляется соотношением сопротивлений Rz и Rw'-

m = —. Rw

Для обеспечения малой погрешности за счет сеточных токов при длительном хранении напряжений в схему периодически подаются тактовые импульсы ТИ от генератора такта. При этом срабатывают реле РІ и Р3 и в схеме происходит компенсация погрешности, вы званной сеточным током. Частота следования тактовых импульсов может быть определена в соответствии с методикой расчета схемы, приведенной в § 50.

Рассмотрим	теперь случай, когда			случайная функциональная
составляющая	{цп}	имеет корреляционную функцию				(т) вида
		К[Х (4) = о2е-а	I т 1	cos	<«-.
В соответствии		с результатами	§	18	оптимальный	подналадоч-

ный импульс вычисляется в этом случае в соответствии с рекуррент ной формулой (240) :

un = аип-\	4- Ьхп_і 4-	cun_2 4	dxn-2.	(535)
(я — 1,2,	')
На рис. 207 приведена	структурная	схема	блока	формирования

оптимального подналадочного импульса в соответствии с выраже нием (535). В отличие от схемы на рис. 205 в данном случае необ ходимо запоминать информацию о двух предыдущих тактах про


цесса. На вход блока в конце		(п— 1)-го такта поступает величина
отклонения размера (п—1)-го		изделия	от заданного уровня			хп-і-
В схеме предусмотрены	четыре ячейки		«памяти» ЯПИ	ЯП2,		ЯП3
и # Я 4 . В ячейках ЯП у и ЯП2		хранится	информация об	(п—1		)-ом
такте процесса, а в ЯП3	и # Я 4 — информация об (п — 2)-ом				такте.
При замыкании ключа Кі все компоненты выражения (535)					с соот

ветствующими значениями весовых коэффициентов а, Ь, с и d по


ступают на вход ЯПІ.		Значение весовых коэффициентов устанавли
вается в зависимости		от известных статистических характеристик
технологического	процесса.
На выходе # Л 4	образуется величина оптимального подналадоч
ного импульса un,	которая поступает затем на исполнительный ме

ханизм системы подналадки.

432


После отработки подналадочного импульса		ип	происходит			раз
мыкание ключа КІ и замыкание	ключей Кг и КІ.		При этом в			ЯП3
и #/74 происходит запоминание величин х„_2 и u n _ t .				Затем ключи
Кз и КІ размыкаются и происходит замыкание		ключа Кг- При				этом
в ЯП2 запоминается величина ип.	Схема подготовлена			к	формиро
ванию подналадочного импульса в следующем такте процесса.
Если гармоническая составляющая в корреляционной					функции
Ку. (т) близка к нулю (со » 0), то и весовые		коэффициенты				с и d
также близки к нулю. В этом случае структурная			схема блока			фор-

Рис. 207. Функциональная схема блока формирования опти мального подналадочного импульса (случайная функциональ ная составляющая {р.п } образует марковский процесс второго порядка)

мирования подналадочного импульса аналогична схеме, приведен

ной	на	рис. 205.
	При реализации оптимальных алгоритмов контроля и управле
ния	предполагалось,		что статистические характеристики				известны
и неизменны в течение всего				хода	технологического		процесса.
Однако		параметры	технологического		процесса под	воздействием
различных факторов			могут изменяться.
	Причиной таких изменений			может	быть изменение	температур

ных условий, изменение материала заготовок изделий и режущего инструмента и т. п. Поэтому для оптимального ведения технологи ческого процесса требуется непрерывное или периодическое «обнов ление» априорной информации, т. е. возникает необходимость в пе риодическом или непрерывном определении статистических характе ристик процесса. Ниже рассматриваются возможные пути реализа ции этого требования.

На рис. 208 приведена блок-схема системы подналадки техноло гического процесса, в которой одновременно с процессом управле ния происходит определение статистических характеристик про-

433

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/125956

Смотрите также:







Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии