第5章制造系统检测过程自动化ppt课件.ppt

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1、第5章制造系统检测过程自动化5.1概述5.2工件尺寸精度的检测和控制5.3刀具工作状态的检测和控制5.4自动化加工过程的检测和监控5.5实例视频5.1概述5.1.1自动化检测的目的和意义5.1.2自动化检测的内容5.1.3自动化检测装置的分类5.1.4实现检测自动化的途径5.1.1自动化检测的目的和意义在自动化制造系统中，为了保证产品的加工质量和系统的正常运行，需要利用各种自动化监测装置，自动地对加工对象的有关参数、加工过程和系统运行状态进行检测，不断提供各种有价值的信息和数据（包括被测对象的尺寸、形状、缺陷、加工条件和设备运行状况等），及

2、时地对制造过程中被加工工件质量进行监控，还能自动监控工艺过程，以确保设备的正常运行。5.1.1自动化检测的目的和意义随着计算机应用技术的发展，自动化检测的范畴已从单纯对被加工零件几何参数的检测，扩展到对整个生产过程的质量控制。从对工艺过程的监控扩展到实现最佳条件的适应控制生产。因此，自动化检测不仅是质量管理系统的技术基础，也是自动化加工系统不可缺少的组成都分。在先进制造技术中，它还可以更好地为产品质量体系提供技术支持。5.1.1自动化检测的目的和意义实现检测自动化，消除了人为误差，使检测结果稳定可靠。由于采用了先进的在线监测仪器，能够实现动

3、态监测，使检测精度大大提高。加工工艺过程与自动测量过程结合，大大降低了辅助时间，提高了劳动生产率，节约了制造成本。同时，检测自动化能在人无法进行检测的场合实现自动检测，扩大检测应用范围；能对加工控制系统自动反馈检测信息，实现加工过程的自适应控制和优化生产。5.1.2自动化检测的内容1.自动检测技术的目的2.自动检测信号的选择1.自动检测技术的目的在现代制造系统中，常常采用自动检测技术。采用自动检测技术的目的主要有两个：一是对被加工对象进行质量控制；二是对加工状态和设备的运行状况进行监控。1）以质量控制为目的的自动检测2）以监控为目的的自动检

4、测1）以质量控制为目的的自动检测以质量控制为目的自动检测分两种情况：在线检测和离线检测。在线自动检测是在加工及装配过程中，对工件的尺寸、形位公差和外形等进行连续或间断的检测，输出信息供调节补偿、减小误差或作显示、报警之用。离线自动检测是在加工或装配完成后．对零件或产品进行自动测量，确定零件是否合格，产品是否符合规范。2）以监控为目的的自动检测以监控为目的的自动检测主要包括对工位状况的检测、对设备工作状态的检测、工艺过程的检测、材料和零件传送过程的检测。（1）对于加工过程每个工位状况的检测内容包括材料或坯件是否到达工位，在加工前工件是否已准确

5、定位和夹紧，工作台、刀具、夹具、辅助系统、装配工具等是否都处于正常位置等，其检测的内容可能有位置、夹紧力、力矩等。2）以监控为目的的自动检测（2）设备工作状态的检测包括电机的输出功率、主轴的扭矩、刀具的破损和过度磨损、齿轮和轴承的润滑、零件的过热和冷却、机架的断裂应力、工件、夹具或工件台的变形等。（3）工艺过程的检测包括运动件是否碰撞，加工参数是否合理，振动、噪声、排屑、冷却润滑液的检测等。2）以监控为目的的自动检测（4）材料、零件传送过程的检测包括自动搬运小车的导向检测、自动仓库堆垛机的工位检测、立体仓库和刀库的状态监测、刀具认址的检测等

6、。2.自动检测信号的选择1）检测信号选择的原则（1）信号能否准确可靠地反映被测对象和工况的实际状态。（2）信号是否便于实时和在线检测。（3）检测设备的通用性和经济性。2）常用自动检测信号在加工系统中常用于产品质量自动检测和控制的特征信号有：尺寸和位移、力和力矩、振动、温度、电信号、光信号和声音。5.1.3自动化检测装置的分类自动化检测装置的种类和规格较多，主要有以下几种分类方法：（1）按测量信号的转换原理划分有电气式（电感式、互感式、电容式、电接触式和光电式等）和气动式（浮标式、波管式和膜片式等）。5.1.3自动化检测装置的分类（2）按测量

7、头与被测物的接触情况划分有接触式和非接触式。接触式的量头直接与工件被测表面相接触，工件被测参数的变化直接反映在量杆的移动量上，然后通过传感器转换为相应的电信号或气信号。按量头与工件表面的接触点数目又可分为单点式、两点式和三点式。非接触式的量头不与工件被测表面接触，而是借助气压、光束或放射性同位素的射线等的作用，反映被测参数的变化。这种测量方式不会因为测头与工件接触而影响测量精度。5.1.3自动化检测装置的分类（3）按检测目的划分尺寸测量和形状测量装置，如：三坐标测量机、激光测径仪、气动测微仪、电动测微仪。位置测量（孔间距、轮廓间距、孔到边缘

8、距离）装置等，以及表面纹理、粗糙度的测量装置，如：表面轮廓仪。刀具磨损或破损监测的装置，如：噪声频谱、红外发射、探针测量等测量装置。5.1.3自动化检测装置的分类（4）按检测方式