Повышение эффективности автоматизированных технологических процессов машиностроительного производства методами лазерных измерительных систем

• Автор: Веденов, Валентин Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 241 с. : ил.

СОКРАЩЕНИЯ
АЛ -автоматическая линия.
АТП МП - автоматизация технологических процессов машиностроительного производства.
ГП - геометрические параметры.
ГПМ - гибкий производственный модуль.
ГПС - гибкая производственная система.
КИМ - контрольно-измерительные машины ЛД - лазерный датчик.
ЛИС - лазерная измерительная система.
ЛИС ДОК - лазерная измерительная система с двумя оптически обращёнными каналами.
ПЧФ - позиционно-чувствительный фотоприёмник'.
ПЭТПАМП - повышение эффективности технологических процессов машиностроительного производства.
РТК - робототехнический комплекс.
САК - системы автоматического контроля ТО - технологическое оборудование.
ТП - технологический процесс.
ТС - технологическая система.
УСПЛ - устройства стабилизации положения луча.

ГЛАВА1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. ПРОБЛЕМЫ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
1.1.1. Направления развития автоматизации производства в МАШИНОСТРОЕНИИ
1.1.2. Гибкие производственные системы и автоматические технологические линии
1.1.3. Роботизированные технологические участки
1.2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
1.2.1. Механические средства контроля
1.2.2. Гидростатический метод
1.2.3. Уровневые методы контроля угловых перемещений
1.2.4. Электрические датчики контроля перемещений
1.2.5. Оптические методы контроля
1.2.6. Оптико-электронные (фотоэлектрические) методы
1.3. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
ГЛАВА2. КОНЦЕПЦИЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МЕХАНООБРАБОТКИ НА ОСНОВЕ ЛАЗЕРНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
2.1. Проблема компенсации погрешностей изготовления ДЕТАЛЕЙ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ
2.2. Методы теоретического исследования точности и производительности механообработки на основе лазерных ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
2.3. Анализ точности и производительности механообработки на ОСНОВЕ ЛАЗЕРНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Рис.2.2. Структурная схема пассивной коррекции точности технологического процесса лазерной измерительной системой с двумя ПЧФ.
1 - лазерный излучатель, 2 -оптический блок, 3 и 7 - позиционно-чувствительные фотоприёмники, 4 и 8 - усилительные блоки, 5 - сумматор, 6 - регистрирующее устройство (ЭВМ, АЦП, самописец и т.д.), механическая связь с объектом.
В этой схеме луч света от лазера 1 разделяется на два луча и оборачивает один из них с помощью оптического блока 2. Каждый из этих лучей направляется на соответствующий позиционно-чувствительный фотоприемник ПЧФ 3 и 7. ПЧФ механически связаны с подвижным органом, технологического оборудования, перемещающимся вдоль его основания. В случае отклонения траектории движения подвижного органа от прямолинейного движения на выходе ПЧФ вырабатываются электрические сигналы, значения которых соответствуют значению непрямолинейности в соответствующем положении подвижного органа вдоль основания.
Рассмотренная схема отличается относительной простой схемы компенсации нестабильности диаграммы направленности лазерного излучателя, что делает схему удобной для макетирования и исследования методов компенсации погрешности, обусловленной нестабильностью энергетической оси лазерного излучателя. Недостатком схемы является необходимость расположения на якоре одновременно двух ПЧФ, что усложняет настройку оптикоэлектронного блока ЛИС ДОК.
Устранить этот недостаток позволяют схемы (рис. 2.3.), где луч лазера с помощью оптического блока 2 разделяется на два луча.