Выбор структуры и разработка автоматических измерительно-сортировочных комплексов для систем управления технологическими процессами изготовления деталей

• Автор: Тихомиров, Олег Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 205 с. : ил.

Ярославль - 1998 РЕФЕРАТ
Диссертация ?05 стр., И табл., V? рис., 129 библ.назв.
ДЕТАЛЬ, КОМПЛЕКС АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОСОРТИРОВОЧНЫЙ, КОНТРОЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МЕЖ- И ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫЙ, СОРТИРОВКА АВТОМАТИЧЕСКАЯ МНОГО ДИАПАЗОННАЯ, СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ, УСТРОЙСТВО ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ, РАЗГРУЗОЧНО-ЗАГРУЗОЧНОЕ, СОРТИРОВОЧНОЕ
Объектом исследования является методика создания -автоматических измерительно-сортировочных комплексов (ДИСК) для автоматизации меж- и послеоперационного контроля качества деталей и их многодиапазонной сортировки (на группы качества) в дизелестроении.
Цель работы - исследование и разработка структуры и конфигурации механических подсистем АИСК , предназначенных для систем управления дискретными технологическими процессами изготовления и обеспечения высокого качества деталей дизельных двигателей, а также уменьшение затрат всех видов на изготовление АИСК на основе организационно-производственного и процессно-ориентированного моделирования АИСК с использованием методов автоматизированного проектирования.
На основе выявленной взаимосвязи конструктивных, эксплуатационных и технологических параметров деталей дизелей (в т.ч. прецизионных пар) установлены требования к характеристикам АИСК, обеспечивающие эффективность их применения в условиях крупносерийного и массового автоматизированного производства.
Разработаны оптимальные конфигурации АИСК для меж- и послеоперационного контроля и создано новое технологическое оборудование модульного типа. Приведены алгоритмы структурного и графического моделирования, а также результаты оптимизационного проектирования схемных и конструктивных параметров нового оборудования.
Проектирование АИСК для меж- и послеоперационного контроля и многодиапазонной сортировки деталей осуществляется с помощью интегрированной САПР, включающей пакеты структурного и графического моделирования, технико-экономического анализа разрабатываемых комплексов.
Результаты внедрены на ряде предприятий дизелестроения.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ТРЕБОВАНИЙ К АВТОМАТИЧЕСКИМ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-СОРТИРОВОЧНЫМ КОМПЛЕКСАМ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1.1. Проблемы автоматического контроля параметров качества прецизионных деталей дизельного двигателя
1.2. Взаимосвязь конструктивных, эксплуатационных и технологически х параметров прецизионных деталей дизельного двигателя
1.3. Исследование технологических условий и требований пользователей к АИСК
1.4. Выводы по главе и постановка цели и задач диссертационной
работы
ГЛАВД 2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНФИГУРАЦИИ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОДСИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-СОРТИРОВОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ МЕЖ-И ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
2.1. Разработка структурных моделей функционирования ДИСК
2.2. Моделирование механической подсистемы АИСК многовариантными цикловыми графами переходов [57]
2.3. Характеристика основных функций и структуры системы управления ДИСК
2.4. Разработка конфигурации технических средств управляющей подсистемы АИСК
2.5. Последовательность формирования структуры и конфигурации механической подсистемы АИСК
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОДСИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-СОРТИРОВОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ МЕЖ- И ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Постановка задачи автоматизации проектирования структуры и автоматизации механической подсистемы АИСК
3.2. Разработка вариантов конфигурации механических подсистем АИСК
3.3. Автоматизация структурного моделирования механической подсистемы АИСК

3.4. Компьютерно-графическое моделирование вариантов оборудования и конфигурации механической подсистемы АИСК
3.5. Автоматизация технико-экономического анализа АИСК
3.6. Структура пакета автоматизированного проектирования и интеллектуализации САПР АИСК
ГЛАВА 4. ПР АКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И КОНФИГУРАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПОДСИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНОСОРТИРОВОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ
4.1. Общие замечания
4.2. Методика формирования структуры и конфигурации механической подсистемы АИСК
4.3. Варианты механических подсистем АИСК для контроля параметров пружин сжатия в случаях с раздельным и одновременным измерением внутреннего и наружного диаметров
4.4 Контрольно-сортировочное устройство для предварительной отбраковки пружин по наружному диаметру

ГЛАВА 5. СОЗДАНИЕ, ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОДСИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-СОРТИРОВОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ
5.1. Создание, производственные испытания и внедрение АИСК втулки плунжера
5.1.1. Общие сведения
5.1.2. Загрузочное устройство
5.1.3. Устройство для измерения диаметра отверстия [118]
5.1.4. Сортировочное устройство [119]
5.2. Диагностирование работы АИСК
_5Д. Программное обеспечение АИСК
5.3.1. Назначение и принципы построения
5.3.2. Управление синхронизацией процессов
5.3.3. Описание алгоритма основных программных модулей
5.3.4. Описание программных модулей и подпрограмм
5.4. Исследование надежности работы механической подсистемы АИСК
5.5. Динамика электромеханического привода загрузочноразгрузочных устройств АИСК
5.6. Автоматическая калибровка измерительной позиции АИСК ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИЗ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1И

Находясь в вершине "Иг - х", определим дугу, по которой можно пойти, перебором всех дуг вершины. По дугам "снять деталь со второй измерительной позиции" и "поставить И2 - взять И2" пойти ие можем, т.к. они заняты дугой машинного времени на второй операции (56). По дуге "поставить И? -взять ИЗ" нойти также не можем, т.к. обход по дуге запрещен (одновременно это сделать нельзя). Остается дуга "снять деталь с третей измерительной позиции". По этой дуге переходим в состояние "И2 - Из". Далее по дуге "поставить деталь на третью измерительную позицию" осуществляли переход в состояние "® - Из". Теперь необходимо цикл замкнуть по кратчайшему пути. Совершим переход ИЗ СОСТОЯНИЯ "® - Из" в состояние "И] - €>" но двойной дуге, поставить деталь на четвертую измерительную позицию - "взять деталь с первой измерительной позиции". В результате получили замкнутый цикл машинных времен, изображенный на рис.2.5.
Для остальных вариантов указанную процедуру повторяем. Из четырех возможных вариантов сочетаний : 1/Т] - 2/Т2; 2/1] - 1/Т2; 1/Т[ - 1/Т2; 2/Т] -2/Т2 циклы замыкаются только у двух (рис.2.5 и 2.6).
Таким образом, получили искомые циклы работы АИСК, имеющего минимальный простой измерительного оборудования.
Аналогично строим граф состояний в случае совмещения измерительных операций (рис.2.7). В отличие от предыдущего примера у данного графа имеются только три вершины: "<8> - И]", "<8> - <8>" и "О - И2", что значительно упрощает его построение и выбор оптимальной последовательности операций измерительного комплекса. Поскольку машинные дуги и циклы машинных времен проставляются аналогично предыдущему примеру,то на рис.2.7 они не показаны. Матрица занятости рукЛР в этом случае представлена.в табл.2.4.
Таблица

Состояние занятости рук
1 2 3
И-® И-® ®-® Ц‘Ц
П1 И О О 00 О 0 - - -
П2 И О 6 - 0- - 0
Я о 0 ,ОЛ) - -
п3 - о - -
П5 ООО О о ОО - оо- - 0
1 И ® о О о - - о - - - п
2 И 0 0 - - - - о
3 ® ® 0 О
4 И и 0 о 0- - - - -
5 И |Л О
6 и и о - - - - -