Автоматизация средств НК и д (СНК и Д)

Основные механизмы автоматизированных машиностроительных СНК и Д. В механизированных машиностроительных средствах НК и Д автоматизирован процесс сканирования преобразователем контролируемой поверхности изделия, а подачу и рассортировку продукции выполняет обслуживающий персонал. В полуавтоматических средствах автоматизированы процессы загрузки, сканирования и рассортировки продукции, однако команда на механизмы рассортировки подается оператором после получения соответствующей информации от прибора. В автоматизированных средствах контроля все процессы загрузки, контроля и рассортировки изделий выполняются автоматически, без участия оператора.

В состав автоматизированных средств НК и Д входят приводные рольганги, транспортирующие контролируемое изделие, устройства стабилизации положения изделия в процессе контроля, загрузочные и разгрузочные устройства, сбрасыватели, перекрыватели, карманы годной и забракованной продукции, системы механического сканирования преобразователем поверхности изделия, подъемные столы для установки основных и резервных блоков преобразователей приборов, связующие элементы электрических исполнительных устройств, система сопровождения проконтролированной продукции, дефектоотметчики, блокировочные устройства и т.д.

Как правило, стоимость и объем работ по созданию механизмов автоматизированных СНК и Д значительно превышают затраты на приборную часть. Работа всех входящих в них устройств должна быть тщательно согласована с работой основного технологического оборудования. Они должны создаваться организациями- разработчиками основного технологического оборудования с учетом всех особенностей производственного процесса (климатических условий, производительности, вибрации, загрязнений, ударных нагрузок, износостойкости и т.д.).

Процесс разработки и проектирования автоматизированных СНК не должен отдаляться во времени от процесса разработки основного оборудования для производства. СНК и Д, предназначенные для работы в полевых условиях, также должны иметь механические приспособления, увеличивающие их производительность и обеспечивающие удобство их эксплуатации. Такими механическими приспособлениями являются устройства для правильной установки изделия и преобразователя относительно друг друга, для перемещения (сканирования) преобразователя по поверхности изделия и др. Автоматизированные СНК и Д могут использоваться как самостоятельные устройства для входного, выходного или послеоперационного контроля продукции.

Для повышения надежности СНК и Д и быстрейшего устранения неполадок они обеспечиваются системой автоконтроля в процессе эксплуатации. В случае выхода из строя одного из элементов автоматизированные СНК и Д останавливают операцию контроля и сигнализируют о возникшей неисправности. Наибольший экономический эффект достигается, когда СНК и Д непосредственно управляют технологическим процессом. Например, работа системы автоматического регулирования толщины стальной полосы основана на непрерывном измерении рентгеновским толщиномером толщины прокатываемой между клетями стана полосы и обеспечении обратной регулируемой связи между показаниями толщиномера и усилием обжатия валков стана.

Такие методы, как радиографический, рентгенотелевизионный, магнитопорошковый, капиллярный и другие, результаты которых оператор оценивает визуально по изображению дефекта, автоматизированы не полностью. Создание автоматизированных систем обработки изображения (АСОИЗ) для указанных методов - наиболее актуальная задача.

Существуют механизмы и устройства, предохраняющие наиболее ненадежные элементы автоматизированных СНК и Д - входные преобразователи от преждевременного износа, ударов и поломок (например, защитные кожуха и приспособления, твердосплавные элементы, контактирующие с объектом контроля, предохраняющие рычаги и втулки, разводные направляющие и т.д.).

Наиболее трудоемкими и наименее надежными механизмами автоматизированных СНК, как правило, являются устройства сканирования. В процессе сканирования должен поддерживаться постоянный зазор между преобразователем, источником поля и контролируемым изделием. Движение преобразователя и контролируемого изделия относительно друг друга может быть поступательным, вращательным, сложным возвратно-поступательным и т.п. Особенностью систем сканирования СНК и Д является высокая точность их изготовления. Они могут быть электронными, электромеханическими, гидравлическими, пневматическими и т.д.

Дополнительно к механическим устройствам стабилизации зазора применяют электронные измерительные устройства, которые сигнализируют о выходе зазора за пределы допустимых значений и регулируют коэффициент усиления измерительного тракта в функции величины зазора, поддерживая неизменной чувствительность прибора к основному контролируемому параметру.

Различают многоэлементные и одноэлементные системы сканирования. Многоэлементные системы состоят из ряда неподвижных входных преобразователей, расположенных относительно друг друга линейно, матрично и т.д.

Информация с многоэлементной входной системы снимается путем предварительного усиления сигнала каждого преобразователя и последующего коммутирования всех входных сигналов электронным коммутатором для дальнейшей вторичной обработки. Подобного рода системы входных преобразователей отличаются большой скоростью получения информации с определенной площади контролируемого объекта. В ряде случаев они также требуют перемещения относительно контролируемого объекта.

Недостатками многоэлементных систем являются их громоздкость, пониженные чувствительность и разрешающая способность при обнаружении дефектов типа

нарушения сплошности. Объясняется это тем, что дефекты нарушения сплошности имеют малые размеры (от микрометров до миллиметров) и для получения необходимой информации с помощью ряда неподвижных преобразователей требуется, чтобы размеры преобразователя или зона его контроля была значительно меньше, чем размеры дефекта. Для дефектоскопического контроля это часто трудноосуществимая задача.

Более простыми, надежными и более чувствительными являются одноэлементные системы сканирования. Они содержат один или несколько (до десяти) преобразователей, перемещающихся относительно контролируемой поверхности объекта. Каждый преобразователь контролирует определенную часть поверхности объекта. Размеры и параметры преобразователя выбирают так, чтобы получить максимальные чувствительность и разрешающую способность контроля. За счет перемещения преобразователя информация о дефекте является непрерывной функцией в отличие от дискретных ее значений, получаемых от неподвижных рядом расположенных преобразователей. Таким образом снимается максимальный объем информации о качестве контролируемой поверхности.

Недостатком одноэлементных систем является их малая производительность. Поэтому в промышленности при высокопроизводительном контроле все шире используют многоканальные приборы и системы сканирования.

Особую сложность представляют системы сканирования СНК и Д, применяющиеся в особо ответственных агрегатах, таких, как атомные электростанции, изделия авиационной и космической техники, где невозможна разборка конструкции и затруднен подход к контролируемой поверхности сложной конфигурации. В этих случаях приходится создавать специализированные самоходные установки, способные следить за изменением профиля контролируемой поверхности и перемещаться внутри агрегата или по его поверхности.

В качестве главного элемента систем сканирования автоматизированных СНК и Д могут использоваться роботы манипуляторы. На этой основе создаются разнообразные роботизированные технологические комплексы неразрушающего контроля (РТК НК и Д). В основу создания РТК НК и Д положена совокупность приборов неразрушающего контроля, промышленных роботов, выполняющих функции перемещения датчика прибора относительно объекта контроля и разбраковки изделий, а также специализированных устройств связи прибора, робота и объекта контроля между собой.

В качестве средств представления информации широкое применение получили вычислительные устройства, которые позволяют строить двух- и трехмерные изображения объекта контроля в требуемом масштабе, выявить на изображении точки локализации дефектов и обозначить яркостным или цветным способом участки с наибольшими градиентами полей и излучений, характеризующие наличие дефектов или напряженные состояния. Эти устройства позволяют строить сечения объектов, наносить цифровые данные о размерах и локализации дефектов, а также изоконтуры - эквипотенциальные линии вторичных полей, характеризующих дефекты. Они обеспечивают файловую систему хранения результатов.

При использовании полутоновых дисплеев появляется возможность совместно с изображением объекта строить эпюры распределения потока сил, напряжений, нагрузок, температуры и т.п.

Дата добавления: 2015-09-06