Автоматизированное устройство для контроля качества запасных частей

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использована для контроля качества деталей сельскохозяйственных машин, а именно для контроля физико-механических и геометрических параметров деталей.
Известно устройство для бесконтактных измерений, предназначенное для контроля геометрических параметров качества различных машиностроительных изделий (патент RU №108599). Устройство состоит из сканера, закрепленного на винтовой стойке с кронштейном, который позволяет производить регулировку высоты установки сканера и угла его наклона посредством системы управления и обработки данных, которая подает сигналы на соответствующие электродвигатели.
Основным недостатком данного устройства является отсутствие возможности контроля физико-механических параметров, высокая трудоемкость монтажа и выверки положения контролируемых изделий относительно элементов устройства. Указанные недостатки обусловлены конструктивными особенностями системы.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому решению относится автоматизированное измерительное устройство, предназначенное для контроля геометрических и физико-механических параметров деталей сельскохозяйственных машин при входном и выходном контроле качества в процессе производства и технического обслуживания (патент RU на полезную модель №163511). Устройство состоит из двумерного лазерного сканера, закрепленного на кронштейне, позволяющего производить регулировку угла наклона оси лазерного луча в вертикальной плоскости. Устройство содержит стол со встроенным анализатором металла и измерителем массы, а также быстроразъемное соединение, и систему управления и обработки данных (СУОД).
Основной недостаток устройства - использование дорогостоящего двумерного лазерного сканера, ограниченность его перемещения относительно контролируемого изделия, избыточность получаемых данных, что влияет на качество и производительность контроля.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое техническое решение - создание устройства с улучшенными параметрами контроля качества деталей (запасных частей) сельскохозяйственных машин. В результате решения технической проблемы обеспечивается технический результат, который выражается в увеличении производительности контроля качества запасных сельскохозяйственных машин.
Для решения технической проблемы и получения указанного технического результата, в конструкции устройства, включающем станину, на которой размещен стол со встроенным измерителем массы и быстроразъемным соединением для установки, контролируемой запасной части, анализатор металла и систему управления обработки данных, предусмотрены, закрепленные на станине манипуляторы, на одном из которых смонтирован анализатор металла, а на другом триангуляционный лазерный датчик.
Анализатор металла, контролирующий физико-механические параметры запасных частей сельскохозяйственных машин, смонтирован на манипуляторе, который осуществляет перемещение анализатора металла к контролируемым поверхностям.
За счет, смонтированного, на другом манипуляторе триангуляционного лазерного датчика производится определение точек координат поверхностей контролируемой запасной части.
Управление электронными компонентами устройства и манипуляторами осуществляется системой управления и обработки данных (СУОД), куда передаются все полученные данные.
Устройство поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства для контроля качества запасных частей.
Автоматизированное устройство для контроля качества запасных частей, состоит из станины 1, на которой закреплен стол 2 со встроенным измерителем массы 3 и быстроразъемное соединение 4, для установки контролируемой запасной части 5, манипуляторы 6 и 7, для перемещения триангуляционного лазерного датчика 8 и анализатора металла 9 относительно контролируемых поверхностей запасной части 5; СУОД 10, для управления электронными компонентами устройства и манипуляторами 6 и 7, которая анализирует полученные данные и выдает заключение о годности контролируемой запасной части 5.
Подбор режимов перемещения триангуляционного лазерного датчика и анализатора металла, а также количество контролируемых точек на поверхности изделия осуществляется исходя из специфики дефектов и параметров контролируемой запасной части. Шаг измерения определяется по следующей формуле: , мм,
где n - частота получения координат точек от триангуляционного лазенрного датчика, Гц (точек./с);
v - линейная скорость перемещения триангуляционного лазерного датчика манипулятором, мм/с.
Устройство работает по следующему алгоритму: контролируемая запасная часть 5 закрепляется на столе 2. На электронные компоненты устройства подается питание. Измеритель массы 3 определяет массу контролируемой запасной части 5 и передает данные СУОД 10. Манипулятор 7 перемещает анализатор металла 9 к контролируемым поверхностям запасной части 5, где происходит определение ее физико-механических свойств и последующая передача данных СУОД 10. Далее СУОД 10 подает управляющий сигнал на манипулятор 7, который возвращает анализатор металла 9 в начальное положение. СуОД 10 подает сигнал на манипулятор 6, который перемещает триангуляционный лазерный датчик 8 в необходимое для измерений положение. Производится определение координат точек поверхностей контролируемой запасной части 5 с последующей передачей данных СУОД 10 для обработки, а триангуляционный лазерный датчик 8 перемещается манипулятором 6 к следующей контрольной точке. После чего процесс циклично повторяется. По завершению сканирования контролируемая запасная часть 5 удаляется из устройства.
На основании информации, полученной в результате обработки данных, программа, заложенная в СУОД 10, определяет фактические размеры участков контролируемой запасной части 5, сравнивает их с чертежными размерами и в графическом виде выводит сообщение о годности, контролируемой запасной части 5.
Принцип действия автоматизированного устройства для контроля качества запанных частей основан на определении триангуляционным лазерным датчиком координат точек поверхностей контролируемой запасной части с последующим вычислением размеров, определении массы и других физико-механических параметров материала контролируемой запасной части, передаче данных СУОД, которая автоматически анализирует результаты контроля, делает вывод о годности, контролируемой запасной части в соответствии с программно заложенными в не данными о возможных дефектах, типе и параметрах контролируемой запасной части.
Производительность контроля качества запасных частей сельскохозяйственных машин обеспечивается применением триангуляционного лазерного датчика и манипуляторов за счет сокращения объема получаемых данных и упрощения доступа к контролируемым поверхностям.