В общем виде задача диагностирования станков решается как задача идентификации – распознавание образов по диагностическим признакам. Рассматривают вектор диагностических признаков. На первом этапе (обучение) заносят в память ЭВМ эталонные диагностические признаки, характерны для каждого из возможных технических состояний станка. Образы состояния станка составляет базу данных системы диагностики. На втором этапе решаются две задачи. Первая заключается в определении текущих диагностических признаков (формирование вектора). Вторая задача- определение технического состояния станка, решаемая путем сравнения текущего вектора с эталонным образом, хранящимся в базе данных. На основании сравнения делается вывод о принадлежности станка к определенному классу состояния. Рассмотренные выше алгоритмы диагностики инструмента являются частным случаем данной схемы. У станка возможны два состояния: работоспособное и неработоспособное. Если значение выходного параметра выходит за пределы резерва точности, то станок находится в неработоспособном состоянии. Вслед за определением неработоспособного состояния решается следующая задача диагностики: определение причины отказа и места повреждения, вызвавшего отказ.
2.3.1 Система эксплуатационной диагностики.
Система диагностики ЭНИМС состоит из 5 подсистем: контроль готовности станка к работе, оперативное узловое диагностирование, оперативное цикловое диагностирование, специальные методы диагностирования, диагностирование по результатам обработки.
Перед выполнением операции включается программа «контроль готовности станка к работе». Проверяется давление в гидросистеме, системах подачи СОЖ и смазки ответственных узлов. С этой целью в станке устанавливают датчики давления и поплавковые реле, определяющих количества масла и СОЖ в баках. Проверяется наличие заготовки на станке и инструмента в магазине. Затем проводится входной контроль заготовки и состояния инструмента. С этой целью необходимо:
а) идентифицировать заготовки, т.е. определить их код для вызова соответствующих программ обработки;
б) измерить габариты заготовки и определить припуски для возможной коррекции режимов обработки;
в) проверить правильность базирования и надежность зажима;
г) определить твердость заготовки;
д) проверить наличие нужного инструмента и остаточный ресурс или возможное разрушение;
е) выполнить размерную привязку нового инструмента к системе координат станка.
Широко используются сенсорные устройства обзорно- поискового типа. Они осуществляют обзор пространства, точек и распознавание объекта, определяют расстояние до него и определяют соприкосновение рабочего органа с объектом путем фиксации момента контакта.
В отличии от измерительного сенсорное устройство работает по системе «да» или «нет» (двоичная). Используют локационные устройства и устройства технического зрения, имитирующие зрительную функцию мозга. Расстояние до объекта определяется с помощью дистанционных преобразователей. К контактным датчикам (имитирующие ощущение и прикосновение) относятся датчики касания. Они обеспечивают измерение на станке, что обеспечивает слежение за ходом технологического процесса. Окончательный контроль точных деталей проводится после обработки. Тактильные датчики уменьшают коэффициент технического использования, не разрушают транспортную систему и обеспечивают возможность адаптивного управления. По завершения контроля готовности выполняются технологические операции и включается подсистема операционной цикловой диагностики.
В процессе эксплуатации техническое состояние станка ухудшается. Изнашиваются трущиеся пары, разбалтываются соединения, происходит засорение гидросистемы и др. Это часто приводит к увеличению длительности рабочего цикла. Поэтому длительность элементов цикла используют в качестве диагностического признака. Подсистема «оперативное цикловое диагностирование» дает обобщенную оценку технического состояния станка, осуществляет оперативный поиск места и причины отказа или нарушение работы станка по программе. Она приводит таймерное диагностирование инструмента, определяющее момент его смены. Регистрируется функциональные и параметрические отказы. С этой целью контролируется время составляющих цикла на станках с ЧПУ. В управляющей программе задаются рассчитанные элементы цикла. В блоке сравнения они сравниваются с полученными при обработке элементами. Если при сравнении в блок расшифровки поступает сигнал о том, что длительность элемента цикла отличается от допустимой расчетной, то это означает «сбой» или «отказ» механизма или узла, определяющего длительность нарушенного элемента цикла. При подготовке управляющей программы рассчитывается для каждого инструмента регламентированная наработка. Подсистема определяет время предупредительной смены инструмента путем сравнения времени работы каждого инструмента, рассчитанного в блоке расчета времени с гамма- процентной стойкостью. Цикловое диагностирование применяют для отдельных узлов или инструментов.
Подсистема оперативного узлового диагностирования используется при нарушении работы основных узлов станка. Нарушения, сильно не влияющие на работу станка, но приводящие со временем к параметрическим отказам, предыдущими подсистемами диагностики не фиксируются. В качестве средства диагностики эта подсистема использует обычно тест- программу обнаруживающую скрытые повреждения. При тестовой диагностике подаются специальные воздействия на объект диагностики, а затем проводят измерение и анализируют ответы объекта на воздействие. По команде с диагностического пульта подключается контролируемый узел для опроса его контрольных точек. Уровни сигналов от контрольных точек сравниваются с уставками сигналов из запоминающего устройства. По результатам сравнения делается заключение о техническом состоянии узла.
Тестовую диагностику проводят, когда станок не работает по управляющей программе. Обычно тестовую диагностику проводят с помощью датчиков, используемых в других подсистемах. Поэтому следует оптимизировать оснащение станка датчиками.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.