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如何改造連桿稱重機測量控制系統

更新時間:2012-05-08      瀏覽次數:1074

如何改造連桿稱重機測量控制系統

    意大利MARPOSS公司20世紀80年代的生產的連桿測量、稱重機,控制系統嚴重老化,故障率高。

一、改造要求

(1) 在傳感器和機械系統不更換的情況下,只對電氣系統進行改造。經改造后的控制系統能與原有的機械和傳感器系統*匹配。以工控機能連續(xù)穩(wěn)定工作2個月為驗收依據。

(2) 用標準校準件,能一次全部校正測量零位,其工控機重復測量精度不得大于0.001mm/20次。
    (3) 顯示屏能顯示以下內容。

①對連桿尺寸的測量,正常情況下能顯示(按MARPOSS公司同類產品指示要求) 26個測量點的實際值,并用彩色區(qū)分合格與超差。

②傳感器斷線報警顯示、系統自檢報警顯示和傳感器單獨調*顯示(以整機驗收時作基準)。
    ③具有重復誤差調零提示。

④能準確顯示連桿實際重量,并能將被測連桿按重量誤差自動分組顯示組號(0~9)。

二、改造內容
    1. 被測工件圖及測量內容(1) 測量工件簡圖見圖1 (圖1中▲為測量用傳感器的示意位置)。

(2) 測量內容見表1。


    2. 測量控制系統原理

(1) 系統框圖見圖2。


(2) 工作原理:調理放大電路,發(fā)出一組6K激勵信號到此Marposs的傳感器Marposs,傳感器的反饋信號經分頻、兩級放大后,變成5V的模擬信號。信號的大小為1.12V/50μm, 經ADVANTECH板卡轉換為12位的數字信號,送入西門子的工控機(PC670)。工控機對輸入信號進行運算后,得到zui終結果。

(3) 控制設備。改造后的系統由以下五部分組成。①機架及MARPOSS的差動變壓器式的傳感器:保留原有的配置,只進行調整及修復,恢復原有精度。②工控機: 帶觸摸屏的西門SIMATIC PANCE PC670。③控制板卡:ADVANTECH板卡,共有32路A/D轉換電路、8路D/I開關量電路。

④自制調理板和放大板電路。

⑤輔助電路:調理電路的電源、進線空氣斷路器具有過載和短路保護
 
(4) 數據設定:

①進入主菜單的“設置標定值”可以得到工件的公差帶,測量中大于公差帶的數據在“測量工件尺寸”用紅色數字表示,小于公差帶的數據在“測量工件尺寸”用綠色數字表示。

②以標準件為基準,大于標準件的數據為正,小于標準件的數據為負。

三、連桿測量和計算理論依據
    1. 原始資料

按甲方提供的連桿053105401圖紙要求進行測量。測量用傳感器的布置示圖,用于幾何量的傳感器共22只,見圖1所示編號1~20。
    2. 假設與規(guī)定

(1) 測量按比較法原理進行,假設由甲方提供的連桿標準件形位誤差可忽略不計,所提供的尺寸值作為標準量。
(2) 規(guī)定所有的傳感器測頭向外時為正,向內為負。如測內孔傳感器測頭由圓心向外為正,向圓心為負。
(3) 內孔計算的理論依據。內孔計算采用zui小二乘圓法,設zui小二圓中心O' 的坐標為(a,b),半徑為R0按zui小

二乘法原理,有


式中:ri———為被測實際輪廓上第i點HO'的向距離。zui小二乘圓中心O的坐標(a,b) 與半徑R可由下列各式近似求得

式中:Xi,Yi——實際輪廓上等分角間隔點Pi的坐標值;
    ri'——測點Pi孔坐標原點(標準件內孔中心)的徑向距離;
    n—————實際輪廓間隔數。
四、效果

系統改造后,用標準校準件測量,其測量精度為0.000 8mm/20次。實際精度指數為0.5,達到了新設備的出廠要求。與老系統相比調零方便,并增加了各類數據統計功能。
 

 

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