Источник: Проектировние автоматизированных участков и цехов. – М.: «Высшая школа», 2000. – 272с. (с. 162 - 168)

Основные параметры и планировочные решения системы контроля качества изделий

      сновные параметры элементов системы контроля качества изделий выбирают исходя из технических условий на приемку материалов, полуфабрикатов, готовых деталей, собранных сборочных единиц, а также требований к производительности выполнения контрольных операций.
      В качестве автоматических контрольных средств в автоматизированном поточном производстве применяют контрольно-сортировочные автоматы, а в ГПС — контрольно-измерительные машины (КИМ).
      Контрольно-сортировочные автоматы (компараторы) используют для автоматического контроля и сортировки деталей в зависимости от их размеров, формы или массы. В этих автоматах измерительная база выполнена идентична.геометрическим параметрам измеряемого изделия, и автомат настраивают по установочному эталону или образцу. Основными элементами таких устройств являются загрузочные, транспортные, измерительные и сортировочные механизмы.
      В отличие от контрольно-сортировочных автоматов КИМ обладают относительно большой рабочей зоной измерения и вместе с тем имеет независимую от объекта измерения измерительную базу. Геометрические параметры изделия определяются относительно этой измерительной базы через координатную систему измерительной машины. Сразу же после произведенных измерений устанавливается относительная база, которая представляет нулевую базу по отношению к оцениваемому геометрическому параметру. В КИМ относительная база может быть введена в обработку данных измерений на ЭВМ, что делает КИМ универсальными. КИМ позволяют одновременно оценивать различные параметры, вводя различные относительные базы.
      К КИМ, используемым в автоматизированном производстве, предъявляют следующие требования: надежность, простота обслуживания, доступность рабочей зоны, высокая точность измерения, автоматизированный метод измерения, управление процессом измерения с помощью вычислительного устройства.
      В ГПС используют следующие конструкции КИМ: консольную, портальную, на колоннах и с горизонтальным шпинделем.
      Консольные конструкции КИМ имеют небольшую массу, хорошие маневренность, доступность и обзорность, невысокую стоимость. Ограниченность применения объясняется незначительной точностью измерения вследствие прогибов и небольшой рабочей зоны.
      Портальную конструкцию преимущественно применяют для контроля среднегабаритных и точных изделий, она не требует фундаментов, так как имеет высокую жесткость.
      КИМ на колоннах используют для контроля крупногабаритных изделий, их необходимо устанавливать на фундаменте.
      КИМ с горизонтальным шпинделем применяют для измерения изделий, требующих глубокого поперечного проникновения. Недостатки такой конструкции следующие: сложный доступ к верхней грани изделия; необходимость использования поворотного стола для проникновения в заднюю грань изделия, ограниченная точность контроля.
      В цеховом контрольном пункте (КП) качество материала изделия проверяют только путем наружного осмотра; полное же его исследование (анализ химического состава, исследование металлографических свойств, рентгеновское исследование) выполняют в ЦИЛ завода. Параметры шероховатости поверхности деталей проверяют в цеховых условиях преимущественно по эталонам.
      Во всех случаях контрольные операции включают в технологическую карту изготовления изделия. Определив время и число измерений, можно найти число средств для контроля, а следовательно, — необходимые площади для КП.
      Укрупненно численность контролеров можно определить следующим образом: в ГПС 7—10%, в поточном производстве 5—7% от числа основных станков. Применение автоматизированных средств контроля несомненно уменьшает потребность в контролерах, и поэтому принятое число контролеров необходимо корректировать. Число работников технического контроля подсчитывают по каждому цеху, но в состав работающих по цеху не включают.
      Число КП можно определить следующим образом. В производстве, как правило, первая деталь, а затем каждая m-я проходят контроль. При этом, если маршрут изготовления детали предусматривает обработку на нескольких станках, то обычно контроль выполняют после обработки на каждом из них, что связано с необходимостью своевременного принятия мер по устранению брака, вызванного размерным износом инструментов и тепловыми деформациями станков.
      В поточном производстве КП целесообразно размещать в конце автоматических линий или предметно-замкнутых участков, что обычно соответствует маршрутной технологии. В ГПС их желательно располагать около окон для лучшего естественного освещения рабочих мест контролеров и по пути движения деталей в сборочный цех.
      Помещения для контрольно-поверочных пунктов (КПП) также целесообразно располагать около окон, а полы в них выполнять из паркетной доски, покрытой лаком, или резинового линолеума для облегчения удаления пыли. Облицовочные материалы должны быть полуматовой фактуры, не допускающей бликов, светлых нейтральных тонов, окрашенные пылеотталкивающей алкидности-рольной эмалью.
      Площадь КПП определяют путем расчета: 0,1 — 0,2 м на один станок механического цеха, но в целом не менее 25 м на один пункт. При создании в механических цехах контрольных пунктов поверки и ремонта калибров с кладовой обменного фонда их площадь находят исходя из нормы 0,18—0,3 м на один станок, а число работающих в нем должно составлять 8—12% от числа контролеров.
      Собранные изделия в ряде случаев должны подвергаться испытаниям, цель которых установить, правильно ли взаимодействуют его части, согласована ли работа отдельных механизмов, и определить значения отдельных параметров качества в динамике. Эти испытания проводят в испытательных отделениях на специальных испытательных стендах. Стенд предназначен для обкатки на холостом ходу и под нагрузкой коробок скоростей станков, при этом осуществляется проверка температуры нагрева подшипников, уровня шума коробки, силы на рукоятке переключения блоков шестерен коробки. Стенд позволяет одновременно обкатывать два узла, что сокращает часть стендов в отделе нии благодаря совмещению времени установки и съема со временем испытания узлов. В испытательных отделениях необходимо иметь один-два стенда с балансирным динамометром и контрольным прибором, позволяющим определять крутящий момент обкатываемого изделия.
      Для испытательных отделений необходимо в цехе иметь изолированное помещение, оборудованное сетью коммуникаций.
      Состав и количество оборудования в испытательных отделениях определяют исходя из технологического процесса испытаний. При определении числа испытательных стендов необходимо учитывать не только режим испытаний и производственную программу основных испытаний .изделий, но также повторные испытания для некоторой их части. Повторные испытания после устранения дефектов обычно выполняются в сокращенном виде, однако в ряде случаев при смене основных деталей или комплектов, например корпуса коробки скоростей, режим повторного испытания по времени равен испытанию нового изделия.
      Размеры стендов, а следовательно, и занимаемая ими площадь зависят от размеров испытуемых изделий и устанавливаемых на нем контрольно-измерительных приборов и приводов. При выполнении планировочного решения испытательного отделения при большом числе испытательных стендов, для того чтобы чрезмерно не удлинять отделение, стенды целесообразно размещать в два ряда. С каждой стороны стендов необходимо иметь проезды, а вдоль стен располагают распределительные шкафы. Испытательные отделения целесообразно размещать в конце линии главной сборки изделия, чтобы сократить длину материального потока.