Функции и задачи систем диагностики в ГПС реализуются в соответствии с различными временными режимами контроля, что позволяет эффективно отслеживать состояние оборудования на всех этапах его работы.
Временные режимы контроля
Непрерывный контроль осуществляется в реальном времени на протяжении всего производственного цикла. Этот режим применяется для мониторинга критически важных параметров, таких как сила тока в электродвигателях, усилия резания, наличие вибраций и автоколебаний, что позволяет мгновенно реагировать на отклонения.
Контроль с короткими интервалами предполагает периодические измерения ключевых показателей. Часто он привязан к обработке каждой детали — например, к контролю её геометрических размеров после завершения операции.
Диагностика по средним отрезкам времени проводится для комплексной проверки отдельных модулей системы: узлов управления, гидравлических контуров, систем охлаждения и других. Такая диагностика обычно выполняется в начале рабочей смены или при запуске новой партии заготовок.
Диагностика с длительными перерывами осуществляется во время планового технического обслуживания или продолжительных остановок производства. Её цель — глубокая оценка общего технического состояния станка и его основных компонентов.
Диагностика по запросу инициируется оператором после возникновения нештатной ситуации или при подозрении на неисправность. Она служит для целевой проверки функциональности оборудования и локализации проблем.
Ключевые направления диагностики в ГПС
В условиях работы гибких производственных систем можно выделить следующие основные направления диагностических мероприятий:
- Для станков, систем управления и оснастки: мониторинг состояния узлов и агрегатов, контроль точности перемещений деталей и режущего инструмента, диагностика приводов и механических систем.
- Для режущего инструмента: идентификация инструмента в магазине, контроль степени износа, автоматическая коррекция настройки на износ, определение точного положения режущей кромки (вершины).
- Для технологического процесса: анализ взаимных колебаний инструмента и заготовки, контроль стабильности режимов резания, выявление возникновения chatter-вибраций.
- Для обрабатываемых деталей: идентификация заготовок на позициях, контроль их правильной пространственной ориентации, измерение готовых размеров и соблюдение заданных полей допусков.
Помимо этого, важной составляющей является сервисное диагностическое обслуживание — плановое тестирование узлов и систем с целью раннего выявления потенциальных отказов и предотвращения аварийных ситуаций, что повышает общую надёжность ГПС.
Классификация систем диагностики
Все системы диагностики условно делятся на три основные группы:
1) Специализированные (целевые) системы. Предназначены для контроля одного или нескольких строго определённых физических явлений или параметров. Часто разрабатываются под конкретный технологический процесс или тип оборудования по индивидуальному техническому заданию.
2) Универсальные (перепрограммируемые) системы. Обладают гибкой архитектурой, позволяющей адаптировать их к различным условиям и задачам диагностики путём изменения программного обеспечения и алгоритмов работы без изменения аппаратной части.
3) Интегрированные системы диагностики. Органически объединены с системой управления станком или ГПС в целом. Такая интеграция позволяет осуществлять диагностику в тесной связи с управляющими командами, использовать данные управления для анализа и оперативно вносить коррективы в технологический процесс на основе диагностической информации.