Một thiết bị kiểm tra tự động gồm các bộ phận:
- Đầu đo (với đat-tric hoặc sensor) có nhiệm vụ xác định các thông số công nghệ và chuyển đổi nó thành tín hiệu ở dạng cần thiết để điều khiển.
- Mạch khuyếch đại tín hiệu đo. - Các thiết bị so sánh.
- Cơ cấu đóng ngắt.
Ngoài ra còn các bộ phận khác nh: thân, bệ, …
Đầu đo là bộ phận chính và quan trọng nhất của các thiết bị kiểm tra, đồ gá kiểm tra, thiết bị kiểm tra tích cực, các máy kiểm tra bán tự động và tự động. Các đầu đo đợc chia ra 3 loại nh sau:
Loại không có thang chia. Loại cơ cấu này chỉ xác định đợc các kích th- ớc giới hạn mà không có chỉ số cụ thể. Đó là các dỡng, đat-tric tiếp xúc điện không có thang chia.
Loại có thang chia. Loại cơ cấu này có thang chia cho phép xác định độ lớn của các kích thớc kiểm tra. Đó là cơ cấu đo cơ khí nh tay đòn, tay đòn - bánh răng, lò xo... và các thiết bị đo khí nén.
Loại tổ hợp. Loại cơ cấu này kết hợp các khả năng của hai loại cơ cấu trên, nó đợc gọi là các đat-tric (các bộ chuyển đổi). Các đat-tric đợc dùng trong các thiết bị kiểm tra tự động (tích cực và thụ động) là: đat-tric cơ khí, đat-tric tiếp xúc điện, đat-tric cảm ứng, đat-tric dung lợng, đat-tric quang điện, đat-tric khí nén... Các đat-tric này đợc dùng để chuyển đổi lợng biến động của đại lợng cần
đo (chẳng hạn kích thớc thẳng) thành tín hiệu đầu ra của thông tin đợc dùng để điều khiển qui trình công nghệ. Dựa theo mức độ TĐH ngời ta chia các thiết bị kiểm tra ra các loại sau đây:
- Thiết bị kiểm tra bằng tay. - Thiết bị kiểm tra cơ khí. - Thiết bị kiểm tra bán tự động. - Thiết bị kiểm tra tự động.
Khi sử dụng thiết bị (đồ gá) kiểm tra bằng tay thì ngời công nhân (ngời kiểm tra) thực hiện tất cả các thao tác cần thiết đều bằng tay nh: gá và tháo chi tiết trên đồ gá, xếp đặt những chi tiết thành phẩm và phế phẩm vào những chỗ riêng biệt. Quá trình đánh giá chất lợng của chi tiết (hay sản phẩm) đợc thực hiện bằng mắt thờng hoặc bằng chỉ số của các dụng cụ đo.
Đối với các thiết bị kiểm tra bán tự động thì một số thao tác nh: gá, tháo chi tiết hoặc đôi khi cả phân loại chi tiết đợc thực hiện bằng tay, còn lại tất cả các thao tác khác đều đợc thực hiện tự động. ở các thiết bị kiểm tra tự động thì tất cả các quá trình kiểm tra đều đợc TĐH.
Dựa theo phơng pháp tự động đến quá trình gia công chi tiết thì các thiết bị kiểm tra đợc chia ra hai loại sau đây:
- Kiểm tra thụ động.
- Kiểm tra chủ động (kiểm tra tích cực).
Dùng các thiết bị kiểm tra thụ động để xác định các kích thớc của các chi tiết, phân loại các chi tiết ra thành các chính phẩm và phế phẩm, xác định các phế phẩm có thể sửa chữa hoặc không thể sửa chữa đợc, phân loại chi tiết ra thành từng nhóm theo kích thớc.
Các thiết bị kiểm tra tích cực có thể cố định kích thớc kiểm tra trực tiếp trong quá trình gia công và truyền tín hiện về kích thớc trong quá trình gia công hoặc về vị trí của cơ cấu chấp hành của máy (ụ bánh đá mài) hoặc của dụng cụ cắt (đá mài). Khi thực hiện kiểm tra tích cực thì không cần dừng máy và nh vậy thời gian kiểm tra trùng với thời gian máy (thời gian gia công). Vì quá trình kiểm tra kích thớc đợc thực hiện trực tiếp trong quá trình gia công, cho nên các thiết bị kiểm tra tích cực cho phép điều khiển đợc quá trình công nghệ nhằm đảm bảo độ chính xác yêu cầu. Điều này có thể đạt đợc nhờ các cơ cấu phản hồi ngợc cho phép tác động đến cơ cấu chấp hành của máy để ngăn ngừa phế phẩm. Các thiết bị kiểm tra này chính là các thiết bị kiểm tra tự động. Dới đây là một số thiết bị kiểm tích cực thông dụng (hình 4-4).
Hình 4-4a là cơ cấu dựa trên nguyên tắc kiểm tra trực tiếp. Cơ cấu kiểm tra 4 tiếp xúc với chi tiết gia công 5. Nguyên lý hoạt động của thiết bị kiểm tra tích cực trên hình 4 - 1a đợc giải thích nh sau: Kích thớc gia công của chi tiết 5 đ- ợc xác định bằng đat-tric 2. Đat-tric 2 đợc gá trên cơ cấu đo 4. Đat-tric 2 truyền các tín hiệu qua bộ khuếch đại 6 tới cơ cấu 3 để dịch chuyển đá mài. Các đèn báo hiệu 1 hoặc đồng hồ so 7 cho biết kích thớc gia công của chi tiết.
Hình 4-4b là phơng pháp kiểm tra gián tiếp. ở đây dịch chuyển của ụ đá mài 8 theo hớng của chi tiết gia công 9 đợc kiểm tra bằng đầu đo 10.
Trong thực tế sản xuất ngời ta thờng dùng các thiết bị kiểm tra tích cực dựa trên nguyên tắc kiểm tra trực tiếp. Phơng pháp kiểm tra này đảm bảo độ chính xác cao và không bị ảnh hởng nhiều của độ cứng vững của hệ thống công nghệ và các yếu tố khác.
Hình 4-. Các thiết bị kiểm tra tích cực
a) Kiểm tra trực tiếp: 1. Đèn hiệu; 2. Đat-tric; 3. Cơ cấu dịch chuyển đá mài; 4. Cơ cấu đo; 5. Chi tiết gia công; 6. Bộ khuyếch đại; 7. Đồng hồ so.
b) Kiểm tra gián tiếp: 8. ụ đá mài; 9. Chi tiết gia công; 10. Đầu đo.
c) Kiểm tra trớc khi gia công: 11. Chi tiết gia công; 12. Đat-tric; 13. Cơ cấu tách; 14. Dụng cụ; 15. Cơ cấu máy.
Hình 4-4c là sơ đồ kiểm tra chi tiết 11 trớc khi gia công để tránh gẫy dao 14 hoặc phá vỡ cơ cấu máy 15. Các phôi phế phẩm đợc cơ cấu 13 (đợc điều khiển bằng đat-tric 12) tách ra, còn các phôi thành phẩm đợc đa vào gia công.
Hình 4-1d là sơ đồ kiểm tra tự động kích thớc của chi tiết 16 sau khi gia công bằng một thiết bị có gắn đat-tric 17 (đat-tric này kiểm tra kích thớc của từng chi tiết gia công). Thiết bị kiểm tra này thực hiện một số chức năng nh: phân loại chi tiết thành phẩm theo nhóm kích thớc, tách các chi tiết phế phẩm, dừng máy sau khi phát hiện các chi tiết phế phẩm, hiệu chỉnh máy.
Trong các phân xởng cơ khí ngời ta thờng sử dụng các thiết bị kiểm tra tích cực tự điều chỉnh. Thiết bị này gồm hai cơ cấu kiểm tra: một cơ cấu thực hiện kiểm tra tích cực trong quá trình gia công, còn cơ cấu thứ hai thực hiện việc kiểm tra các chi tiết thành phẩm, có nghĩa là kiểm tra lại công việc của cơ cấu thứ nhất. Trong những trờng hợp cần thiết thì cơ cấu thứ hai tự động điều chỉnh cơ cấu thứ nhất.