滑塊厚度綜合檢測平臺系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)開題報(bào)告

南 京 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè) ： 測控技術(shù)與儀器 設(shè)計(jì) (論文 )題目 ： 滑塊厚度綜合檢測平臺 總體設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 : 2005 年 3 月 29 日 開題報(bào)告填寫要求 1開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2開題報(bào)告內(nèi)容必須用 黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于 15篇（不包括辭典、手冊）； 4 有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo) GB/T 7408 94數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“ 2004 年 3 月 15 日”或“ 2004-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文）開 題 報(bào) 告 1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1 課題研究的背景 滑塊是空氣調(diào)節(jié)機(jī)中的關(guān)鍵部件之一，其 幾何尺寸、表面粗糙度、形位公差等精度的高低 直接關(guān)系到空氣調(diào)節(jié)機(jī)性能的好壞，所以對它的精度要求相當(dāng)?shù)馗?。隨著空氣調(diào)節(jié)機(jī)產(chǎn)量的日益增加，滑塊的需求量也急劇上升。傳統(tǒng)的手工檢測已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能跟上生產(chǎn)的節(jié)奏，成了制約生產(chǎn)效率的一個(gè)瓶頸。針對這一現(xiàn)狀，南京理工大學(xué)與寧波市科技局合作研制一套滑塊厚度綜合檢測平臺。該系統(tǒng)由檢測平臺設(shè)計(jì)、 自動分料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、自動檢測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等組成，可以實(shí)現(xiàn)自動檢測滑塊的尺寸。采用這套自動化測量設(shè)備不僅可以縮短時(shí)間，使得測量速度與生產(chǎn)節(jié)拍相吻合，提高生產(chǎn)率，而且可以提高測量精度，節(jié)省人力，消除人為誤差，避免重復(fù)單調(diào)的勞動操作，減少費(fèi)用，還便于顯示及反饋等。 在測量領(lǐng)域，我們首先要求的就是精度（即不確定度）。應(yīng)根據(jù)實(shí)際中被測對象的精度要求來確定測量設(shè)備的精度，一般設(shè)備的測量誤差取被測件公差的 1/3，有時(shí)取被測件公差的 1/5 或 1/10，在本課題中，本檢測平臺的垂直公差要求為 1%mm，平行公差要求為 1%mm，精度要求為 0.1 m。可以認(rèn)為本課題在精度方面的要求還是相當(dāng)高的。其次，我們要考慮生產(chǎn)效率，即單位時(shí)間內(nèi)的檢測效率，根據(jù)寧波方面的要求，本檢測平臺的檢測速度為 2 萬件 /天。針對這一效率要求，應(yīng)該全面考慮其自動化程度，如微機(jī)控制，自動上下料，自動傳送工作，自動檢測等。另外還要考慮可行性等等。為了保證傳送過程中的平穩(wěn)性，避免傳動機(jī)構(gòu)的震動引入附加的測量誤差，造成測量結(jié)果的失真，傳動測量機(jī)構(gòu)采用了分體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，將測量工作臺與傳動機(jī)構(gòu)分離，從而大大減少 了 傳動機(jī)構(gòu)對測量過程的影響。滑塊的每一表面要測量兩條對角線上共 五個(gè)點(diǎn)（中心交叉處可看作一個(gè)），因此 ,滑塊在流水線上不但要做 90 度旋轉(zhuǎn)，還要翻轉(zhuǎn) 180 度。通過在測量平臺上刻畫合適的曲線使滑塊能夠按照預(yù)先設(shè)定的軌跡作適當(dāng)?shù)慕嵌刃D(zhuǎn)?；瑝K的 180 度翻轉(zhuǎn)，則通過設(shè)計(jì)流水線的空間結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和選擇，輸入?yún)?shù)的檢測和傳感 器的選擇，輸出驅(qū)動方式和驅(qū)動元件的選擇，人機(jī)聯(lián)系方式的選擇，最后生成控制系統(tǒng)原理圖和接線圖。軟件設(shè)計(jì)應(yīng)按照軟件工程的要求，認(rèn)真做好需求分析概要設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，編碼和測試等每一個(gè)環(huán)節(jié)，使開發(fā)的控制程序除滿足控制要求外，還 具有較好的可維護(hù)性。 本課題采用西門子公司 S7-200 系列 PLC 和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，將 PLC驅(qū)動能力強(qiáng)、高可靠性、優(yōu)良的性價(jià)比、使用方便等特點(diǎn)與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、人機(jī)界面友好、管理水平高的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成了滑塊厚度綜合檢測平臺測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了滑塊厚度檢測和分類全過程的自動化。 當(dāng)把系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)工作完成后，還需對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試工作分為三步：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試與仿真，軟硬件聯(lián)調(diào)即系統(tǒng)調(diào)試。硬件調(diào)試工作的主要任務(wù)為排除故障，包括設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性故障。軟件調(diào)試可對各個(gè)模塊單獨(dú)調(diào)試，然后再進(jìn)行軟 件聯(lián)調(diào)。系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)解決軟硬件之間不協(xié)調(diào)，不匹配的地方。 2 國內(nèi)外自動檢測的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 南京理工大學(xué)研制的機(jī)車轉(zhuǎn)向綜合測試平臺用于對機(jī)車加載，并實(shí)時(shí)對四輪載荷分布及軸位移進(jìn)行檢測。整個(gè)加載系統(tǒng)采用可編程控制器（ PLC）和工控機(jī)作為控制系統(tǒng)的主體，通過組成單回路反饋控制系統(tǒng)，在加載過程中準(zhǔn)確控制對轉(zhuǎn)向架施加的壓力。當(dāng)對轉(zhuǎn)向架加載和卸載力時(shí)，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測四輪受力和變形的關(guān)系，同時(shí)也可作為衡量轉(zhuǎn)向架承載能力的參考數(shù)據(jù)。車輪的形變體現(xiàn)縱向和橫向發(fā)生變化，因此需要使用精密位移傳感器測量其二維變化。具體要求 有： 4 路水平位移檢測：量程： 050mm，相對不確定度優(yōu)于 1%； 6 路豎直位移檢測：量程 0100mm，相對不確定度優(yōu)于 1%。整個(gè)系統(tǒng)能夠自動控制，自動報(bào)警，隨時(shí)切換到安全狀態(tài)，可節(jié)省大量人力，減少設(shè)計(jì)成本。采用可編程控制器和計(jì)算機(jī)聯(lián)合控制，使得整個(gè)控制過程更加可靠靈活。 德國生產(chǎn)的 銦瓦線尺測距儀 DISTINVAR，應(yīng)變儀 DISTERMETER ISETH，石英伸縮儀，各種光學(xué)應(yīng)變計(jì)，位移與振動激光快速遙測儀等。采用多譜勒效應(yīng)的雙頻激光干涉儀，能在數(shù)十米范圍內(nèi)達(dá)到 0.01m 的計(jì)量精度，成為重要的長度檢校和精 密測量設(shè)備；采用 CCD 線列傳感器測量微距離可達(dá)到百分之幾微米的精度，它們使距離測量精度從毫米、微米級進(jìn)入到納米級世界。 3 本課題研究的目的和意義 本系統(tǒng)經(jīng)加工、安裝、調(diào)試證明系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，具有適應(yīng)性強(qiáng)、智能化自動化程度高、移植性通用性強(qiáng)等特點(diǎn)， 大大提高檢測效率，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來更大的效益。 參考文獻(xiàn)： 1尚久浩 .自動機(jī)械設(shè)計(jì) .第二版 . 北京：中國輕工業(yè)出版社 2003 2周萬珍等 . 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