開題報(bào)告格式李文彬.doc

湘 潭 大 學(xué) 興湘學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目 焊縫跟蹤光電傳感器控制 姓 名 李文彬 學(xué)號(hào) 2007964207 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 07 機(jī)械一班 指導(dǎo)教師 李衛(wèi) 職稱 副教授 填寫時(shí)間 2011 年 3 月 12 日 2011 年 3 月 說 明 1根據(jù)湘潭大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作管理規(guī)定 ，學(xué)生必須撰寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 ，由指導(dǎo)教師簽署意見，系主任批準(zhǔn)后實(shí)施。 2 開題報(bào)告是畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。 3畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于 2000 字。 5開題報(bào)告檢查原則上在第 2 4 周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。 6. 填寫說明： (1) 課題性質(zhì)：可填 寫 A工程設(shè)計(jì)； B 論文； C. 工程技術(shù)研究； E.其它。 (2) 課題來源：可填寫 A自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題； B企、事業(yè)單位委托課題； C 校 級(jí)基金課題； D自擬課題。 (3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。 (4) 參考文獻(xiàn)不能少于 10 篇。 (5) 填寫內(nèi)容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開題報(bào)告 學(xué)生姓名 李文彬 學(xué) 號(hào) 2007964207 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自 動(dòng)化 指導(dǎo)教師 李衛(wèi) 職 稱 副教授 所在系 工程 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì) 課題名稱 焊縫跟蹤光電傳感器控制 一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內(nèi)外基本研究情況 （ 1） 選題依據(jù) 該項(xiàng)目主要是解決現(xiàn)有的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)算復(fù)雜、成本高等問題。由于采用了多重比較和譯碼的方式，降低了焊炬的高度和人工白色標(biāo)志帶精度對(duì)焊縫自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)精度的影響，使計(jì)算過程和電路結(jié)構(gòu)極大簡(jiǎn)化。實(shí)際焊接工藝試驗(yàn)系統(tǒng)跟蹤精度高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)。系統(tǒng)主要用于自動(dòng)角焊機(jī)，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行焊縫水平跟蹤，用于水平高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定、工件旋轉(zhuǎn)的環(huán)焊縫自動(dòng)跟蹤，在多種焊接專機(jī)上作為標(biāo)準(zhǔn) 配置，用于焊縫自動(dòng)跟蹤，裝配在普通焊接設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤，用于焊接機(jī)器人智能焊縫跟蹤。 （ 2） 課程意義 制造業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化焊接與機(jī)器人焊接技術(shù)提出了更高的要求。作為焊接自動(dòng)化的重要內(nèi)容，焊縫自動(dòng)跟蹤在焊接生產(chǎn)中具有非常重要的作用。論文設(shè)計(jì)并研制了一套光電傳感器式焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)由光電傳感器、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，并根據(jù)系統(tǒng)的要求開發(fā)了基于 MSC-51 單片機(jī)的跟蹤系統(tǒng)軟件。 （ 3） 國內(nèi)外基本研究情況 在金屬制造業(yè)中，焊接是僅次于裝配和機(jī)械加工的第三大產(chǎn)業(yè)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，每年鋼鐵產(chǎn)量 的 40%以上要通過焊接才能轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品。自動(dòng)化焊接技術(shù)問世以來，焊接生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化和機(jī)器人一直在不斷發(fā)展之中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本在 1975 年共有焊接工人 460， 930 名，而 1985 年減少為 335， 600 名， 1990 年則為 210， 800 名，在過去的二十多年中，焊接工作不斷地由手工操作轉(zhuǎn)化為自動(dòng)、半自動(dòng)焊接乃至機(jī)器人焊接。隨著現(xiàn)代焊接生產(chǎn)的自動(dòng)化程度越來越高以及機(jī)器人焊接技術(shù)的發(fā)展，對(duì)焊接自動(dòng)跟蹤技術(shù)的要求也越來越迫切。 二、研究內(nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施 （ 1） 研究內(nèi)容 縫跟蹤作為一門綜合性應(yīng)用技術(shù)，具有多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，包括電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)焊、焊接、結(jié)構(gòu)、流體、光學(xué)、電磁等學(xué)科，國內(nèi)外眾多研究工作者投入到這一領(lǐng)域進(jìn)行研究，從示教型焊接機(jī)器人到程序控制焊接系統(tǒng)，再到移動(dòng)式自動(dòng)焊縫跟蹤技術(shù)，焊接自動(dòng)化的每一次進(jìn)步都顯著提高了生產(chǎn)效率。焊接技術(shù)的自動(dòng)化、柔韌性和智能化是未來焊接技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。焊接自動(dòng)跟蹤主要由傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分組成，并構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng) 。 （ 2） 關(guān)鍵理論和技術(shù) 傳感器是焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其作用是精確檢測(cè)出焊縫的 位置和形狀信息比轉(zhuǎn)化為電信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)才能對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整焊槍位置，從而實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。 （ 3） 完成課題的方案和措施 接觸式傳感器是最早使用的傳感器，其特點(diǎn)為不受電弧干擾、工作可靠、成本低，曾在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，但由于跟蹤精度不高，目前正在被其他傳感器方法取代。聲學(xué)傳感器尤其是超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、價(jià)格便宜。超聲波傳感器由超聲波發(fā)生及接受裝置組成。超聲波傳感器的測(cè)量精度主要取決于超聲波的頻率，頻率越高，誤差越小，一般超聲波的頻率在 1.25 至 2.5MHZ。電弧傳感器的工 作原理是在焊接過程中，當(dāng)焊槍與工件之間的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起電弧電壓和電流的變化，這些變化都可以作為特征信號(hào)被提取出來實(shí)現(xiàn)焊槍高低和左右兩個(gè)方向的跟蹤控制。 三、主要特色及工作進(jìn)度 第 1 4 周： 搜集資料，掌握 PLC 使用方法。 第 5 8 周：了解焊縫跟蹤光電傳感器控制系統(tǒng)。提出可行性控制方案。 第 9 12 周：選擇元器件、畫梯形圖。 第 13 16 周：編程調(diào)試 第 17 周：制圖、寫論文準(zhǔn)備答辯 四、主要參考文獻(xiàn) （按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出） 1 B o b I r v i n g S e n s o r s a n d c o n t r o l s c o n t i n u e t o c l o s et h el o o pi n a r cw e l d i n _ g J We l d i n g J o u r n a l ， 1 9 9 9 ， 7 8 ( 4) ： 3 1 3 6 2 潘際鑾 現(xiàn)代弧焊控制 M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2 0 0 0 3 陳 強(qiáng)， 潘際鑾， 大島健司 焊接過程的模糊控制 J 機(jī)械工 程學(xué)報(bào)， 1 9 9 5 ， 3 1 ( 4 ) ： 8 7 9 1 4 蔣力培，張甲英，馬宏澤傳感器超前檢測(cè)式焊縫自動(dòng)跟蹤系 統(tǒng)的控制模型 J 焊接學(xué)報(bào)， 1 9 9 8 ， 1 9 ( 3 ) ： 1 8 4 1 8 9 5 陳伯蠡 焊接冶金原理 M 北京：清華大學(xué)出版社， 1 9 9 1 6 張文鉞 焊接冶金學(xué) ( 基本原理 ) M 北京：機(jī)械工業(yè)出版 社 ， 1 9 9 6 7 陳武柱 ,王勇 ,林青松 .焊縫自動(dòng)跟蹤技術(shù)的現(xiàn)狀及新發(fā)展 .焊管 M, 1992(5) :1 - 10. 8 潘際鑾 ,陳武柱 . 焊縫棱