滑塊厚度綜合檢測平臺控制系統(tǒng)硬件部分開題報告

南 京 理 工 大 學 畢業(yè)設計 (論文 )開題報告 學 生 姓 名： 李言華 學 號： 0101170104 專 業(yè) ： 測控技術與儀器 設計 (論文 )題目 ： 滑塊厚度綜合檢測平臺 控制系統(tǒng)硬件部 分 指 導 教 師 : 孔德仁 2005 年 3 月 29 日 開題報告填寫要求 1開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在 專業(yè)審查后生效； 2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見； 3“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于 15篇（不包括辭典、手冊）； 4 有關年月日等日期的填寫，應當按照國標 GB/T 7408 94數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“ 2004 年 3 月 15 日”或“ 2004-03-15”。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 1 課題的研究背景 滑塊是空氣調(diào)節(jié)器中的一個關鍵性部件，滑塊的幾何尺寸、形位公差、表面粗糙度等因素都直接關系到其性能的好壞。 隨著空氣調(diào)節(jié)器的發(fā)展，滑塊的需求量越來越大，對其精度要求越來越高， 而傳統(tǒng)的人工檢測方法存在檢測速度慢（一個工人一個班次只能檢測幾百塊），效率低，人為因素影響大的問題，嚴重制約了滑塊的生產(chǎn)效率。為了改善這一狀況，由 寧波市科技局提出、南京理工大學承擔研制一套自動化程度高、檢測效率高的滑塊厚度綜合檢測平臺。該系統(tǒng)由檢測平臺設計、自動分料機構設計、自動檢測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等組成，可以達到實現(xiàn)自動化檢測滑塊的尺寸，以減輕工人勞動強度，節(jié)省大量的人力、財力、物力，并提高檢測的正確率，使生產(chǎn)量與檢測同步，以提高生產(chǎn)效率。 測量時首先要求的就是精度，即不確定度。我們應根據(jù)實際中被測對象的精度要求來確定測量設備的精度，一般設備的測量誤差取被測件公差的 1/3，或者取被測件公差的1/5 或 1/10。在本課題中，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，因此本課題在精度方面的要求還是相當高的。其次，我們要考慮生產(chǎn)效率，即單位時間內(nèi)的檢測效率。根據(jù)寧波市科技局的要求，該檢測平臺的檢測速度需要達到 2 萬件 /天。針對這一要求，我們應全面考慮其自動化程度，如微機控制，自動上下料，自動傳送工作，自動檢測等，另外還要考慮可其行性等。為了保證傳送過程中的平穩(wěn)性，避免傳動機構的震動引入附加的測量誤差，造成測量結果的失真，傳動測量機構采用了分體結構的設計，將測量工作臺與傳動機構分離，從而可以大大減少傳動機構對測量過程的影響 。滑塊的每一表面要測量兩條對角線上共五個點（中心交叉處可看作一個），因此 ,滑塊在流水線上不但要做 90 度旋轉(zhuǎn)，還要做 180 度翻轉(zhuǎn)。通過在測量平臺上刻畫合適的曲線使滑塊能夠按照預先設定的軌跡作適當?shù)慕嵌刃D(zhuǎn)，而滑塊的 180度翻轉(zhuǎn)，則要通過設計流水線的空間結構來實現(xiàn)。 就硬件而言，系統(tǒng)所用器件質(zhì)量的優(yōu)劣和結構工藝是影響可靠性的重要因素，故應 合理地選擇元、器件，在設計時對元、器件的負載、速度、功耗、工作環(huán)境等技術參數(shù)應留有一定的安全量，并對元、器件進行老化和篩選。 控制系統(tǒng)硬件設計主要包括工業(yè)控制計算機的設計和選擇 ，輸入?yún)?shù)的檢測和傳感器、步進電機、電磁鐵的選擇，輸出驅(qū)動方式和驅(qū)動元件的選擇，人機聯(lián)系方式的選擇，最后生成控制系統(tǒng)原理圖和接線圖。 本課題以西門子公司 S7-200系列 PLC和工業(yè)控制計算機為核心，將 PLC驅(qū)動能力強、可靠性高、性價比優(yōu)良、使用方便等特點與工業(yè)控制計算機數(shù)據(jù)處理能力強、人機界面友好、管理水平高的特點結合起來，構成了滑塊厚度綜合檢測平臺測控系統(tǒng)，實現(xiàn)了滑塊厚度檢測和分類全過程的自動化。當把系統(tǒng)的軟硬件設計工作完成后，還需對系統(tǒng)進行調(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)試工作的主要任務為排除故障，包括設計上的錯誤和工藝性故障。軟件調(diào)試可對各個模塊單獨調(diào)試，然后再進行軟件聯(lián)調(diào)。系統(tǒng)調(diào)試應解決軟硬件之間不協(xié)調(diào)，不匹配的問題。 2 國內(nèi)外自動檢測的現(xiàn)狀 成件物品分揀是將眾多的不同物品，迅速地按其要求分送到眾多目的地的一種物料搬運過程。過去，成件物品分揀一般用人力和借助簡單機械來進行，其主要缺點是勞動量大，效力低，差錯率高。 隨著生產(chǎn)及商業(yè)連鎖經(jīng)營模式的發(fā)展和商品品種的激烈增多，目前物品分揀系統(tǒng)已成為各種行業(yè)，如郵政、醫(yī)藥、煙草、圖書等末端配送中心的重要設施，也是物料 搬運自動化的一個重要分支。 雙向滑塊分揀系統(tǒng)主要由前處理設備、雙向推塊分揀主機、后處理設備、控制裝置及電腦管理等四部分組成。 1.前處理設備包括雙向滑塊分揀機之前向雙向滑塊分揀機輸送物品的進給臺及其他輔助性輸送機和作業(yè)臺等。進給臺的功能主要有兩個：一是操作人員利用輸入裝置或條碼識別裝置將各個分揀物品的尺寸、目的地址送入資訊處理系統(tǒng)，然后經(jīng)控制器轉(zhuǎn)換為確定推塊方向、位置、數(shù)量和驅(qū)動分岔機構等一系列指令；另一個是控制分揀物品進入分揀主機的時間和速度，使進入分揀主機的物件與分配好的推塊同步，確保和物件準確分揀。其 他輔助性輸送機則是向進給臺輸送分揀物品，可根據(jù)分揀系統(tǒng)現(xiàn)場的要求和條 件來設置。 2.雙向推塊分揀主機是系統(tǒng)的核心設備，由板式輸送機、推塊、道岔等關鍵部件組成，根據(jù)控制裝置的指令、通過滑塊將分揀物品分揀到相應的下線格口。 3.后處理設備一般指設置在雙向滑塊分揀主機兩側(cè)的下線格口，其功能是暫存經(jīng)分揀的物件。下線格口有多種類型和表式，如：有動力和無動力、滑槽和排輪結構等，以適應不同需求，線格口一般設有預滿格及滿格聲光提示功能。格滿后，由人工收集和裝車發(fā)運，也有直接將伸縮式輸送機或其他輸送機連接下線格口組成 后處理系統(tǒng)，以提高分揀效率。 4.控制裝置及電腦管理是對物品分揀資訊和處理，給系統(tǒng)設備各執(zhí)行機構發(fā)出動作指令，使物品迅速、準確地在預定的分揀口進入目的地，完成對物品的分揀搬運處理。電腦管理主要是對系統(tǒng)中各設備運行的資料進行記錄、監(jiān)測和統(tǒng)計，相關生產(chǎn)資料、技術資料、各類報表等的整理和列印，并能與上位機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)路管理。 3 課題研究的目的及意義 本課題意在通過研制出的滑塊厚度綜合檢測平臺系統(tǒng)的自動檢測功能，以達到減輕工人勞動強度、提高生產(chǎn)效率的目的。該系統(tǒng)經(jīng)過加工、安裝、調(diào)試證明系統(tǒng)設計合理，具有適應性強、智 能化自動化程度高、移植性通用性強等特點， 大大提高了檢測效率，降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來了更大的效益。 參考文獻： 1 天津電儀職大 .自動生產(chǎn)線技術 .北京：電子工業(yè)出版社 ,1995 2 周萬珍等 . 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