滑塊厚度綜合檢測平臺檢測平臺設計開題報告

南 京 理 工 大 學 畢業(yè)設計 (論文 )開題報告 學 生 姓 名： 學 號： 專 業(yè) ： 機械工程及自動化 設計 (論文 )題目 ： 滑塊厚度綜合檢測平臺 -檢測平臺 指 導 教 師 : 2005 年 3 月 20 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?。┰诒鹃_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(jié)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 一 選題背景和意義 本文介紹的是為空調(diào)中某個精度要求很高的滑塊測量所設計的自動檢測系統(tǒng)。 （一）采用自動檢測設備有非常重要的意義 1采用自動檢測技術有利于提高生產(chǎn)效率并降低工人的勞動強度。 自動檢測系統(tǒng)與自動機械當然密不可分。所謂自動機械，是指在沒有操作人員直接參與下，組成機器的各個結(jié)構(gòu)（裝置）能自動實現(xiàn)協(xié)調(diào)動作，在規(guī)定的時間內(nèi)完成循環(huán)的機器。在該測量滑塊的自動檢測系統(tǒng)中， 為了減少時間損失并提高勞動生產(chǎn)率，使送料分類等輔助工作與被測件的運送、檢測工作重合起來。工作中，首先啟動機器，人工完成將被測滑塊送至檢測系統(tǒng)中，自動定位、夾緊，然后滑塊隨同步齒形帶移動并完成測量，最后通過計算機數(shù)據(jù)處理、分類并從不同的出料口滑處。我們據(jù)上可以看出：整個測量過程工人僅需要把被測件放到進料口，工人的勞動強度大大降低。 2自動檢測的控制元件可以保證足夠的測量精度，從而確保測量分類的可靠性 在機械行業(yè)中，質(zhì)量是生命。在實現(xiàn)這個目標的過程中，自動檢測的作用和重要意義是不言而喻的。作為裝備有感應器和反 饋裝置的測量系統(tǒng)，可以達到比較高的測量精度。測量過程中如要保證動態(tài)測量精度，需要研究適合于動態(tài)或準動態(tài)的測試設備，甚至能集成到加工設備中的特殊測試設備，做到實時測試。設備制造出來后，再根據(jù)調(diào)試結(jié)果對一些環(huán)節(jié)作適當?shù)男薷模瑥亩ＷC了測量分類結(jié)果的可靠性。 3自動檢測是測量學和自動機械兩者緊密結(jié)合的有機整體。當前，國內(nèi)外在這兩個領域的研究已經(jīng)比較成熟，便于我們在設計時參考或直接利用 隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，測量學朝著更廣、更精的方向發(fā)展。眾所周知， 三峽水利樞紐工程 巨大，技術要求高。僅監(jiān)測一項就耗資巨大，對 變形監(jiān)測和 庫區(qū)地殼形變、滑坡、巖崩以及水庫誘發(fā)地震監(jiān)測，不僅采用目前國內(nèi)外最成熟最先進的儀器、技術，在實踐中也在不斷發(fā)展新的技術和方法，如對滑坡體變形與失穩(wěn)研究的計算機智能仿真系統(tǒng)；擬進行研究的三峽庫區(qū)滑坡泥石流預報的 3S工程等，都涉及到精密工程測量。隔河巖大 壩外部變形觀測的 GPS實時持續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測點的位置精度達到了亞毫米。 自動機械方面，自改革開放以來，我國不斷的引進技術，改善生產(chǎn)，這方面的進步是顯而易見的。數(shù)控機床， 流水生產(chǎn)線等等無一不是自動機械的應用。而在以下四個關鍵性環(huán)節(jié)中我們?nèi)孕杌ù罅?、下大功?。（ 1）如何才能改善機器的動態(tài)性能：使之在高速工作時運動平穩(wěn)，降低振動與噪聲；（ 2）如何才能提高系統(tǒng)工作可靠性，降低故障率，提高機器設備的利用率；（ 3）提高機械效率，減少磨損和摩擦，提高精度保持性。對于如何設計一部自動機械，前人已經(jīng)總結(jié)了一套方案。設計過程可分為初步設計階段、技術設計階段、工作圖設計階段、安裝調(diào)試階段。 二 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 （一） 北京靈和公司生產(chǎn)的大慣量超精密氣浮平臺 1 工作條件 平臺在設計時需考慮對不同尺寸的多種氣足結(jié)構(gòu)形式特性進行實驗驗證的要求，所以不僅可以實現(xiàn)對大慣量氣浮平臺的設計 方法、控制理論及氣膜厚度和壓力分布特性的研究，還為氣浮軸承共性的理論方面的研究成果進行實驗驗證提供了實驗平臺，實現(xiàn)資源共享。為準確研究光刻機在工作過程的真實的特性，需實現(xiàn)大慣量氣足沿 XY方向運動。為保證大慣量氣足的穩(wěn)定性，在大慣量氣足旁邊加一副氣足，兩氣足均采用真空預載方式。由該平臺所得出的氣浮導軌和大慣量氣足工作時的動態(tài)特性和超精密控制方法能夠真實的反映光刻機實際工作時的動態(tài)特性。 2 技術要求 （ 1）技術參數(shù)及設計指標 最大運動加速度： 1.6 2.0g 定位精度： 0.5 2.0m 最大穩(wěn)定運動速度： 600mm/s 運動行程 300mm氣浮導軌：氣膜剛度 8N/um 大慣量氣足 :承載大于 40Kg 氣泵：最大持續(xù)供氣壓力 8個標準大氣壓 （ 2）配置 直線電機 3個，最大持續(xù)推力 450N峰值電流 7A 直線電機驅(qū)動器 3個，提供最大驅(qū)動電流 7A 運動控制卡 1個，可進行多軸聯(lián)控 光柵尺 2個，分辨率 0.5um 工業(yè)控制計算機 1個 氣浮導 6個，氣膜剛度 8N/um 大慣量氣足 1個，承載大于 40Kg 氣泵 1個，最大持續(xù)供氣壓力 8個標準大氣壓 氣浮隔振平臺 1個，最大沖擊偏離系數(shù) 10-3 （二）國外 德國生產(chǎn)的 銦瓦線尺測距儀 DISTINVAR，應變儀 DISTERMETER ISETH，石英伸縮儀，各種光學應變計，位移與振動激光快速遙測儀等。采用多譜勒效應的雙頻激光干涉儀，能在數(shù)十米范圍內(nèi)達到 0.01m 的計量精度，成為重要的長度檢校和精密測量設備；采用 CCD 線列傳感器測量微距離可達到百分之幾微米的精度，它們使距離測量精度從毫米、微米級進入到納米級世界。 三 可供借鑒的理論 在高精度的檢測方面國內(nèi)外有一些相關的理論可供參考： 1 測量平差理論 測量 平 差理論主要表現(xiàn)在對模型誤差的研究上，主要包括：平差中函數(shù)模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷 ；模型誤差對參數(shù)估計的影響，對參數(shù)和殘差統(tǒng)計性質(zhì)的影響；病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測方案設計的關系。 2 工程控制網(wǎng)優(yōu)化設計理論和方法 網(wǎng)的優(yōu)化設計方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設計理論構(gòu)造目標函數(shù)和約束條件，解求目標函數(shù)的極大值或極小值 。 模擬法優(yōu)化設計的軟件功能和進行優(yōu)化設計的步驟主要是：根據(jù)設計資料和地圖資料在圖上選點布網(wǎng)，獲取網(wǎng)點近似坐標 (最好將資料作數(shù)字化掃描并在微機上進行。模擬觀測方案，根據(jù)儀器確定觀測值精度，可進一步模擬觀測值。 設計并研制該課題對社會及個人都是有作用的，這臺設備源于工程 實際需要，主要是為了大幅度提高檢測效率，從而降低測量的成本，獲得更多的剩余價值。通過這樣一次練習，我們本人也可以學到不少東西。 1 我們可以熟悉整個畢業(yè)設計的流程并為以后的科研奠定基礎。 2 設計整體方案討論過程中，在老師的指導下，我們一組 5人獻計獻策，團結(jié)協(xié)作。 3 我們平時所學知識，在課題研究中得到了綜合運用。 參考文獻： 1尚久浩 .自動機械設計 .北京：中國輕工業(yè)出版社 ,2003 2王化祥 .自動檢測技術 .北京：化學工業(yè)出版社 ,2004 3張宏建，蒙建波 .自動檢測技術與裝備 .北京：化學工業(yè)出 版社 ,2004 4王華坤等 .機械設計基礎 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4系統(tǒng)具有一定的容錯能力，即使出現(xiàn)滑塊卡位、不能完成正確分類，也不會出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰或誤分類等現(xiàn)象。 本課題研究的是這臺 滑塊厚度綜合檢測平臺機械部分的設計、分析（力學分析及可行性分析）、驗證、調(diào)試等環(huán)節(jié)。 二 擬采用的研究方法 1.采用流水線測量方式測量，提高測量效率。 2.每個面需要測多個點，并且這些點能夠測量一個平面的厚度。 現(xiàn)擬采用測兩對角線上不同點的厚度，然后對不同點的數(shù)據(jù)值進行處理，以此來判定滑塊厚度是否滿足要求；通過工作臺導軌的約束使被測件旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)對角線測量。 3.為保證測量的可靠性，分別以滑塊的兩個面為定位基準，測得兩個面的兩組數(shù)據(jù)。為改變定位面，使被測件隨同步帶翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)這一功能。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見 ： 1對“文獻綜述”的評語： 該生很好地理解了課題的目的、任務和其所需要解決的工作、完成的功能等