畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)控制系統(tǒng)硬件部分

1、 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：李言華學(xué) 號(hào)：0101170104專 業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器設(shè)計(jì)(論文)題目：滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)控制系統(tǒng)硬件部分指 導(dǎo) 教 師:孔德仁 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(huì)對(duì)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(yè)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；

2、3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報(bào)告第一欄目?jī)?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(cè)）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)gb/t 740894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課題的研究背景滑塊是空氣調(diào)節(jié)器中的一個(gè)關(guān)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(guān)系到其性能的好壞。隨著空氣

3、調(diào)節(jié)器的發(fā)展，滑塊的需求量越來越大，對(duì)其精度要求越來越高，而傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法存在檢測(cè)速度慢（一個(gè)工人一個(gè)班次只能檢測(cè)幾百塊），效率低，人為因素影響大的問題，嚴(yán)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(xué)承擔(dān)研制一套自動(dòng)化程度高、檢測(cè)效率高的滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)。該系統(tǒng)由檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)、自動(dòng)分料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成，可以達(dá)到實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)滑塊的尺寸，以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省大量的人力、財(cái)力、物力，并提高檢測(cè)的正確率，使生產(chǎn)量與檢測(cè)同步，以提高生產(chǎn)效率。測(cè)量時(shí)首先要求的就是精度，即不確定度。我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際中被測(cè)對(duì)象的精度要求來確定測(cè)量設(shè)備的精度，

4、一般設(shè)備的測(cè)量誤差取被測(cè)件公差的1/3，或者取被測(cè)件公差的1/5或1/10。在本課題中，檢測(cè)平臺(tái)的垂直公差要求為1%mm，平行公差要求為1%mm，精度要求為0.1m，因此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(cè)效率。根據(jù)寧波市科技局的要求，該檢測(cè)平臺(tái)的檢測(cè)速度需要達(dá)到2萬件/天。針對(duì)這一要求，我們應(yīng)全面考慮其自動(dòng)化程度，如微機(jī)控制，自動(dòng)上下料，自動(dòng)傳送工作，自動(dòng)檢測(cè)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(dòng)機(jī)構(gòu)的震動(dòng)引入附加的測(cè)量誤差，造成測(cè)量結(jié)果的失真，傳動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)采用了分體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，將測(cè)量工作臺(tái)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分離，從而可以大大減少

5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)測(cè)量過程的影響。滑塊的每一表面要測(cè)量?jī)蓷l對(duì)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)，還要做180度翻轉(zhuǎn)。通過在測(cè)量平臺(tái)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)，而滑塊的180度翻轉(zhuǎn)，則要通過設(shè)計(jì)流水線的空間結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。就硬件而言，系統(tǒng)所用器件質(zhì)量的優(yōu)劣和結(jié)構(gòu)工藝是影響可靠性的重要因素，故應(yīng)合理地選擇元、器件，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)元、器件的負(fù)載、速度、功耗、工作環(huán)境等技術(shù)參數(shù)應(yīng)留有一定的安全量，并對(duì)元、器件進(jìn)行老化和篩選?？刂葡到y(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(cè)和傳感器、步進(jìn)電機(jī)、電磁鐵的選擇，輸出驅(qū)動(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)

6、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。本課題以西門子公司s7-200系列plc和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，將plc驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、可靠性高、性價(jià)比優(yōu)良、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(cè)平臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了滑塊厚度檢測(cè)和分類全過程的自動(dòng)化。當(dāng)把系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)工作完成后，還需對(duì)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)上的錯(cuò)誤和工藝性故障。軟件調(diào)試可對(duì)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

7、配的問題。2國(guó)內(nèi)外自動(dòng)檢測(cè)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(yùn)過程。過去，成件物品分揀一般用人力和借助簡(jiǎn)單機(jī)械來進(jìn)行，其主要缺點(diǎn)是勞動(dòng)量大，效力低，差錯(cuò)率高。隨著生產(chǎn)及商業(yè)連鎖經(jīng)營(yíng)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(shè)施，也是物料搬運(yùn)自動(dòng)化的一個(gè)重要分支。雙向滑塊分揀系統(tǒng)主要由前處理設(shè)備、雙向推塊分揀主機(jī)、后處理設(shè)備、控制裝置及電腦管理等四部分組成。1.前處理設(shè)備包括雙向滑塊分揀機(jī)之前向雙向滑塊分揀機(jī)輸送物品的進(jìn)給臺(tái)及其他輔助性輸送機(jī)和作業(yè)臺(tái)等。進(jìn)給臺(tái)的功能主要有兩個(gè)：一是操作

8、人員利用輸入裝置或條碼識(shí)別裝置將各個(gè)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(dòng)分岔機(jī)構(gòu)等一系列指令；另一個(gè)是控制分揀物品進(jìn)入分揀主機(jī)的時(shí)間和速度，使進(jìn)入分揀主機(jī)的物件與分配好的推塊同步，確保和物件準(zhǔn)確分揀。其他輔助性輸送機(jī)則是向進(jìn)給臺(tái)輸送分揀物品，可根據(jù)分揀系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的要求和條件來設(shè)置。2.雙向推塊分揀主機(jī)是系統(tǒng)的核心設(shè)備，由板式輸送機(jī)、推塊、道岔等關(guān)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(yīng)的下線格口。3.后處理設(shè)備一般指設(shè)置在雙向滑塊分揀主機(jī)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(dòng)力和無動(dòng)力

9、、滑槽和排輪結(jié)構(gòu)等，以適應(yīng)不同需求，線格口一般設(shè)有預(yù)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(yùn)，也有直接將伸縮式輸送機(jī)或其他輸送機(jī)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(duì)物品分揀資訊和處理，給系統(tǒng)設(shè)備各執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作指令，使物品迅速、準(zhǔn)確地在預(yù)定的分揀口進(jìn)入目的地，完成對(duì)物品的分揀搬運(yùn)處理。電腦管理主要是對(duì)系統(tǒng)中各設(shè)備運(yùn)行的資料進(jìn)行記錄、監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)，相關(guān)生產(chǎn)資料、技術(shù)資料、各類報(bào)表等的整理和列印，并能與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)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(cè)平臺(tái)系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)功能，以達(dá)到減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率的目的

10、。該系統(tǒng)經(jīng)過加工、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(dòng)化程度高、移植性通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，大大提高了檢測(cè)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(xiàn)：1 天津電儀職大.自動(dòng)生產(chǎn)線技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社,19952 周萬珍等. plc分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社,20043 王昌明，孔德仁，朱蘊(yùn)璞 機(jī)電測(cè)控執(zhí)行器.南京：南京理工大學(xué)，20024 鐘約先，林亨.機(jī)械系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制.北京：清華大學(xué)出版社，20015 劉杰，趙春雨，宋偉剛，張鐳.機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)與產(chǎn)品設(shè)計(jì).北京：冶金工業(yè)出版社，20046 孫傳友，孫曉斌等.測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大

11、學(xué)出版社，20027 趙永成，王豐，李明穎.機(jī)電傳動(dòng)控制.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，20038 薛鈞義，武自芳.微機(jī)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用.西安：西安交通大學(xué)出版社，20039 強(qiáng)錫富.傳感器 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 10 李正軍.計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200411 黃惟一等.測(cè)試技術(shù):理論與應(yīng)用.第1版.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1988 12 齊從謙，王士蘭.plc技術(shù)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 13 廖常初.plc編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200214 michael r.lyu.軟件可靠性工程手冊(cè).北京：電子工業(yè)出版社，1997 15 王

12、永華.現(xiàn)代電氣控制及plc應(yīng)用技術(shù) 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，200416 金茂椿，魏家軾.電機(jī)與控制.成都：電子科技大學(xué)出版社，1992課題工作進(jìn)度計(jì)劃：2005年3月15日3月18日 接受畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，了解其內(nèi)容3月19日3月26日 開題報(bào)告3月27日4月4日 外文翻譯4月5日5月31日 設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)6月1日6月14日 初步完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文撰寫6月15日6月18日 修改6月19日6月24日 論文答辯 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：一. 擬制的滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：1檢測(cè)速度為每個(gè)平臺(tái)2萬件/天，流水式，帶傳動(dòng)。

13、2測(cè)滑塊厚度共六個(gè)數(shù)據(jù)15個(gè)點(diǎn)，正反面各測(cè)一次。3. 垂直公差要求為1%mm，平行公差要求為1%mm，精度要求為0.1m。4電機(jī)要正反轉(zhuǎn)且要旋轉(zhuǎn)所需要的相應(yīng)的正確的角度。5能夠自動(dòng)處理檢測(cè)數(shù)據(jù)，并按照要求把其分成七類，從七個(gè)不同的出口滑出。6系統(tǒng)具有一定的容錯(cuò)能力，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)轉(zhuǎn)速和設(shè)計(jì)判別滑塊堆積感應(yīng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對(duì)滑塊隊(duì)列的檢測(cè)，充分保證滑塊的隊(duì)列有序可靠通過，并且即使出現(xiàn)滑塊卡位、不能完成正確分類，也不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰或誤分類等現(xiàn)象。二 擬采用的研究方法隨著科技的不斷發(fā)展，檢測(cè)自動(dòng)化已成為一種提高效率、提高檢測(cè)結(jié)果精確性的重要途徑。傳統(tǒng)的滑塊檢測(cè)主要依靠工人手工打表的方式，對(duì)滑塊是否

14、合格進(jìn)行檢驗(yàn)。人工檢測(cè)存在檢測(cè)速度慢、效率低下、人為因素影響大等問題。因此，滑塊的自動(dòng)化檢測(cè)成為必然。本課題中滑塊的傳送、分料、滑塊厚度的檢測(cè)等動(dòng)作全部由系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)，這不僅能夠大大提高測(cè)試效率，還能減少工作人員的主觀因素對(duì)測(cè)試結(jié)果精確性的影響。要達(dá)到滑塊厚度尺寸的自動(dòng)檢測(cè)的目的，本系統(tǒng)主要采用的是流水線式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)軌中完成滑塊的運(yùn)行及其翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)，并在完成綜合檢測(cè)后自動(dòng)分料，導(dǎo)軌用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)雙面同步齒形帶傳動(dòng)，分料機(jī)構(gòu)部分用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，電磁鐵得失電來實(shí)現(xiàn)；采用可編程序控制器（plc）作為系統(tǒng)的控制核心，通過串行通訊與工控機(jī)組成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)滑塊檢測(cè)、分料過程的實(shí)時(shí)監(jiān)視和自動(dòng)控制。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（