金属缺陷扫描装置设计开题报告.docVIP

2014届毕业设计（论文）开题报告题 目 金属缺陷扫描装置设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械电子工程 姓 名 YYYYYY 班 级 XXXXXX 指导教师 XXX 设计地点 江苏理工学院 起止日期 2013年12月15日2014年6月05日 2014 年 1 月 15 日毕业设计（论文）开题报告1、 课题的意义目的 随着现代工业的发展，对产品质量和结构安全，使用可靠性提出了越来越高的要求。金属的缺陷检测在保证产品质量方面，可以探测到肉眼无法看见的试件内部缺陷；在对试件表面质量进行检测时，可以探测出许多肉眼很难看见的细小缺陷。在保证使用安全方面，可以检测金属在高温和应力的作用下材料蠕变；定期进行检验及时发现缺陷，可以避免事故的发生。在降低成本方面，金属的缺陷检测可以防止工序浪费，减少返工，减低废品率，从而降低成本。二、任务分析 结合实验研究中设备自动化要求，设计能自动伺服扫描的机械机构，制作能通过带轮和丝杠传动扫描机械零部件缺陷的机械装置。具体要求：1使用三维绘图软件，设计能自动伺服扫描的机械机构；2设计微机驱动和光栅脉冲采集装置；3. 设计微机驱动和采集软件；4. 安装调试实验平台。三、设计方案根据任务书的要求，机械结构设计提出了两种的方案：A方案：电动机同步带轮丝杆 B方案：电动机齿轮传动丝杆 经过比较，B方案采用齿轮传动承受能力强，并且传动的精度高。与此同时，齿轮传动的设计要求较高，成本相对与A方案而言成本较高。综合考虑使用A方案同样可以达到我们的使用要求，并且工艺比较简洁更有实用性，所以采用A方案。即采用步进电机驱动、同步带轮传动和丝杆传动来实现机械传动，再使光栅传感器与丝杆传动装置一起动作，并对并动作时的脉冲数进行计数以确定位置。最后，采用电涡流传感器与被测物体的距离不变，当金属缺陷引起金属的电导率、磁导率发生改变时，记录发生变化的位置，以达到探伤的目的。电路设计完成以下四个任务：1.光栅尺位移传感器信号通讯2.电涡流传感器信号通讯3.串口通信4.步进电机控制通过三菱plc来作为下位机控制，实现对步进电机的控制、传感器信号的接收和上位机的串口通讯。方案一： 图. PLC驱动步进电机的框图PLC具有控制可靠性高的优点。而且用PLC控制步进驱动系统，具有PLC系统构成简单，工程造价低等优点易于推广。 方案二： 图. 单片机驱动步进电机的框图具有成本低、功能齐全、适应性强、操作方便，要采用单片机和硬件部分相结合的方式进行控制。 经比较采用PLC驱动方式。最后，上位机可采用两种方法：采用VB语言来实现软件的设计，包含以下三个模块的功能：1.串口通讯2.人机界面3.进制转换采用G语言编程的Labview软件来实现软件的设计。包含以下三个模块的功能： 1.串口通讯 2.人机界面 3.进制转换 VB与Labview相比，虚拟仪器没有常规仪器的控制面板，而是利用计算机强大的图形环境，采用可视化的图形编程语言和平台，以在计算机屏幕上建立图形化的软面板来替代常规的传统仪器面板。但VB的优点是易懂易学，最终采用VB作为上位机编程程序。四、预期成果设计自动伺服扫描的机械机构图纸一套；所设计及部分制作的机械装置能按要求动作；设计微机驱动和光栅脉冲采集装置图纸一套及控制软件一套；设计说明书一份。五、进度安排及主要参考文献2013.12.15-2014.1.15 搜集自动伺服扫描的机械机构资料，完成方案的构建；2014.1.16-2014.4.31 设计自动伺服扫描的机械机构；2014.5.1-2014.5.25 微机驱动和光栅脉冲采集装置，编写采集及控制程序2014.5.26-2014.6.3 编写说明书；2014.6.4-2014.6.5 答辩。六、参考文献1 赵俊生.基于PLC的步进电机调速和正反转控制系统J. 商场现代化， 2010(21)：21-23.2 彭强.浅析PLC控制系统软件设计J. 商场现化,2010(08):10-15.3 龚仲华.三菱FX系列PLC应用技术M.北京：北京人民邮电出版社，2010.4 杨久红，王小增 .MSComm控件实现PC与PLC串行通讯J现代电子技术，2005，196(5)：114-1155季海娟. Visual Basic 6.0基础教程M.北京:清华大学出版社,2005.6王茁，李颖卓，张波.机电一体化系统设计M.北京：化学工业出版社，2002.7 雷振山.LabVIEW高级编程与虚拟仪器工程应用M.北京:中国铁道出版社,2009.8 成大先.机械设计手册第四版M.化学工业出版社.2002.9 李江全，汤智辉，朱东芹 Visual Basic数据采集与串口通信测控应用实战M.北京：人民邮电出版社.2010.10 三菱电机公司. FX3U.FX3UC系列微型可编程控制器编程手册-基本应用指令说明书 M，2005.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计（论文）结果的预测）。该课题结合科研平台建设和检测过程的自动化需要，设计制作能自动伺服扫描的机械机构，该装置能通过带轮和丝杠传动扫描机械零部件缺陷，并实时将缺陷的有无和位置送上位机保存。课题能使学生在PLC电机驱动、PLC与上位机数据传输和通讯、VB软件编程、光栅检测技术等多方面得到有益的锻炼，能将所学到的机械、PLC控制、传感、微机编程等各种理论，应用到工程实际之中，具有较强的实用性和较好的社会效益，能开拓学生的视野和创新能力，是一个综合性设计性要求较高、能锻炼学生的项目，具有一定的深度、广度和设计工作量，经过学生本人的努力应该能完成该课题设计任务。指导教师_2014年 1 月 15 日系（教研室）意见