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畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 1 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況 根據(jù)所查閱的文獻資料 撰寫 2000 字左右的文 獻綜述 文 獻 綜 述 1 1 研究背景 某產(chǎn)品藥筒工件都是成批量加工生產(chǎn) 成型較復(fù)雜 且加工精度要求比較高 而 現(xiàn)在藥筒尺寸合格與否的判定 都是依靠手工測量來實現(xiàn) 這種高強度 低效率的測 量方式 勢必會引入人為主觀因素 造成測量誤差 因而需要開發(fā)一套自動化測量設(shè) 備來代替手工檢測 1 3 1 2 研究意義 本研究課題為實現(xiàn)藥筒尺寸自動測量的專用設(shè)備 能夠?qū)崿F(xiàn)該型藥筒尺寸自動側(cè) 量等功能 具有高效率 低誤差 高精度 可以實現(xiàn)柔性參數(shù)設(shè)定 實現(xiàn)程序系統(tǒng)易 讀易改 降低了藥筒的生產(chǎn)成本 可以節(jié)省多名手工測量人員 而且該設(shè)備能夠使得 該藥筒工件易于管理和質(zhì)量監(jiān)測 滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求 為提升我國軍用測量設(shè)備 的水平做出貢獻 4 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前藥筒尺寸的自動化測量 還沒有一套成型的系統(tǒng)測量方法 大多數(shù)關(guān)于藥筒 測量方面的研究 只是針對單一或少量幾何尺寸進行測量 功能比較單一 集成化低 測量不夠全面 5 6 70 年代以前 我國軍用測試設(shè)備的自動化程度是很低的 以手工操作為主 測量 設(shè)備是為了某種測量目的而專門設(shè)計制造的 難以改作它用 稱為第一代軍用測量系 統(tǒng) 70 年代末 80 年代初 我國的軍用自動測量設(shè)備轉(zhuǎn)入以 GPIB 和 CAMAC 總線為主的 半自動和自動測試階段 7 9 與以前的專用設(shè)備比較 采用 GPIB 總線和 CAMAC 總線 武 器系統(tǒng)測量設(shè)備箱標準化 模塊化 通用化體制邁進了一大步 提高了設(shè)備的重復(fù)利 用 率 避免了各型號或同型號不同批次測量設(shè)備的重復(fù)性研制 降低了設(shè)備投資 技術(shù) 上 達到了相互交流和繼承 使用上達到了成果共享和設(shè)備通用 因此縮短了研制周期 節(jié) 省了人力和資金 成為第二代軍用測量系統(tǒng) 90 年代初 隨著 VXI 總線的逐漸普及 我國的軍用自動測試設(shè)備越來越多的采用 VXI 總線 稱之為第三代測量系統(tǒng) 經(jīng)過 30 多年的發(fā)展 我國的測量儀器的生產(chǎn)規(guī)模 和生產(chǎn)能力僅次于美國 日本 英國 德國 法國 居世界第六位 但這些測量儀器 主 要是中 低檔儀器 10 3 長度尺寸測量 經(jīng)過廣泛查詢對比長度尺寸測量儀器資料 差動變壓器式傳感器可以被用于該 藥筒長度測量 差動變壓式傳感器是將線性變化的機械量轉(zhuǎn)化成電量的變化 11 差 動變壓器式位移傳感器初級繞組接通交流電源后 兩個次級繞組由于互感作用產(chǎn)生了 感應(yīng)電動勢 E2 1 與 E2 2 如果把兩個二次線圈的同名端相連接 會在另一對同名端產(chǎn) 生一個與鐵芯位移成線性函數(shù)關(guān)系的特性曲線 當(dāng)鐵芯位于兩個二次線圈中間位置時 兩個線圈的電動勢相等 即 E2 1 E2 2 0 輸出電壓為 0V 把此時的電壓值稱為 零點電壓或殘余電壓當(dāng)鐵芯偏離中間位置時 兩組線圈產(chǎn)生的互感發(fā)生變化 兩個次 級線圈中的感應(yīng)電動勢不再相等 便有電壓輸出 輸出電壓的大小和鐵芯的位移量有 關(guān) 輸出電壓的相位取決于鐵芯移動的方向 12 4 外徑測量 激光測徑儀箱體內(nèi)帶有高速旋轉(zhuǎn)的 HeNe 激光發(fā)射器和激光接收器 由激光發(fā)射器 發(fā)出的激光束通過多面鏡反射后 透過發(fā)射透鏡變成平行光 工件只要擋住光束 通 過 接收透鏡 傳到光電探測器上 就會有信號產(chǎn)生 然后通過光電傳感器將此信號傳到 計 算機上進行處理 便可獲得測量工件的直徑值 13 5 內(nèi)經(jīng)測量 電子柱式氣動量儀的設(shè)計原理是比較測量法 其測量方法是將長度信號轉(zhuǎn)化為氣 流信號 再通過氣電轉(zhuǎn)換器將氣信號轉(zhuǎn)換為電信號 由發(fā)光管組成的光柱顯示出測量 值 一套運用電子柱式氣動量儀建立的完整氣動測量系統(tǒng) 一般包括 氣壓閥 放大器 氣 動測頭 標定規(guī) 連接器及其他附件組成 14 6 底厚測量 機器視覺技術(shù)以其處理速度快 包含信息量大和方便實現(xiàn)自動化等特點 已經(jīng)廣 泛 的應(yīng)用于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域 機器視覺是運用計算機模擬人的視覺功能 代替人眼 實 現(xiàn)測量和判斷 機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺采集裝置 對目標區(qū)域進行圖像采集 然后將其轉(zhuǎn)換成圖像信號 傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)軟件 再對特征信息進行分析 處 理 轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號被計算機識別控制 15 參考文獻 1 錢杏軒 鋼制整體引伸藥筒的設(shè)計與制造 M 國防工業(yè)出版社 1988 9 1 2 2 Brain Tasson Aluminum Cartridge Case Concept AD E403 044 ATK Ordnance and Ground Systems LLC 4700 Nathan Lane North Plymouth MN 55442 2512 May 2005 6 7 3 郭俊杰 彈藥發(fā)展史上的一次革命 藥筒可燃化 金屬世界 1998 6 4 李華 工程塑料在彈藥部件上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢 J 工程塑料應(yīng)用 2007 年 第 35 卷 第 8 期 71 72 5 F W ROBBINS COMBUSTIBLE CARTRIDGE CASES CURRENT STATUS AND FUTURE PROSPECTS AD A254 636 BALLISTIC RESEARCH LABORATORY ABERDEEN PROVING GROUND MARYLAND AUGUST 1992 1 2 6 五三九六課題組 122 毫米榴彈炮用塑料藥筒的研究 22 23 7 史純厚 可燃藥筒的防護涂層 表面技術(shù) J 1990 年第 19 卷 第 1 期 24 25 8 吉韶華 可燃藥筒燃燒性能研究 火炸藥 J 1988 年第 1 期 29 30 9 張會生 可燃藥筒點火問題淺析 彈道學(xué)報 J 1995 年第 7 卷 第 2 期 27 28 10 李煜 郭德惠 新型含能纖維可燃藥筒性能研究 含能材料 J 2009 年 11 張秋鄂 工件幾何尺寸自動測量系統(tǒng) 電子測量與儀器學(xué)報 J 2004 年增刊 1068 1071 12 Al Chilsholm OLE for Process Control takes first step to ward data sharing standards 2006 69 9 49 53 13 范富明 程良倫 王曉芬等 一種新型光學(xué)快速自動聚焦系統(tǒng) J 光電工程 2010 37 5 127 133 14 Ramnivas Laddad Separate Software Concerns with Aspect oriented Programming IEEE Network Magazine 2004 8 1 56 61 15 竇燕 孔令富 一種基于視覺注意機制的刀具檢測方法 J 中國機械工程 2008 19 17 2024 2028 16 張秋鄂 工件幾何尺寸自動測量系統(tǒng) 電子測量與儀器學(xué)報 J 2004 年增刊 1068 1071 17 Keshab Das Pramathes Das and Chand Mohan Roy Application of distributed control a case study WORLD CEMENT SEPTEMBER 2005 59 62 18 Olivoer Peyro Saint Paul Poul Skjoth Process control in Greenfield Rim Super Plants Cement Industry Technical Conference 201 211 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段 途徑 1 研究的問題 本文藥筒幾何尺寸的測量集成了多種測量方式 包括全長測量 內(nèi)徑測量 兩檔 外徑測量等 綜合以上測量類別 將藥筒測量歸結(jié)為三大類 即長度測量技術(shù)以及內(nèi) 外徑測量技術(shù) 本文主要研究內(nèi)容是某藥自動測量控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計 首先闡述課題的研究目 的及意義 其次通過對藥筒尺寸特點分析 將藥筒尺寸分為對長度值 內(nèi)徑值 外徑 值 的測量 按照不同的尺寸類型探討測量的方法及原理 然后進行總體規(guī)劃 明確 該型檢測設(shè)備機械部分如何開發(fā)設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)的搭建 并重點對控制系統(tǒng)的搭 建與開發(fā)進行詳細闡述 2 研究的方案 對于該型藥筒的長度尺寸檢測 為了滿足到達檢測精度要求和自動化檢測的要 求 需要尋找一款簡單適用的測量儀器 經(jīng)過廣泛查詢對比長度尺寸測量的儀器資料 差動變壓器式位移傳感器可以被用于該型藥筒自動測量的長度值測量 差動變壓器式 位移傳感器是將線性變化的機械量轉(zhuǎn)化成電量的變化 圖 4 1 差動變壓器式位移傳感器原理圖 針對該型藥筒的內(nèi)徑尺寸測量 經(jīng)過查找論證 選用成熟的電子式氣動量儀 比 較容易滿足于藥筒內(nèi)徑值檢測 電子式氣動量儀是一種針對內(nèi)外徑尺寸 運用非接觸 式測量方法的精密測量儀器 它能夠滿足自動化檢測要求 具有高效的測量效率 圖 4 2 典型氣動測量系統(tǒng)連接圖 針對該型藥筒外徑需要對多個尺寸進行測量 最好尋求一種能夠一次測量完成多 個外徑尺寸的方法 而且需要滿足測量效率和精度較高 方便實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制 經(jīng)過查找論證 選用成熟的激光測徑儀 可以滿足于該型藥筒外徑尺寸值測量 激光 測徑儀是一種運用光電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品 該設(shè)備采用激光掃描方式 對生產(chǎn)線 上的圓形被測對象實行高速 高精度和非接觸式的測量 圖 4 3 激光測徑儀測量原理圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見 張曉凱同學(xué)通過閱讀相關(guān)的文獻 對于所研究的課題的意義以及設(shè)計內(nèi)容都有了 大體的了解 初步方案和設(shè)計工作進行了合理的安排 預(yù)計能夠按時完成畢業(yè)設(shè)計 同意開題 指導(dǎo)教師 2016 年 3 月 20 日 所在系審查意見 系主任 2016 年 3 月 22 日