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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 1 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況 根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料 撰寫 2000 字左右的文 獻(xiàn)綜述 文 獻(xiàn) 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(cè)量來實(shí)現(xiàn) 這種高強(qiáng)度 低效率的測(cè) 量方式 勢(shì)必會(huì)引入人為主觀因素 造成測(cè)量誤差 因而需要開發(fā)一套自動(dòng)化測(cè)量設(shè) 備來代替手工檢測(cè) 1 3 1 2 研究意義 本研究課題為實(shí)現(xiàn)藥筒尺寸自動(dòng)測(cè)量的專用設(shè)備 能夠?qū)崿F(xiàn)該型藥筒尺寸自動(dòng)側(cè) 量等功能 具有高效率 低誤差 高精度 可以實(shí)現(xiàn)柔性參數(shù)設(shè)定 實(shí)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(cè)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(cè) 滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求 為提升我國(guó)軍用測(cè)量設(shè)備 的水平做出貢獻(xiàn) 4 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前藥筒尺寸的自動(dòng)化測(cè)量 還沒有一套成型的系統(tǒng)測(cè)量方法 大多數(shù)關(guān)于藥筒 測(cè)量方面的研究 只是針對(duì)單一或少量幾何尺寸進(jìn)行測(cè)量 功能比較單一 集成化低 測(cè)量不夠全面 5 6 70 年代以前 我國(guó)軍用測(cè)試設(shè)備的自動(dòng)化程度是很低的 以手工操作為主 測(cè)量 設(shè)備是為了某種測(cè)量目的而專門設(shè)計(jì)制造的 難以改作它用 稱為第一代軍用測(cè)量系 統(tǒng) 70 年代末 80 年代初 我國(guó)的軍用自動(dòng)測(cè)量設(shè)備轉(zhuǎn)入以 GPIB 和 CAMAC 總線為主的 半自動(dòng)和自動(dòng)測(cè)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(cè)量設(shè)備箱標(biāo)準(zhǔn)化 模塊化 通用化體制邁進(jìn)了一大步 提高了設(shè)備的重復(fù)利 用 率 避免了各型號(hào)或同型號(hào)不同批次測(cè)量設(shè)備的重復(fù)性研制 降低了設(shè)備投資 技術(shù) 上 達(dá)到了相互交流和繼承 使用上達(dá)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(cè)量系統(tǒng) 90 年代初 隨著 VXI 總線的逐漸普及 我國(guó)的軍用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備越來越多的采用 VXI 總線 稱之為第三代測(cè)量系統(tǒng) 經(jīng)過 30 多年的發(fā)展 我國(guó)的測(cè)量?jī)x器的生產(chǎn)規(guī)模 和生產(chǎn)能力僅次于美國(guó) 日本 英國(guó) 德國(guó) 法國(guó) 居世界第六位 但這些測(cè)量?jī)x器 主 要是中 低檔儀器 10 3 長(zhǎng)度尺寸測(cè)量 經(jīng)過廣泛查詢對(duì)比長(zhǎng)度尺寸測(cè)量?jī)x器資料 差動(dòng)變壓器式傳感器可以被用于該 藥筒長(zhǎng)度測(cè)量 差動(dòng)變壓式傳感器是將線性變化的機(jī)械量轉(zhuǎn)化成電量的變化 11 差 動(dòng)變壓器式位移傳感器初級(jí)繞組接通交流電源后 兩個(gè)次級(jí)繞組由于互感作用產(chǎn)生了 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E2 1 與 E2 2 如果把兩個(gè)二次線圈的同名端相連接 會(huì)在另一對(duì)同名端產(chǎn) 生一個(gè)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(gè)二次線圈中間位置時(shí) 兩個(gè)線圈的電動(dòng)勢(shì)相等 即 E2 1 E2 2 0 輸出電壓為 0V 把此時(shí)的電壓值稱為 零點(diǎn)電壓或殘余電壓當(dāng)鐵芯偏離中間位置時(shí) 兩組線圈產(chǎn)生的互感發(fā)生變化 兩個(gè)次 級(jí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)的方向 12 4 外徑測(cè)量 激光測(cè)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(cè)器上 就會(huì)有信號(hào)產(chǎn)生 然后通過光電傳感器將此信號(hào)傳到 計(jì) 算機(jī)上進(jìn)行處理 便可獲得測(cè)量工件的直徑值 13 5 內(nèi)經(jīng)測(cè)量 電子柱式氣動(dòng)量?jī)x的設(shè)計(jì)原理是比較測(cè)量法 其測(cè)量方法是將長(zhǎng)度信號(hào)轉(zhuǎn)化為氣 流信號(hào) 再通過氣電轉(zhuǎn)換器將氣信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 由發(fā)光管組成的光柱顯示出測(cè)量 值 一套運(yùn)用電子柱式氣動(dòng)量?jī)x建立的完整氣動(dòng)測(cè)量系統(tǒng) 一般包括 氣壓閥 放大器 氣 動(dòng)測(cè)頭 標(biāo)定規(guī) 連接器及其他附件組成 14 6 底厚測(cè)量 機(jī)器視覺技術(shù)以其處理速度快 包含信息量大和方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn) 已經(jīng)廣 泛 的應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域 機(jī)器視覺是運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬人的視覺功能 代替人眼 實(shí) 現(xiàn)測(cè)量和判斷 機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺采集裝置 對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行圖像采集 然后將其轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào) 傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)軟件 再對(duì)特征信息進(jìn)行分析 處 理 轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)被計(jì)算機(jī)識(shí)別控制 15 參考文獻(xiàn) 1 錢杏軒 鋼制整體引伸藥筒的設(shè)計(jì)與制造 M 國(guó)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(shì) 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(hù)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(huì)生 可燃藥筒點(diǎn)火問題淺析 彈道學(xué)報(bào) 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(dòng)測(cè)量系統(tǒng) 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào) 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(dòng)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(jī)制的刀具檢測(cè)方法 J 中國(guó)機(jī)械工程 2008 19 17 2024 2028 16 張秋鄂 工件幾何尺寸自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng) 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào) 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(jì) 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 1 研究的問題 本文藥筒幾何尺寸的測(cè)量集成了多種測(cè)量方式 包括全長(zhǎng)測(cè)量 內(nèi)徑測(cè)量 兩檔 外徑測(cè)量等 綜合以上測(cè)量類別 將藥筒測(cè)量歸結(jié)為三大類 即長(zhǎng)度測(cè)量技術(shù)以及內(nèi) 外徑測(cè)量技術(shù) 本文主要研究?jī)?nèi)容是某藥自動(dòng)測(cè)量控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 首先闡述課題的研究目 的及意義 其次通過對(duì)藥筒尺寸特點(diǎn)分析 將藥筒尺寸分為對(duì)長(zhǎng)度值 內(nèi)徑值 外徑 值 的測(cè)量 按照不同的尺寸類型探討測(cè)量的方法及原理 然后進(jìn)行總體規(guī)劃 明確 該型檢測(cè)設(shè)備機(jī)械部分如何開發(fā)設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的搭建 并重點(diǎn)對(duì)控制系統(tǒng)的搭 建與開發(fā)進(jìn)行詳細(xì)闡述 2 研究的方案 對(duì)于該型藥筒的長(zhǎng)度尺寸檢測(cè) 為了滿足到達(dá)檢測(cè)精度要求和自動(dòng)化檢測(cè)的要 求 需要尋找一款簡(jiǎn)單適用的測(cè)量?jī)x器 經(jīng)過廣泛查詢對(duì)比長(zhǎng)度尺寸測(cè)量的儀器資料 差動(dòng)變壓器式位移傳感器可以被用于該型藥筒自動(dòng)測(cè)量的長(zhǎng)度值測(cè)量 差動(dòng)變壓器式 位移傳感器是將線性變化的機(jī)械量轉(zhuǎn)化成電量的變化 圖 4 1 差動(dòng)變壓器式位移傳感器原理圖 針對(duì)該型藥筒的內(nèi)徑尺寸測(cè)量 經(jīng)過查找論證 選用成熟的電子式氣動(dòng)量?jī)x 比 較容易滿足于藥筒內(nèi)徑值檢測(cè) 電子式氣動(dòng)量?jī)x是一種針對(duì)內(nèi)外徑尺寸 運(yùn)用非接觸 式測(cè)量方法的精密測(cè)量?jī)x器 它能夠滿足自動(dòng)化檢測(cè)要求 具有高效的測(cè)量效率 圖 4 2 典型氣動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)連接圖 針對(duì)該型藥筒外徑需要對(duì)多個(gè)尺寸進(jìn)行測(cè)量 最好尋求一種能夠一次測(cè)量完成多 個(gè)外徑尺寸的方法 而且需要滿足測(cè)量效率和精度較高 方便實(shí)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(cè)徑儀 可以滿足于該型藥筒外徑尺寸值測(cè)量 激光 測(cè)徑儀是一種運(yùn)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(duì)生產(chǎn)線 上的圓形被測(cè)對(duì)象實(shí)行高速 高精度和非接觸式的測(cè)量 圖 4 3 激光測(cè)徑儀測(cè)量原理圖 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見 張曉凱同學(xué)通過閱讀相關(guān)的文獻(xiàn) 對(duì)于所研究的課題的意義以及設(shè)計(jì)內(nèi)容都有了 大體的了解 初步方案和設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了合理的安排 預(yù)計(jì)能夠按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 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