金属缺陷扫描装置设计开题报告.doc

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 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： B方案： 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。 最后上位机采用G语言编程的Labview软件来实现软件的设计。包含以下个模块的功能：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； 201.6.4-2014.6.5 答辩。 [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 ：114-115． [5]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.F