滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

南 京 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開(kāi)題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè) ： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 設(shè)計(jì) (論文 )題目 ： 滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái) -檢測(cè)平臺(tái) 指 導(dǎo) 教 師 : 2005 年 3 月 20 日 開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求 1開(kāi)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(jiàn)及所在專(zhuān)業(yè)審查后生效； 2開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨 水筆工整書(shū)寫(xiě)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(jiàn)； 3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打印）在本開(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)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(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) GB/T 7408 94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(shū)寫(xiě)。如“ 2004 年 3 月 15 日”或“ 2004-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 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(xiě) 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 一 選題背景和意義 本文介紹的是為空調(diào)中某個(gè)精度要求很高的滑塊測(cè)量所設(shè)計(jì)的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。 （一）采用自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備有非常重要的意義 1采用自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)有利于提高生產(chǎn)效率并降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)與自動(dòng)機(jī)械當(dāng)然密不可分。所謂自動(dòng)機(jī)械，是指在沒(méi)有操作人員直接參與下，組成機(jī)器的各個(gè)結(jié)構(gòu)（裝置）能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)動(dòng)作，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成循環(huán)的機(jī)器。在該測(cè)量滑塊的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中， 為了減少時(shí)間損失并提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，使送料分類(lèi)等輔助工作與被測(cè)件的運(yùn)送、檢測(cè)工作重合起來(lái)。工作中，首先啟動(dòng)機(jī)器，人工完成將被測(cè)滑塊送至檢測(cè)系統(tǒng)中，自動(dòng)定位、夾緊，然后滑塊隨同步齒形帶移動(dòng)并完成測(cè)量，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、分類(lèi)并從不同的出料口滑處。我們據(jù)上可以看出：整個(gè)測(cè)量過(guò)程工人僅需要把被測(cè)件放到進(jìn)料口，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。 2自動(dòng)檢測(cè)的控制元件可以保證足夠的測(cè)量精度，從而確保測(cè)量分類(lèi)的可靠性 在機(jī)械行業(yè)中，質(zhì)量是生命。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的過(guò)程中，自動(dòng)檢測(cè)的作用和重要意義是不言而喻的。作為裝備有感應(yīng)器和反 饋裝置的測(cè)量系統(tǒng)，可以達(dá)到比較高的測(cè)量精度。測(cè)量過(guò)程中如要保證動(dòng)態(tài)測(cè)量精度，需要研究適合于動(dòng)態(tài)或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)的測(cè)試設(shè)備，甚至能集成到加工設(shè)備中的特殊測(cè)試設(shè)備，做到實(shí)時(shí)測(cè)試。設(shè)備制造出來(lái)后，再根據(jù)調(diào)試結(jié)果對(duì)一些環(huán)節(jié)作適當(dāng)?shù)男薷?，從而保證了測(cè)量分類(lèi)結(jié)果的可靠性。 3自動(dòng)檢測(cè)是測(cè)量學(xué)和自動(dòng)機(jī)械兩者緊密結(jié)合的有機(jī)整體。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外在這兩個(gè)領(lǐng)域的研究已經(jīng)比較成熟，便于我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)參考或直接利用 隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，測(cè)量學(xué)朝著更廣、更精的方向發(fā)展。眾所周知， 三峽水利樞紐工程 巨大，技術(shù)要求高。僅監(jiān)測(cè)一項(xiàng)就耗資巨大，對(duì) 變形監(jiān)測(cè)和 庫(kù)區(qū)地殼形變、滑坡、巖崩以及水庫(kù)誘發(fā)地震監(jiān)測(cè)，不僅采用目前國(guó)內(nèi)外最成熟最先進(jìn)的儀器、技術(shù)，在實(shí)踐中也在不斷發(fā)展新的技術(shù)和方法，如對(duì)滑坡體變形與失穩(wěn)研究的計(jì)算機(jī)智能仿真系統(tǒng)；擬進(jìn)行研究的三峽庫(kù)區(qū)滑坡泥石流預(yù)報(bào)的 3S工程等，都涉及到精密工程測(cè)量。隔河巖大 壩外部變形觀測(cè)的 GPS實(shí)時(shí)持續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置精度達(dá)到了亞毫米。 自動(dòng)機(jī)械方面，自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)不斷的引進(jìn)技術(shù)，改善生產(chǎn)，這方面的進(jìn)步是顯而易見(jiàn)的。數(shù)控機(jī)床， 流水生產(chǎn)線等等無(wú)一不是自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用。而在以下四個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)中我們?nèi)孕杌ù罅?、下大功?。（ 1）如何才能改善機(jī)器的動(dòng)態(tài)性能：使之在高速工作時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，降低振動(dòng)與噪聲；（ 2）如何才能提高系統(tǒng)工作可靠性，降低故障率，提高機(jī)器設(shè)備的利用率；（ 3）提高機(jī)械效率，減少磨損和摩擦，提高精度保持性。對(duì)于如何設(shè)計(jì)一部自動(dòng)機(jī)械，前人已經(jīng)總結(jié)了一套方案。設(shè)計(jì)過(guò)程可分為初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段、工作圖設(shè)計(jì)階段、安裝調(diào)試階段。 二 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 （一） 北京靈和公司生產(chǎn)的大慣量超精密氣浮平臺(tái) 1 工作條件 平臺(tái)在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮對(duì)不同尺寸的多種氣足結(jié)構(gòu)形式特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的要求，所以不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大慣量氣浮平臺(tái)的設(shè)計(jì) 方法、控制理論及氣膜厚度和壓力分布特性的研究，還為氣浮軸承共性的理論方面的研究成果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享。為準(zhǔn)確研究光刻機(jī)在工作過(guò)程的真實(shí)的特性，需實(shí)現(xiàn)大慣量氣足沿 XY方向運(yùn)動(dòng)。為保證大慣量氣足的穩(wěn)定性，在大慣量氣足旁邊加一副氣足，兩氣足均采用真空預(yù)載方式。由該平臺(tái)所得出的氣浮導(dǎo)軌和大慣量氣足工作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性和超精密控制方法能夠真實(shí)的反映光刻機(jī)實(shí)際工作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。 2 技術(shù)要求 （ 1）技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)指標(biāo) 最大運(yùn)動(dòng)加速度： 1.6 2.0g 定位精度： 0.5 2.0m 最大穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)速度： 600mm/s 運(yùn)動(dòng)行程 300mm氣浮導(dǎo)軌：氣膜剛度 8N/um 大慣量氣足 :承載大于 40Kg 氣泵：最大持續(xù)供氣壓力 8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 （ 2）配置 直線電機(jī) 3個(gè)，最大持續(xù)推力 450N峰值電流 7A 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 3個(gè)，提供最大驅(qū)動(dòng)電流 7A 運(yùn)動(dòng)控制卡 1個(gè)，可進(jìn)行多軸聯(lián)控 光柵尺 2個(gè)，分辨率 0.5um 工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 1個(gè) 氣浮導(dǎo) 6個(gè)，氣膜剛度 8N/um 大慣量氣足 1個(gè)，承載大于 40Kg 氣泵 1個(gè)，最大持續(xù)供氣壓力 8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 氣浮隔振平臺(tái) 1個(gè)，最大沖擊偏離系數(shù) 10-3 （二）國(guó)外 德國(guó)生產(chǎn)的 銦瓦線尺測(cè)距儀 DISTINVAR，應(yīng)變儀 DISTERMETER ISETH，石英伸縮儀，各種光學(xué)應(yīng)變計(jì)，位移與振動(dòng)激光快速遙測(cè)儀等。采用多譜勒效應(yīng)的雙頻激光干涉儀，能在數(shù)十米范圍內(nèi)達(dá)到 0.01m 的計(jì)量精度，成為重要的長(zhǎng)度檢校和精密測(cè)量設(shè)備；采用 CCD 線列傳感器測(cè)量微距離可達(dá)到百分之幾微米的精度，它們使距離測(cè)量精度從毫米、微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)世界。 三 可供借鑒的理論 在高精度的檢測(cè)方面國(guó)內(nèi)外有一些相關(guān)的理論可供參考： 1 測(cè)量平差理論 測(cè)量 平 差理論主要表現(xiàn)在對(duì)模型誤差的研究上，主要包括：平差中函數(shù)模型誤差、隨機(jī)模型誤差的鑒別或診斷 ；模型誤差對(duì)參數(shù)估計(jì)的影響，對(duì)參數(shù)和殘差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的影響；病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測(cè)方案設(shè)計(jì)的關(guān)系。 2 工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法 網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件，解求目標(biāo)函數(shù)的極大值或極小值 。 模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)的軟件功能和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟主要是：根據(jù)設(shè)計(jì)資料和地圖資料在圖上選點(diǎn)布網(wǎng)，獲取網(wǎng)點(diǎn)近似坐標(biāo) (最好將資料作數(shù)字化掃描并在微機(jī)上進(jìn)行。模擬觀測(cè)方案，根據(jù)儀器確定觀測(cè)值精度，可進(jìn)一步模擬觀測(cè)值。 設(shè)計(jì)并研制該課題對(duì)社會(huì)及個(gè)人都是有作用的，這臺(tái)設(shè)備源于工程 實(shí)際需要，主要是為了大幅度提高檢測(cè)效率，從而降低測(cè)量的成本，獲得更多的剩余價(jià)值。通過(guò)這樣一次練習(xí)，我們本人也可以學(xué)到不少東西。 1 我們可以熟悉整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的流程并為以后的科研奠定基礎(chǔ)。 2 設(shè)計(jì)整體方案討論過(guò)程中，在老師的指導(dǎo)下，我們一組 5人獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，團(tuán)結(jié)協(xié)作。 3 我們平時(shí)所學(xué)知識(shí)，在課題研究中得到了綜合運(yùn)用。 參考文獻(xiàn)： 1尚久浩 .自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì) .北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社 ,2003 2王化祥 .自動(dòng)檢測(cè)技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2004 3張宏建，蒙建波 .自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與裝備 .北京：化學(xué)工業(yè)出 版社 ,2004 4王華坤等 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .南京：兵器工業(yè)出版社 ,2001 5徐科軍 .自動(dòng)檢測(cè)和儀表中的共性技術(shù) .北京：清華大學(xué)出版社 ,2004 6余躍慶，李哲 .現(xiàn)代機(jī)械動(dòng)力學(xué) .第 1 版 .北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社 ,1998 7范欽珊主編 .工程力學(xué)教程 .第 1 版 .北京：高等教育出版社 ,1998 8黃俊欽 .測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) .第 1 版 .北京：國(guó)防工業(yè)出版社 ,1996 9柳昌慶 ,劉慶 .測(cè)試技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法 .第 1 版 .北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 ,1997 10童秉樞等 .機(jī)械 CAD 技術(shù)基礎(chǔ) .第 1 版 .北京：清 華大學(xué)出版社 ,1996 11劉安心，楊廷力 .機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì) .第 1 版 .北京：中國(guó)石化出版社 ,1999 12王中發(fā) .實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì) .第 1 版 .北京：北京理工大學(xué)出版社 ,1998 13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 ,2004 14張寶芬，張毅，曹麗 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現(xiàn)擬采用測(cè)兩對(duì)角線上不同點(diǎn)的厚度，然后對(duì)不同點(diǎn)的數(shù)據(jù)值進(jìn)行處理，以此來(lái)判定滑塊厚度是否滿足要求；通過(guò)工作臺(tái)導(dǎo)軌的約束使被測(cè)件旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)角線測(cè)量。 3.為保證測(cè)量的可靠性，分別以滑塊的兩個(gè)面為定位基準(zhǔn)，測(cè)得兩個(gè)面的兩組數(shù)據(jù)。為改變定位面，使被測(cè)件隨同步帶翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)這一功能。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見(jiàn) ： 1對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)： 該生很好地理解了課題的目的、任務(wù)和其所需要解決的工作、完成的功能等