487 焊縫跟蹤光電傳感器控制

487 焊縫跟蹤光電傳感器控制,焊縫,跟蹤,光電,傳感器,控制,節(jié)制 湘 潭 大 學(xué) 興湘學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題 目 焊縫跟蹤光電傳感器控制姓 名 李文彬 學(xué)號(hào) 2007964207專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 07 機(jī)械一班指導(dǎo)教師 李衛(wèi) 職稱 副教授填寫時(shí)間 2011 年 3 月 12 日2011 年 3 月說(shuō) 明1．根據(jù)湘潭大學(xué)《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)，系主任批準(zhǔn)后實(shí)施。2．開(kāi)題報(bào)告是畢業(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。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái) 語(yǔ)要同 時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞， 須注出全稱。4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于 2000 字。5．開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第 2～4 周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后，應(yīng)寫一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。6. 填寫說(shuō)明：(1) 課題性質(zhì) ：可填寫 A．工程設(shè)計(jì)；B． 論文；C. 工程技術(shù)研究；E.其它。(2) 課題來(lái)源：可填寫 A．自然科學(xué)基金與部、省、市 級(jí)以上科研課題；B．企、事 業(yè)單位委托課題；C．校級(jí)基金 課題；D．自擬課題。(3) 除自擬課題 外，其它課題必須要填寫課題的名稱。(4) 參考文獻(xiàn)不能少于 10 篇。(5) 填寫內(nèi)容的字體大小 為小四，表格所留空不夠可增頁(yè)。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名 李文彬 學(xué) 號(hào) 2007964207 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自 動(dòng)化指導(dǎo)教師 李衛(wèi) 職 稱 副教授 所在系 工程課題來(lái)源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì)課題名稱 焊縫跟蹤光電傳感器控制一、選題的依據(jù)、課題的意義及國(guó)內(nèi)外基本研究情況（1）選題依據(jù)該項(xiàng)目主要是解決現(xiàn)有的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)算復(fù)雜、成本高等問(wèn)題。由于采用了多重比較和譯碼的方式，降低了焊炬的高度和人工白色標(biāo)志帶精度對(duì)焊縫自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)精度的影響，使計(jì)算過(guò)程和電路結(jié)構(gòu)極大簡(jiǎn)化。實(shí)際焊接工藝試驗(yàn)系統(tǒng)跟蹤精度高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)。系統(tǒng)主要用于自動(dòng)角焊機(jī)，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行焊縫水平跟蹤，用于水平高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定、工件旋轉(zhuǎn)的環(huán)焊縫自動(dòng)跟蹤，在多種焊接專機(jī)上作為標(biāo)準(zhǔn)配置，用于焊縫自動(dòng)跟蹤，裝配在普通焊接設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤，用于焊接機(jī)器人智能焊縫跟蹤。（2）課程意義制造業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化焊接與機(jī)器人焊接技術(shù)提出了更高的要求。作為焊接自動(dòng)化的重要內(nèi)容，焊縫自動(dòng)跟蹤在焊接生產(chǎn)中具有非常重要的作用。論文設(shè)計(jì)并研制了一套光電傳感器式焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)由光電傳感器、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，并根據(jù)系統(tǒng)的要求開(kāi)發(fā)了基于 MSC-51 單片機(jī)的跟蹤系統(tǒng)軟件。（3）國(guó)內(nèi)外基本研究情況在金屬制造業(yè)中，焊接是僅次于裝配和機(jī)械加工的第三大產(chǎn)業(yè)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，每年鋼鐵產(chǎn)量的 40%以上要通過(guò)焊接才能轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品。自動(dòng)化焊接技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，焊接生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化和機(jī)器人一直在不斷發(fā)展之中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本在 1975 年共有焊接工人 460，930 名，而 1985 年減少為 335，600 名，1990 年則為 210，800 名，在過(guò)去的二十多年中，焊接工作不斷地由手工操作轉(zhuǎn)化為自動(dòng)、半自動(dòng)焊接乃至機(jī)器人焊接。隨著現(xiàn)代焊接生產(chǎn)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高以及機(jī)器人焊接技術(shù)的發(fā)展，對(duì)焊接自動(dòng)跟蹤技術(shù)的要求也越來(lái)越迫切。二、研究?jī)?nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施（1）研究?jī)?nèi)容縫跟蹤作為一門綜合性應(yīng)用技術(shù)，具有多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，包括電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)焊、焊接、結(jié)構(gòu)、流體、光學(xué)、電磁等學(xué)科，國(guó)內(nèi)外眾多研究工作者投入到這一領(lǐng)域進(jìn)行研究，從示教型焊接機(jī)器人到程序控制焊接系統(tǒng)，再到移動(dòng)式自動(dòng)焊縫跟蹤技術(shù)，焊接自動(dòng)化的每一次進(jìn)步都顯著提高了生產(chǎn)效率。焊接技術(shù)的自動(dòng)化、柔韌性和智能化是未來(lái)焊接技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。焊接自動(dòng)跟蹤主要由傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分組成，并構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)。（2）關(guān)鍵理論和技術(shù)傳感器是焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其作用是精確檢測(cè)出焊縫的位置和形狀信息比轉(zhuǎn)化為電信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)才能對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整焊槍位置，從而實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。（3（完成課題的方案和措施接觸式傳感器是最早使用的傳感器，其特點(diǎn)為不受電弧干擾、工作可靠、成本低，曾在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，但由于跟蹤精度不高，目前正在被其他傳感器方法取代。聲學(xué)傳感器尤其是超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、價(jià)格便宜。超聲波傳感器由超聲波發(fā)生及接受裝置組成。超聲波傳感器的測(cè)量精度主要取決于超聲波的頻率，頻率越高，誤差越小，一般超聲波的頻率在 1.25 至 2.5MHZ。電弧傳感器的工作原理是在焊接過(guò)程中，當(dāng)焊槍與工件之間的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起電弧電壓和電流的變化，這些變化都可以作為特征信號(hào)被提取出來(lái)實(shí)現(xiàn)焊槍高低和左右兩個(gè)方向的跟蹤控制。三、主要特色及工作進(jìn)度第 1～4 周：搜集資料，掌握 PLC 使用方法。第 5～8 周：了解焊縫跟蹤光電傳感器控制系統(tǒng)。提出可行性控制方案。第 9～12 周：選擇元器件、畫梯形圖。第 13～16 周：編程調(diào)試第 17 周：制圖、寫論文準(zhǔn)備答辯四、主要參考文獻(xiàn)（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁(yè)碼列出）[ 1 ] B o b I r v i n g． S e n s o r s a n d c o n t r o l s c o n t i n u e t o c l o s et h el o o pi n a r cw e l d — i n _ g [ J ]．We l d i n g J o u r n a l ，1 9 9 9 ，7 8 ( 4) ： 3 1 —3 6 ． [ 2 ] 潘際鑾． 現(xiàn)代弧焊控制[ M] ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2 0 0 0 ． [ 3 ] 陳 強(qiáng)， 潘際鑾， 大島健司． 焊接過(guò)程的模糊控制[ J ] ． 機(jī)械工 程學(xué)報(bào)，1 9 9 5 ， 3 1 ( 4 ) ： 8 7 —9 1 ． [ 4 ] 蔣力培，張甲英，馬宏澤．傳感器超前檢測(cè)式焊縫自動(dòng)跟蹤系 統(tǒng)的控制模型[ J ] ．焊接學(xué)報(bào)，1 9 9 8 ，1 9 ( 3 ) ：1 8 4—1 8 9 ． [ 5 ] 陳伯蠡 ． 焊接冶金原理[ M] ． 北京：清華大學(xué)出版社，1 9 9 1 ． [ 6 ] 張文鉞 ． 焊接冶金學(xué)( 基本原理 ) [ M] ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，1 9 9 6 ． [7 ] 　陳武柱 ,王勇,林青松.焊縫自動(dòng)跟蹤技術(shù)的現(xiàn)狀及新發(fā)展.焊管[ M],1992(5) :1 - 10.[8 ] 　潘際鑾 ,陳武柱. 焊縫棱邊雙向激光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)[N]. 焊接學(xué)報(bào),1984(2) :34 - 40.[9 ] 　李士勇 .模糊控制·神經(jīng)控制和智能控制論[ J ].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1996.指導(dǎo)教師意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系意見(jiàn)系主任簽名：年 月 日院意見(jiàn) 教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日