金属缺陷扫描装置设计开题报告

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1、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）开题报告一、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

2、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：电动机同步带轮丝杆B方案：电动机齿轮传动丝杆经过比较，B方案采用齿轮传动承受能力强，并且

3、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

4、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，上位机可采用两种方法：采用VB语言来实现软件的设计，包含以下三个模块的功能：1.串口通讯2.人机界面3.进制转换采用G语言编程的Labview软件来实现软件的设计。包含以下三个

5、模块的功能：1.串口通讯2.人机界面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

6、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；2014.6.4-2014.6.5答辩。六、参考文献[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.MS

7、Comm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.VisualBasic6.0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VisualBasic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.

8、[10]三菱电机公司.FX3U.FX3UC系列微型可编程控制器编程手册-基本应用指令说明书[M]，2005.指导教师意见（对课题的深度、