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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯
學(xué) 院： 機(jī)械電子工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
姓 名： 徐博
學(xué) 號(hào)： 060501516
外文出處： Seung-Nam Yu, Jae-Ho Jang,Chang-Soo Han
(用外文寫(xiě))
Department of Mechanical Engineering, Hanyang University, Seoul, Korea Accepted 8 May 2006.
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：
簽名：
年 月 日
附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。
附件1：外文資料翻譯譯文
一種自動(dòng)檢測(cè)隧道內(nèi)混凝土上的裂縫的可移動(dòng)機(jī)器人
摘要：
為了評(píng)測(cè)混凝土建筑物的安全性，用肉眼觀察裂縫的檢查員會(huì)周期性地測(cè)量并且記錄裂縫。不過(guò)這種手工檢查的效率是很低的并且很容易產(chǎn)生主觀的結(jié)論。因此，這項(xiàng)研究為混凝土的結(jié)構(gòu)檢查和測(cè)量裂縫提供了一個(gè)新的方案，它能夠提供客觀的裂縫數(shù)據(jù)，在評(píng)測(cè)安全性的過(guò)程中將會(huì)使用到這些數(shù)據(jù)。這個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)和一個(gè)裂縫視覺(jué)系統(tǒng)組成。移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)被一個(gè)圖象處理設(shè)備（CCD）控制著與墻保持恒定的距離。裂縫視覺(jué)系統(tǒng)運(yùn)用圖象處理技術(shù)，可以由獲得的圖像中得到有關(guān)裂縫的信息。為了保證對(duì)裂縫辨認(rèn)的準(zhǔn)確性，此系統(tǒng)運(yùn)用了圖像處理程序來(lái)得到裂縫結(jié)構(gòu)的幾何學(xué)特性和模型。目前這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)室和有關(guān)這個(gè)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。
2006 Elsevier B.V.版權(quán)所有。
關(guān)鍵字： 裂縫； 隧道； 檢查； 圖象處理； 移動(dòng)的機(jī)器人
1、簡(jiǎn)介：
大約70%的朝鮮地區(qū)都是多山區(qū)，在這些地區(qū)修建鐵路和公路都需要很多的隧道。在保持交通通暢的情況下，有關(guān)混凝土建筑物如隧道的安全性的調(diào)查依然在進(jìn)行著。為了確定這種結(jié)構(gòu)的安全，利用非破壞性實(shí)驗(yàn)的定期檢查正在進(jìn)行。不過(guò)，非破壞性的實(shí)驗(yàn)的低效率和錯(cuò)綜復(fù)雜的程序讓人們打消了用這樣的實(shí)驗(yàn)整個(gè)代替人的目測(cè)的念頭。因此，非破壞性實(shí)驗(yàn)僅僅局限于精確的檢查。[1] 視覺(jué)對(duì)混凝土建筑物的檢查與檢查員只使用他們的肉眼觀察沿結(jié)構(gòu)表面走的裂縫的措施有關(guān)。由此可知，目測(cè)的主要缺點(diǎn)是不能保證一次迅速和完整的調(diào)查。為了解決這些問(wèn)題，已經(jīng)研究出了各種各樣的使用圖象處理程序自動(dòng)檢查裂縫的方法，而且應(yīng)用到了實(shí)際的設(shè)施中，包括道路、橋梁、下水道等等。[2-6]
這項(xiàng)研究的特殊目的是要把一個(gè)裂縫察覺(jué)模件和移動(dòng)機(jī)器人的綜合系統(tǒng)應(yīng)用到隧道環(huán)境中。
類(lèi)似的學(xué)科研究正在進(jìn)行并且發(fā)展著。Komatsu 工程公司已經(jīng)研究出并且使這個(gè)能通過(guò)一臺(tái)激光掃描設(shè)備獲得道路和隧道里層的圖像的一個(gè)圖像捕獲系統(tǒng)商品化。日本的鐵路技術(shù)研究院研究出了一個(gè)使用CCD照相機(jī)得到鐵路隧道里層圖象的系統(tǒng)。來(lái)自加拿大的一個(gè)道路設(shè)備集團(tuán)股份有限公司，已經(jīng)研究出一個(gè)由一臺(tái)超聲波傳感器、一臺(tái)陀螺傳感器和一架CCD照相機(jī)組成，能夠在80千米/小時(shí)速度下得到道路圖象的系統(tǒng)，并且這種系統(tǒng)已經(jīng)在市場(chǎng)上出售。[7]
這種系統(tǒng)對(duì)裂縫、滲漏、剝落和裂片圖象數(shù)據(jù)的收集非常有用；不過(guò)，他們不提供自動(dòng)的裂縫檢查系統(tǒng)。如果要對(duì)裂縫數(shù)據(jù)作出迅速和客觀的評(píng)估，裂縫檢查和測(cè)量就必須是全自動(dòng)化。
照相機(jī)和激光技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在獲得建筑物表面的檢查圖象上，但是激光掃描設(shè)備的費(fèi)用很昂貴；另外，它還有一個(gè)影響系統(tǒng)維護(hù)的發(fā)熱問(wèn)題。這兩個(gè)問(wèn)題使得它在各個(gè)領(lǐng)域的工作效力都很差。照像機(jī)掃描設(shè)備比激光設(shè)備成本更低，但是它在黑暗環(huán)境里有照明問(wèn)題。因?yàn)橘M(fèi)用是在工程實(shí)施中考慮較多的一個(gè)因素，所以要更進(jìn)一步地研究表面圖像數(shù)據(jù)收集技術(shù)，這樣才能保證在低成本照相機(jī)的方法下，依然能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)的高水平的安全。綜上所述，這項(xiàng)研究提議的在一個(gè)隧道里由一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人和一個(gè)裂縫察覺(jué)系統(tǒng)組成的自動(dòng)化表面裂縫檢查系統(tǒng)，將會(huì)比人工的檢查更節(jié)省資源，效率更高。
2、實(shí)驗(yàn)情況
在距觀察的墻壁有一段固定位移的情況下，移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)在沒(méi)有檢查員幫助的情況下通過(guò)一臺(tái)CCD照相機(jī)獲得圖像數(shù)據(jù)。通過(guò)表格1提及的兩類(lèi)照相機(jī)與表格2的比較描述了在這個(gè)研究系統(tǒng)中使用的CCD照相機(jī)的性能規(guī)格。
為了獲得更清晰的圖像，機(jī)器人采用了一臺(tái)高功率發(fā)光器、減震設(shè)備和一個(gè)以測(cè)量系統(tǒng)速度來(lái)控制CCD照相機(jī)的傳感器。為了獲得一個(gè)0.3毫米/象素的分辨率，系統(tǒng)可以以5千米/小時(shí)的速度運(yùn)行。
裂縫檢查系統(tǒng)由能測(cè)出裂縫的厚度、長(zhǎng)度、方向的軟件組成，這些對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)表面的檢查來(lái)說(shuō)都是非常重要的因素。為了測(cè)試這個(gè)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)在如圖1中所示在大樓和道路隧道內(nèi)進(jìn)行。
圖 1
3.檢查機(jī)器人系統(tǒng)
3.1.檢查
考慮到安全的因素，混凝土的結(jié)構(gòu)被分為裂縫，滲漏，裂片和其他屬性檢查； 不過(guò)，裂縫占有最重要的位置，因?yàn)樗钣绊懟炷恋臓顩r [8].
混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫起因于不完善的修葺、溫度迅速降低引起的收縮、熱脹冷縮引起的波動(dòng)、和擴(kuò)大的場(chǎng)地而帶來(lái)的額外負(fù)荷。
裂縫可被分為垂直，水平，剪切和復(fù)合幾類(lèi)。 大約40%的裂縫是垂直的，11%是水平的，30%剪切，具體請(qǐng)參閱圖2。 [9].
圖2 裂縫的方向
3.2.系統(tǒng)配置
移動(dòng)的機(jī)器人系統(tǒng)由視覺(jué)，機(jī)械，和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備組成。 這些設(shè)備儲(chǔ)存著混凝土結(jié)構(gòu)的表面圖像，使裂縫和非裂縫地區(qū)的分布狀態(tài)反差最大化和當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)移動(dòng)到和結(jié)構(gòu)平行時(shí)使噪音減到最小。
裂縫探測(cè)系統(tǒng)其實(shí)就是一個(gè)從圖象數(shù)據(jù)中篩選并且計(jì)算出裂縫的數(shù)字化信息的軟件。這個(gè)軟件選出裂縫的長(zhǎng)度，寬度和方向。假如需要精密地檢查這個(gè)結(jié)構(gòu)，裂縫探測(cè)系統(tǒng)可以提供幫助信息。
移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)由一臺(tái)CCD照像機(jī)，框架抓鉤，控制儀器自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距設(shè)備，減震設(shè)備，發(fā)光器和測(cè)量元件的速度和位置編碼器；如圖3所示。為了計(jì)算結(jié)構(gòu)與機(jī)器人的距離，運(yùn)用速度和位置因素，可以使照像機(jī)在無(wú)人狀態(tài)下可以自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距。
3.3.移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)
機(jī)器人有兩個(gè)被自動(dòng)助推器獨(dú)立操作的輪子。 車(chē)輪的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型如圖4。
在圖5中，M點(diǎn)是個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，它也是機(jī)器人的重心，也是坐標(biāo)的原點(diǎn)。假設(shè)認(rèn)為機(jī)器人的車(chē)輪能不斷前進(jìn)在一個(gè)沒(méi)有邊的表面上。通過(guò)做這個(gè)假定，以下的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可被獲得。
說(shuō)明：(1)是大多數(shù)一般化的兩輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的函數(shù)。不過(guò)，前兩個(gè)公式有著不能完全結(jié)合的特征，所以很難控制機(jī)器人。那個(gè)控制點(diǎn)或者車(chē)輪連接機(jī)器人的點(diǎn)被距它們距離為d的M點(diǎn)分開(kāi)。當(dāng)控制點(diǎn)設(shè)在機(jī)器人的中心時(shí)，也就是當(dāng)d=0，控制點(diǎn)不能被準(zhǔn)確連接。不過(guò)，當(dāng)d>0時(shí)，那些控制點(diǎn)就可以連接到O點(diǎn)。因此，d不能為零，但是一定要足夠允許那些控制點(diǎn)可以被設(shè)在M點(diǎn)的附近。
這項(xiàng)研究使用了02年出現(xiàn)的機(jī)載系統(tǒng)' GSMR '(指導(dǎo)型服務(wù)移動(dòng)機(jī)器人)的主要硬件和道路跟蹤算法。更多的細(xì)節(jié)數(shù)學(xué)方法在Ref里有解釋。[10].
4.裂縫檢查算法
4.1.理論算法
裂縫和非裂縫的地區(qū)通過(guò)他們對(duì)比各自的光反射率值來(lái)區(qū)分。從反射的圖像得到的資料會(huì)被用于裂縫察覺(jué)和物理測(cè)量算法。圖象處理的全部自動(dòng)化目前還是很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闇?zhǔn)確的結(jié)果很難在不確定的環(huán)境里獲得。因此，在這項(xiàng)研究過(guò)程中，整個(gè)裂縫察覺(jué)的半自動(dòng)化算法只能使用圖6中的方法實(shí)現(xiàn)。
雖然裂縫察覺(jué)系統(tǒng)的照明裝置不是很穩(wěn)定， 但是在裂縫和非裂縫的地區(qū)之間的一種亮度的差別可以用公式(2)的均衡作用達(dá)到。
式中，
sk 獲得使正常的灰色素值
n 像素個(gè)數(shù)
nj 含有j灰色素值的像素個(gè)數(shù)
k 輸入的灰色素
通過(guò)調(diào)和量算子我們可以從圖像中提出裂縫信息。如式(3)所示，算子已經(jīng)獲得了對(duì)裂口的定向。[11].
式中，
從圖7我們發(fā)現(xiàn)從第二個(gè)導(dǎo)數(shù)找零點(diǎn)比從第一個(gè)導(dǎo)數(shù)找最大點(diǎn)容易。
圖7 零交點(diǎn)的標(biāo)記剖面圖
另外，調(diào)和量算子是一個(gè)不變量，因此被獲得的裂口是一個(gè)封閉的曲線，這對(duì)得到一個(gè)包括裂縫裂口的區(qū)域是有利的。
作為第2步，因?yàn)檎{(diào)和量算子對(duì)噪音敏感，系統(tǒng)使用了剛性的高斯型曲線過(guò)濾器。
被發(fā)現(xiàn)的裂口形成了一個(gè)溝壑，這被定義為在兩裂口之間的一個(gè)最低點(diǎn)，參閱圖8。在8圖(a)顯示的一維外形被掃描產(chǎn)生朝裂口方向的二維圖，如圖8(b)。
圖8 裂口的定義.(a)谷的一維圖.(b)谷的二維圖.
當(dāng)下列條件滿足時(shí)，從一個(gè)裂縫裂口到另一個(gè)裂口的掃描將被終止。
首先，當(dāng)另一裂口被穿過(guò)時(shí)，最低點(diǎn)的位置被獲得并且儲(chǔ)存。然后裂縫的寬度就是從它的最低點(diǎn)到它的裂口。其次，如果當(dāng)前的象素的灰色度水平比任何其他裂口的高，掃描會(huì)停止。最后，當(dāng)掃描的長(zhǎng)度比臨界值長(zhǎng)時(shí)，掃描被停止。臨界值是在為一次非常有效率的計(jì)算作準(zhǔn)備因?yàn)樗苓^(guò)濾噪音，但是當(dāng)裂縫的寬度超過(guò)臨界值，這個(gè)裂縫的信息將被略過(guò)。
從圖像中提取出的裂縫信息應(yīng)該根據(jù)它們的連接的類(lèi)型把它們歸類(lèi)。在圖像里，一道裂縫就是一套象素。在這篇文章里，第一個(gè)搜索方法是歸類(lèi)法，并且要標(biāo)記每個(gè)裂縫地區(qū)。[12]. 因?yàn)閳D像是不連續(xù)的，象素之間的連接可能是比較差的。尤其是給裂縫在相同的地區(qū)貼標(biāo)簽時(shí)會(huì)影響特征的計(jì)算。為了解決這個(gè)問(wèn)題，把每部分的斜度計(jì)算結(jié)果與若干象素一起畫(huà)出一條直線。如果在他們之間的傾斜度變化很微小，它們就會(huì)被合并。
4.2.裂縫的圖像搜索法
利用所給的起點(diǎn)和終點(diǎn)，由圖像可以得到一張圖表，這幅圖像的邊界是通過(guò)最小二乘法估計(jì)得到。一幅圖像的象素是由一個(gè)象素的節(jié)點(diǎn)和8個(gè)附近的節(jié)點(diǎn)連結(jié)，使用圖6的方法可以找到最短的路徑[13].
圖9描述了一個(gè)使用上述方法的例子。
最小二乘法操作如下。
第一步：把所以從起點(diǎn)發(fā)散的節(jié)點(diǎn)輸入到一個(gè)隊(duì)列中，上述的節(jié)點(diǎn)指針被定義為nA。然后，計(jì)算發(fā)散節(jié)點(diǎn)的距離。
第二步：如果隊(duì)列是空的，那么結(jié)果就是錯(cuò)誤的。接著，找出最短的距離的那個(gè)節(jié)點(diǎn)nI并把它刪除掉。假如ni=nb，保留上述的指針在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)和結(jié)果中。
第三步：假如對(duì)第二步的結(jié)果不滿意，增大節(jié)點(diǎn)ni并輸入所有的其它的節(jié)點(diǎn)到隊(duì)列中。然后，那上述的節(jié)點(diǎn)指針定義為ni并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離，重復(fù)第二步。
這種算法總能找到最佳的數(shù)值.但是，許多節(jié)點(diǎn)的增大可能是因?yàn)楹瘮?shù)。為了提高效率，在每一個(gè)元件的長(zhǎng)度一直保持在一個(gè)固定值時(shí)，常常采用不增大節(jié)點(diǎn)這個(gè)辦法。
4.3.裂縫的測(cè)量
并非全部預(yù)期的裂縫實(shí)際上都是真正的裂縫。引起混淆的因素主要包括建筑層，人為標(biāo)記，噪音或者一個(gè)污點(diǎn)。當(dāng)他們小得足以被認(rèn)為是噪音、不長(zhǎng)和太窄、或者是太直時(shí)，潛在的錯(cuò)誤區(qū)域會(huì)被移除，人們常常認(rèn)為線性是建筑層的特征。
這篇文章把量子用于裂縫的長(zhǎng)度，寬度和方向上。當(dāng)某個(gè)區(qū)域由裂口組成時(shí)，組成這個(gè)區(qū)域的點(diǎn)的寬度將會(huì)被計(jì)算。界外值尺寸會(huì)由中間過(guò)濾器的5段長(zhǎng)度平均值得到。這是一個(gè)整數(shù)中間值。每個(gè)區(qū)域的寬度都可以用公式(4)計(jì)算。
裂縫的長(zhǎng)度是根據(jù)圖像像素的數(shù)量來(lái)決定的。在計(jì)算后得每條對(duì)角線的長(zhǎng)度為1.414，豎直和水平線都為1，真正的長(zhǎng)度會(huì)被照像機(jī)校準(zhǔn)測(cè)量(圖10)。
圖10 裂縫的測(cè)量
5.實(shí)驗(yàn)
5.1.實(shí)驗(yàn)安裝
在室內(nèi)的一個(gè)墻壁結(jié)構(gòu)上我們做了一個(gè)試驗(yàn)。 車(chē)輪上安裝有一臺(tái)編碼器的一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)利用照相機(jī)獲得墻表面的圖像。機(jī)器人能和墻一直保持著一段恒定的距離。 如果移動(dòng)的機(jī)器人不能和墻保持著一段恒定的距離， 圖像將仍能夠保持對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)，因?yàn)槲覀兪褂昧艘慌_(tái)能自動(dòng)調(diào)節(jié)的激光距離傳感器。為了防止振動(dòng)從地板傳到照相機(jī)上，裝載照相機(jī)的這塊平板被鋼絲繩拴的很穩(wěn)定。圖11就是機(jī)器人室內(nèi)的使用安裝情況。
圖12 描述了圖象處理軟件。裂縫信息顯示在軟件的右邊。圖13顯示了照相機(jī)校準(zhǔn)的菜單，把輸入的每個(gè)象素之間的距離轉(zhuǎn)變成毫米，然后這個(gè)數(shù)據(jù)就被系統(tǒng)獲得。照相機(jī)的校驗(yàn)是在一個(gè)表面上有黑色的小圓點(diǎn)的盤(pán)子上進(jìn)行的；他們被間隔5mm地分開(kāi)。圖14顯示的是一張覆蓋在一幅獲得的圖像和一些被選出的補(bǔ)償點(diǎn)上的圖片。
圖11 建筑物里的設(shè)備安裝
圖12 裂縫檢查的軟件系統(tǒng)
圖13 繪圖數(shù)據(jù)窗口
圖14 套圖塑料膜
5.2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖15顯示的是從室內(nèi)的結(jié)構(gòu)獲得的這幅圖像，發(fā)現(xiàn)的裂縫則會(huì)顯示在圖16中。在圖15的右邊顯示的兩條垂直的線是嵌入在結(jié)構(gòu)里的槽溝。因此，這些直線在它們被分辨出后將會(huì)被除去。顯示在圖15的右邊的直線會(huì)被排除，因?yàn)槟切┚€不是真正的裂縫。
圖17和18顯示的是被處理后的圖像數(shù)據(jù)和被選出的裂縫。
因?yàn)殍F棒的終點(diǎn)線正好足夠長(zhǎng)，但是改成某些形狀后，他們就不會(huì)被認(rèn)為是裂縫了。
為了通過(guò)人眼的辨別率，系統(tǒng)通過(guò)圖畫(huà)來(lái)顯示結(jié)果。裂縫則使垂直，水平，和斜的校正方向，以及它們的長(zhǎng)度，寬度，起點(diǎn)和終點(diǎn)來(lái)表達(dá)。這篇文章里我們推薦這個(gè)裂縫檢查系統(tǒng)，雖然它比較依賴操作環(huán)境的狀況，有一個(gè)75-85%的總出錯(cuò)率。但是它認(rèn)出的裂縫的測(cè)量誤差是10%或更少。
圖19 描述一堵地鐵內(nèi)側(cè)隧道墻的圖像。使用我們的系統(tǒng)，這幅圖像將會(huì)經(jīng)過(guò)圖20的判別環(huán)節(jié)后被選出。
這個(gè)結(jié)果說(shuō)明被提議的系統(tǒng)能夠識(shí)別裂縫甚至當(dāng)它們不是足夠長(zhǎng)，在形狀上很明顯需要更多的試驗(yàn)，包括裂片等等。
6.結(jié)論
這篇文章提出使用圖象處理程序來(lái)避免人的檢查失誤的一個(gè)結(jié)構(gòu)裂縫檢查系統(tǒng)，這些檢查失誤包括裂縫的錯(cuò)誤判別，效率低，主觀性大和數(shù)據(jù)管理效率低。系統(tǒng)在室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)設(shè)置已經(jīng)被證實(shí)，包括一個(gè)室內(nèi)的建筑物，一條道路隧道和一條地鐵隧道。即使用先進(jìn)的察覺(jué)方法，裂縫和非裂縫的錯(cuò)誤的識(shí)別仍然存在。因此，考慮到要把錯(cuò)誤的點(diǎn)去掉，半自動(dòng)化系統(tǒng)用圖像搜索的方法才能確保如此，這種方法要求用戶輸入每個(gè)裂縫的起點(diǎn)和終點(diǎn)。
為了得到一個(gè)實(shí)用的系統(tǒng)，我們一定要加強(qiáng)對(duì)裂縫特性的深度和完全自動(dòng)化的算法的研究。希望這篇文章能鼓勵(lì)這樣的研究繼續(xù)下去。
附件2：外文原文（復(fù)印件）
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
學(xué) 院： 機(jī)械電子工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名: 徐博 學(xué) 號(hào): 060501501
設(shè)計(jì)(論文)題目： F釘自動(dòng)壓扁機(jī)設(shè)計(jì)
起 迄 日 期: 2010年3月 1 日～6月 18日
設(shè)計(jì)(論文) 地點(diǎn): 河北科技大學(xué)
指 導(dǎo) 教 師: 商國(guó)娟（副教授）
任務(wù)書(shū)下達(dá)日期: 2010年3月1日
任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人審查簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生；
2．任務(wù)書(shū)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，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼；
3．任務(wù)書(shū)內(nèi)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致；
4．任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“學(xué)院”、“專(zhuān)業(yè)”等名稱的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)中文全稱，不能寫(xiě)數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)（如：031201106）；
5．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21日”或“2004-03-21”。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任 務(wù) 書(shū)
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：
F釘自動(dòng)壓扁機(jī)包含了機(jī)械、、電子等的相關(guān)技術(shù)，學(xué)生通過(guò)查閱資料、方案的確定、機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、相關(guān)的運(yùn)算等相關(guān)環(huán)節(jié)的親身實(shí)踐，能夠鍛煉學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，提高他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)查閱資料，了解目前機(jī)電行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)就業(yè)環(huán)境有初步的認(rèn)識(shí)和了解。
2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求
一、課題任務(wù)內(nèi)容：
F釘自動(dòng)壓扁機(jī)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)盤(pán)狀圓料開(kāi)卷，校直、壓扁、自動(dòng)下料等動(dòng)作。
產(chǎn)品規(guī)格為：圓料直徑：1.0-1.6mm；
壓完厚度：0.4-0.9mm；
線速度：10-250m/min。也可參照實(shí)物。
二、課題任務(wù)的要求
1）通過(guò)查閱資料，了解設(shè)備的用途、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)等，完成前期資料（開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯）的撰寫(xiě)；
2）安裝并學(xué)習(xí)三維、二維繪圖軟件，為下一步設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備；
3）通過(guò)對(duì)設(shè)備動(dòng)作的分析，及相關(guān)的計(jì)算，對(duì)比不同的可采納的方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定自己要采用的方案，進(jìn)行總裝配圖設(shè)計(jì)和控制方案的設(shè)計(jì)；
4）優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行零件圖的設(shè)計(jì)及相關(guān)的校核。
5）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)。
6）提供完整設(shè)計(jì)資料光盤(pán)一張
3．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2010年
3月 01日 ~ 3月31日
4月 01日 ~ 5月21日
5月 22日 ~ 6月04日
6月 05日 ~ 6月13日
6月 14日 ~ 6月18日
6月 19日 ~ 6月20日
查閱大量相關(guān)資料，了解機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程，零件及加工工藝，設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，趨勢(shì)，可行的技術(shù)路線，安裝并學(xué)習(xí)繪圖軟件，確定方案，撰寫(xiě)完成前期資料。
開(kāi)題
設(shè)計(jì)系統(tǒng)總裝圖，使結(jié)構(gòu)合理，加工裝配方便，進(jìn)行必要的校核。設(shè)計(jì)控制原理圖。進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)。
撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，要簡(jiǎn)明扼要，敘述完整流暢。
準(zhǔn)備相關(guān)資料，完成圖紙、說(shuō)明書(shū)等的打印，準(zhǔn)備答辯資料。
論文答辯。
按要求把所有設(shè)計(jì)資料準(zhǔn)備齊全，修改正確，交到老師處。
所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任 務(wù) 書(shū)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
學(xué)生姓名： 徐博 學(xué) 號(hào)： 060501516
學(xué) 院： 機(jī)械電子工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
題 目： F釘自動(dòng)壓扁機(jī)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師： 商國(guó)娟(副教授)
評(píng)閱教師：
2010 年 6月
河北科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表
姓 名
徐博
學(xué) 號(hào)
060501516
成 績(jī)
專(zhuān) 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
題 目
F釘自動(dòng)壓扁機(jī)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)
指導(dǎo)教師：
年 月 日
評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)
評(píng)閱教師：
年 月 日
答辯小組評(píng)語(yǔ)及成績(jī)
答辯小組組長(zhǎng)：
年 月 日
答辯委員會(huì)意見(jiàn)
學(xué)院答辯委員會(huì)主任：
年 月 日
注：該表一式兩份，一份歸檔，一份裝入學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 中 文 摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)F釘自動(dòng)壓扁機(jī)，該設(shè)備所要解決的問(wèn)題是能夠自動(dòng)連續(xù)將圓鋼絲壓扁成要求厚度的扁鋼絲以實(shí)現(xiàn)鋼絲粘合成排，用于高效高速低成本的向排釘生產(chǎn)提供原料。
自動(dòng)鋼絲壓扁機(jī)是鋼材軋制技術(shù)和機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物，該系統(tǒng)可在無(wú)人看管的情況下自行將鋼絲連續(xù)壓扁到規(guī)定厚度，并在斷絲時(shí)自動(dòng)停機(jī)，布線機(jī)構(gòu)可將扁線均勻纏卷，鋼絲接入設(shè)備就可自動(dòng)開(kāi)卷，自動(dòng)校直，自動(dòng)壓扁，自動(dòng)纏線。
在鋼絲通過(guò)校直機(jī)構(gòu)后進(jìn)入軋輥壓軋機(jī)構(gòu)，設(shè)備采用兩個(gè)軋輥將鋼絲冷軋成扁絲，通過(guò)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的布線機(jī)構(gòu)將鋼絲均勻纏到輥?zhàn)由?，最終實(shí)現(xiàn)鋼絲的自動(dòng)開(kāi)卷、校直、壓扁和自動(dòng)下料。
關(guān)鍵詞 F釘 校直 壓扁 冷軋 自動(dòng)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 外 文 摘 要
Title The design of the squashing machine for F nail
Abstract
The graduation project is to design auto-squashing machine for F nail, the problem to be solved is to complete that a round wire will be automatically flatten into a flat wire which is satisfied with the thickness requirements in order to achieve the flat wire and wire rows for efficient high-speed nail to the row of low-cost raw materials reduction.
The auto-squashing machine applies rolled steel wire technology and machinery automation technology, the system can be left unattended when it squash the wire to the required thickness of straight and broken wires in automatic shutdown, and the wiring body can arrange the steel wire regularly when winding line. When we put the wire access to the device, it can automatically open the wire, automatically rectifying, automatically squashing, automatically winding line.
After the wire through the rectifying mechanism, it will be drawn into the pressure roll bodies which equipment use two rolls of cold-rolled steel wire to squash the round wire into a flat wire, and then the flat wire will be arranged regularly evenly wrapped around the wire roller through the wiring mechanism which do the back and forth movement in order to realize the ultimate realization of automatically opening automatically retifying, straightening, flattening and winding.
Key Words F Nails ，Rectify ，Squash ，Cold-rolling system ， Automatic
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題 目： F釘自動(dòng)壓扁機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名： 徐博 學(xué) 號(hào)： 060501516
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師： 商國(guó)娟 （副教授）
2010 年 3 月 28 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10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2月26日”或“2004-02-26”。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
1．文獻(xiàn)綜述
1.1 機(jī)械制造自動(dòng)化的概念和發(fā)展歷程
制造自動(dòng)化是人類(lèi)在長(zhǎng)期的社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐中不斷追求的主要目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化制造的水平也越來(lái)越高。采用自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善制造系統(tǒng)適應(yīng)市場(chǎng)變化的能力，從而提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
機(jī)械制造自動(dòng)化是制造自動(dòng)化的主要組成部分，它主要控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)及可能變化的制造工藝，使整個(gè)生產(chǎn)處于優(yōu)化狀態(tài)。以機(jī)械加工和裝配為主要代表的機(jī)械制造業(yè)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，比之其他制造業(yè)來(lái)要困難得多，主要是表現(xiàn)在自動(dòng)化機(jī)構(gòu)上。這是因?yàn)闄C(jī)械制造中所使用的材料、加工手段等較為復(fù)雜，對(duì)制造對(duì)象要求高精密、高準(zhǔn)確的定向、定位，可靠的識(shí)別裝置，握持裝置等。機(jī)械制造自動(dòng)化就是在機(jī)械制造過(guò)程的所有環(huán)節(jié)采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造全過(guò)程的自動(dòng)化。
一般的機(jī)械制造主要由毛坯制備、物料運(yùn)輸、機(jī)械加工、裝配、輔助過(guò)程、質(zhì)量控制、熱處理和系統(tǒng)控制等過(guò)程組成。機(jī)械制造過(guò)程中的自動(dòng)化技術(shù)主要由：
1.機(jī)械加工自動(dòng)化技術(shù)，包括上下料自動(dòng)化技術(shù)、裝夾自動(dòng)化技術(shù)、換刀自動(dòng)化技術(shù)、加工自動(dòng)化技術(shù)和零件檢驗(yàn)自動(dòng)化技術(shù)等。
2.物料運(yùn)輸過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)，包含工件儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)、刀具儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)和其他物料儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)等。
3.裝配自動(dòng)化技術(shù)，包含零件部件供應(yīng)自動(dòng)化技術(shù)和裝配過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)等。
4.質(zhì)量控制自動(dòng)化技術(shù)，包含零件檢測(cè)自動(dòng)化技術(shù)，產(chǎn)品檢測(cè)自動(dòng)化技術(shù)和刀具檢測(cè)自動(dòng)化技術(shù)等。
機(jī)械制造中采用自動(dòng)化技術(shù)可以顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，有效縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高產(chǎn)品的質(zhì)量，有效改善勞動(dòng)條件，并能顯著降低制造成本。因此，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)得到了快速發(fā)展，并在生產(chǎn)實(shí)踐中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[1]。
1.2 排釘?shù)膽?yīng)用及其特點(diǎn)
排釘機(jī)起源于國(guó)外，日本、臺(tái)灣、西歐的技術(shù)比較先進(jìn)，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)流水線全自動(dòng)化控制，一個(gè)工人可以負(fù)責(zé)幾條甚至十幾條流水線，制釘機(jī)的生產(chǎn)速度也可以達(dá)到100－200片/分鐘，但是設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格昂貴，一臺(tái)制釘機(jī)至少需要八十萬(wàn)人民幣，而整條流水線的價(jià)格更高。排釘在建筑、裝修、家具、包裝、裝潢、沙發(fā)、皮鞋、皮具等行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，排釘?shù)氖褂脤⒅鸩饺〈美祁^打進(jìn)釘子的陳舊緊固方式。90年代，隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放的發(fā)展及建筑、裝修、家具等行業(yè)的繁榮，這種新型釘，開(kāi)始在我國(guó)應(yīng)用，且用量逐年增加。與此同時(shí)，生產(chǎn)排釘?shù)墓に?、技術(shù)、設(shè)備也隨之由國(guó)外引進(jìn)。在沿海一帶及內(nèi)地部分省市已新建數(shù)家生產(chǎn)排釘?shù)钠髽I(yè)，形成金屬制品行業(yè)的一個(gè)新領(lǐng)域。
目前，市場(chǎng)上排釘?shù)念?lèi)型主要有：紙排釘、塑排釘、鋼排釘?shù)?，單個(gè)釘?shù)男螤钣蠪、T、U型等。根據(jù)生產(chǎn)工藝可以把它們分成兩類(lèi)：一類(lèi)是紙排釘、塑排釘、直排釘；另一類(lèi)是鋼排釘。
紙排釘、塑排釘如圖1-1所示，由于此類(lèi)排釘?shù)氖褂脠?chǎng)合對(duì)強(qiáng)度、硬度要求不是太高，故在生產(chǎn)過(guò)程中省去了很多工序，目前能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，且技術(shù)比較成熟。經(jīng)調(diào)查，此類(lèi)排釘所用材料主要為碳鋼。一般生產(chǎn)過(guò)程如下：圓線材經(jīng)壓扁機(jī)校直、壓扁，并集于一定數(shù)量的線軸上，經(jīng)上膠機(jī)上膠、烘干制成線帶，將線帶送入成型主機(jī)中進(jìn)行切斷、成型、打頭，從而完成整個(gè)制作程序。目前，生產(chǎn)此類(lèi)排釘所用設(shè)備主要有：壓扁機(jī)、上膠機(jī)、成型機(jī)。
圖1-1 F釘
1.3 排釘生產(chǎn)工藝
生產(chǎn)排釘與生產(chǎn)普通釘大不一樣,普通釘是用單根鋼絲輸入制釘機(jī),經(jīng)過(guò)鐓帽、鐓尖、搓絲等工序一顆一顆地生產(chǎn)。排釘一改傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,采用板塊化制釘,即把50-100根鋼絲經(jīng)過(guò)放線、軋扁、粘結(jié)制成線板,輸入專(zhuān)用制釘機(jī),經(jīng)鐓帽、鐓尖、刻痕等工序一次完成,形成板塊化、連續(xù)化、高速化的生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式可稱為制釘行業(yè)的一次革命,也為鋼絲的深加工開(kāi)辟了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)目前通用的生產(chǎn)排釘?shù)木唧w工藝過(guò)程如下：
冷拔--校直--除應(yīng)力--壓扁--排線--并線--制釘--出料--包裝
冷拔：將直徑較大的金屬絲拉拔成較小直徑的；
校直：校正除去彎曲的部分；
除應(yīng)力：消除拉拔后金屬絲的內(nèi)應(yīng)力，提高綜合性能；
壓扁：將一定直徑的圓截面的金屬絲，用壓扁機(jī)加工為扁圓截面；
排線：將若干根已壓扁的金屬絲排列整齊；
并線：將排線粘合并經(jīng)烘干后制成板料；
制釘：使用制釘機(jī)將并線工藝生產(chǎn)的板料制成各種規(guī)格的排釘；
出料：將產(chǎn)出的排釘送出工作臺(tái)；
裝盤(pán)：將生產(chǎn)出的排釘插入到帶凹槽的托盤(pán)內(nèi)；
包裝：將托盤(pán)包裝成盒。
F釘自動(dòng)壓扁機(jī)包含了機(jī)械、、電子等的相關(guān)技術(shù)，隨著電子科技的迅猛發(fā)展， 裝潢、家俱、等行業(yè)的興起，汽動(dòng)排釘因其使用方便，省力，施工速度快，已逐步替代40-60公分以下圓釘。隨著建筑和裝飾市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其市場(chǎng)規(guī)模更是成倍增長(zhǎng)。本機(jī)型是在新世紀(jì)初引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，既可連續(xù)生產(chǎn)，也可間接生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)部分采用了皮帶傳動(dòng)，利用皮帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)，保證了收線輪的線速度的一致性，高效率，低噪音，尤其是能夠制造出高品質(zhì)射槍排釘?shù)闹贫ň€材[2]。
2．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段及途徑：
2.1 課題要注重解決的問(wèn)題
對(duì)整盤(pán)圓料的開(kāi)卷、校直、壓扁是生產(chǎn)排釘?shù)闹匾ば?，為了?shí)現(xiàn)對(duì)盤(pán)狀原料的自動(dòng)開(kāi)卷、自動(dòng)校直、自動(dòng)壓扁過(guò)程，本課題要設(shè)計(jì)F釘自動(dòng)壓扁機(jī)要解決以下問(wèn)題：
1.保證壓輥轉(zhuǎn)速和收線輪的轉(zhuǎn)速相一致，以免導(dǎo)致因收線輪轉(zhuǎn)速較慢，引起線材的纏繞不均勻。
2.保證安全應(yīng)急措施到位
當(dāng)收線輪的轉(zhuǎn)速高于軋輥的轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)將線材拉斷，那么檢測(cè)裝置就會(huì)由于自身重力向下旋轉(zhuǎn)，觸及行程開(kāi)關(guān)，將整個(gè)生產(chǎn)線停止。
3.保證硬件和控制部分的信息傳遞
雖然彼此有各自的分工，但之間的連接性能很重要。硬件動(dòng)作取決于控制部分發(fā)出的命令信號(hào)，而當(dāng)硬件到達(dá)適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，觸碰到相應(yīng)的電器元件，使其發(fā)出信號(hào)傳遞到控制部分，然后控制部分發(fā)出下一個(gè)命令，執(zhí)行下一步動(dòng)作。因此要求它們之間的連接要緊密，而且要有足夠的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
4.保證硬件部分和控制部分的柔性和靈活性
因?yàn)槊恳慌a(chǎn)的F釘線材不一樣，直徑和長(zhǎng)度就不一樣，而且在同一批的產(chǎn)品中也存在不同程度的尺寸公差，所以就要求在硬件和控制部分上都能進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。例如，布線器的軸向移動(dòng)距離，以均勻的纏繞被壓扁的的線材，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下料[3-4]。
2.2. 機(jī)械部分方案論證和確定
F釘自動(dòng)壓扁機(jī)的機(jī)械部分由三部分組成：
2.2.1 第一部分：開(kāi)卷裝置
開(kāi)卷裝置的形式多樣，機(jī)構(gòu)性能不一。由于生產(chǎn)線對(duì)開(kāi)卷裝置性能沒(méi)有較高要求，選取結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的一種裝置并且結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便適合各種盤(pán)狀卷材的開(kāi)卷。該裝置如下圖所示:
圖2-1 開(kāi)卷機(jī)構(gòu)
1.鋼絲卷 2.支架體 3.穿絲環(huán)4.轉(zhuǎn)臂
2.2.2 第二部分：自動(dòng)整直、壓扁裝置
鋼絲整直機(jī)又稱鋼絲調(diào)直機(jī)、鋼絲校直機(jī)，它的主要作用是將鋼絲從卷裝彎曲的物料拉直，成為直線形的鋼絲物料。一般情況下，鋼絲僅呈彎曲狀是比較容易被拉直的，如果鋼絲呈扭曲狀則比較不容易被拉直;另外，如果鋼絲的線徑較粗，鋼絲比較容易被拉直，如果鋼絲線徑較小則比較不容易被拉直。目前，日常生活及普通的生產(chǎn)實(shí)踐中使用的鋼絲線徑都較大，所使用的鋼絲整直機(jī)能夠比較方便、快速地將這些鋼絲拉直，但是，對(duì)于線徑較小的鋼絲，現(xiàn)有的鋼絲整直機(jī)則很難滿足生產(chǎn)需要，不能將線徑較小的鋼絲拉直。因此，非常有必要設(shè)計(jì)出一種整直機(jī)能夠快速、方便地實(shí)現(xiàn)線徑較小的鋼絲拉直，以滿足生產(chǎn)需求[5-6]。
本實(shí)用新型涉及鋼絲輔助加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鋼絲自動(dòng)整直機(jī)，它包括機(jī)架，機(jī)架上安裝有拉絲輪，機(jī)架上安裝有第一鋼絲整直框3、第二鋼絲整直框4，第一鋼絲整直框、第二鋼絲整直框的放置方向交錯(cuò)90度（如圖2-2），鋼絲從第一鋼絲整直框、第二鋼絲整直框中穿過(guò);本裝置通過(guò)兩個(gè)整直框后，能夠使鋼絲從彎曲、扭曲狀態(tài)整理成直線形狀態(tài)，尤其適合線徑較小的鋼絲整直操作。
圖2-2 自動(dòng)壓扁機(jī)示意圖
鋼絲自動(dòng)整直機(jī)，它包括導(dǎo)向輪1、2，且兩導(dǎo)向輪的安裝方向相互交錯(cuò)90度，機(jī)架10，機(jī)架10上安裝有軋輥5，其特征在于:機(jī)架10上安裝有第一鋼絲整直框3、第二鋼絲整直框4，第一鋼絲整直框3、第二鋼絲整直框4的防止方向交錯(cuò)90度，鋼絲從第一鋼絲整直框3、第二鋼絲整直框4中穿過(guò)。
所述的鋼絲整直框（如圖3-2所示）上具有圓柱，且各導(dǎo)向輪交錯(cuò)排列，鋼絲依次繞過(guò)各導(dǎo)向輪，在整直框內(nèi)呈“S”形分布，校準(zhǔn)時(shí)，可以先將鋼絲從整直框3內(nèi)穿過(guò)，然后調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲，使各導(dǎo)向輪壓鋼絲，增加對(duì)鋼絲的壓力;另外，還可以增加套管，使圓柱頂壓套管而不直接接觸鋼絲，以減少磨損。所述的機(jī)架10下方具有底座11，底座11上安裝有電機(jī)12，為節(jié)約成本，電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)軋輥5和收線輪8。布線器7用電機(jī)6來(lái)驅(qū)動(dòng)，用以保證當(dāng)線材排滿一層時(shí)通過(guò)行程開(kāi)關(guān)控制電動(dòng)機(jī)6 的正反轉(zhuǎn)，從而保證線材的均勻打卷，自動(dòng)下料[7-9]。
圖2-3 整直框
1．導(dǎo)向輪2．可調(diào)校直輪3．固定校直輪 a、b為可調(diào)校直輪的調(diào)整螺絲
本整直機(jī)能夠?qū)€徑較大、較小的鋼絲進(jìn)行整直，也能夠完成切絲的工序，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，能夠滿足生產(chǎn)需要。
2.2.3第三部分 自動(dòng)收線裝置
制作F釘?shù)木€材經(jīng)過(guò)壓扁后要規(guī)整的纏起，以備后續(xù)工作的排線、并線、制釘。收線輪直接由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，布線器7，該裝置采用絲杠螺母副傳動(dòng)，以保證收線輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈布線器軸向移動(dòng)一個(gè)壓扁后的線的直徑的距離。
2.3. 電氣控制部分
設(shè)備中所要用到的電器元件主要有：行程開(kāi)關(guān)、安全繼電器、總線系統(tǒng)。根據(jù)流水線的實(shí)際生產(chǎn)情況和機(jī)構(gòu)本身的動(dòng)作順序，應(yīng)合理安排各元件的位置，規(guī)劃出正確的控制線路的原理圖與接線圖.
首先，設(shè)置一個(gè)檢測(cè)裝置，用來(lái)識(shí)別線材是否壓扁完畢，當(dāng)整盤(pán)線材都被加工完畢時(shí)，該裝置由于重力作用向下旋轉(zhuǎn)，觸及行程開(kāi)關(guān)，整個(gè)生產(chǎn)線停止生產(chǎn)。
布線器要保證當(dāng)軸向移動(dòng)到收線輪的一端時(shí)然后觸及另一個(gè)行程開(kāi)關(guān)，保證該絲杠螺母的螺母反方向繼續(xù)軸向運(yùn)行，以保證收線輪轉(zhuǎn)一周，該裝置軸向移動(dòng)一個(gè)經(jīng)過(guò)壓扁的線材直徑的距離。這一系列的動(dòng)作需要行程開(kāi)關(guān)和繼電器控制，在時(shí)間上要盡可能滿足最快的生產(chǎn)效率，而且要有較好的柔性和靈活性。這樣才能保證收線輪規(guī)則的將線材收起。當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，要有報(bào)警系統(tǒng)提示，那樣可以通過(guò)工作人員進(jìn)行調(diào)整，以保證安全生產(chǎn)[10-12]。
還有一些細(xì)節(jié)上要注重的問(wèn)題，這將在后面的設(shè)計(jì)說(shuō)明中給以說(shuō)明和解決方法。
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
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