CCD点数机设计 开题报告.docx
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CCD点数机设计 开题报告.docx
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CCD点数机设计开题报告
中北大学
毕业论文开题报告
学生姓名:
学号:
学院、系:
中北大学信息商务学院
专业:
机械设计制造及其自动化
论文题目:
CCD点数机设计
指导教师:
2013年03月日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业论文工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在系审查后生效;
2.开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;
3.学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册)。
文中应用参考文献处应标出文献序号,文后“参考文献”的书写,应按照国标GB7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写,不能有随意性;
4.学生的“学号”要写全号(如020*******),不能只写最后2位或1位数字;
5.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2004年3月15日”或“2004-03-15”;
6.指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写,不得随便涂改或潦草书写。
毕业论文开题报告
1.结合毕业论文情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:
文献综述
一、课题的目的和意义
近年来,随着社会的发展,科学技术的不断进步,在印刷行业、包装业等行业领域各种方便自动的设备层出不穷,这些先进的设备不仅降低了人们的劳动力,同时有提高了生产效率。
其中,卡纸点数机作为一个提高生产效率的设备广泛应用于印刷行业、办公场合。
卡纸点数机比传统称重法和厚度测量计数方式更准确,材料重量和厚度上的变化不会对卡纸点数机的精度产生任何影响[1]。
对任何材料和任何厚度的纸张都可进行精确和高速计数。
卡纸点数机可对各种不同质量的纸张进行精确和高速计数,其中包括打印用纸,复印纸和涂料纸。
在应用场合方面可以适用于多种产品,包括折叠的纸盒和卡纸、烟盒、药盒、各种复合材料、药包的说明、药包卡片、明信片、硬性塑料卡(信用卡、电话卡、交通卡、医疗卡)、贺年片、装饰卡片、折叠的册子、扑克牌等等。
根据数纸机用途可分为:
单头数纸机、双头数纸机、AT数纸机。
根据数纸机工作原理可分为:
拨销式数纸机、光电式数纸机。
按照纸张类型可分为:
薄纸数纸机、厚纸数纸机[2]。
目前在中国人民币升值的大市场经济环境影响下,生产原材料不断上涨,加之新劳动合同法的实施导致人工成本高涨,使印刷、包装企业利润空间日趋紧缩,对数纸工艺效率的提高,降低人工支出成本,提高生产效率迫在眉睫。
因此本文提出采用机、光、电一体化技术设计一种可以多种规格高度的纸张通用同时打印及网络通讯的CCD数码照相式卡纸点数机[3]。
二、国内外发展现状
1.国外发展概况
美国是研制较早的国家。
四十年代初,由Spartanics等美国公司对卡纸点数机进行了较系统的研制,美国制造的卡纸点数机工作稳定,技术先进,应用范围广,已被世界上许多国家所接受,对卡纸点数机的发展起到了积极推进作用,是九十年代印刷业,包装业的必备设备。
美国Spartanics400系列卡纸点数机通过光学扫描“并可看见”堆积状态中的每一张印品[4]。
比传统方法如称重和测量材料等更精确,点数机不会被材料重量和厚度的轻微改变所蒙蔽。
当计数不符合预置数量时可将警示标志自动显示,并且不会累计点数。
点数机会预估每一张印品是大于或小于载重量,而不是称重和测量。
精确的,光学的,高速的点数达每秒钟127毫米保证最小精确度为99.5%甚至更高。
提供符合安全和授权标准的跟踪报告。
LCD同步显示数量,累计总量和堆数。
用户可以使用打印机和计算机界面。
可安装10个程序化记忆体。
五种语言显示并打印输出(英语,西班牙语,德语,法语和意大利语)。
通过CE认证[4]。
日本内田、渡边、首霸等公司制造的卡纸点数机,是从美国的公司引进的相关技术,尔后他们独立地进行研究试制。
目前,日本不仅可生单头卡纸点数机,也可生产双头数纸机、AT数纸机,无论在生产数量、种类、技术性能、理论研究和新品试制方面都是极为先进的,在市场上获得很高的声誉,并申报了许多专利,产品销往中国及东南亚各国。
其中日本内田一直引领行业的发展,享誉整个行业[5]。
日本内田的机器有别于其他数纸功能的机器。
它们的产品非常稳定,早前华南地区的港资印刷厂购置的数纸机极少故障,迄今有些企业使用幅度15~20年。
行业人士对此类品牌机器高度认可,如广州人民印刷厂;佛山金盾恒业安全印务;广东万昌包装印刷有限公司;济南东港安全印务有限公司;扬子江药业集团等企业。
例如内田的内田数纸机数纸机AT型和COUNTRONTwin双头数纸机[6]。
内田数纸机AT型的主要特点:
计数准确,一张不差。
适合各种纸张的计数工作,适用范围广。
计数速度高,大幅度提高工作效率。
按预订张数插入纸签,便于纸张的量化提取。
微机控制,自动诊断,即时监控。
建立在内田公司多年以来的专业经验及高水平制造技术的基础之上,CountronAT型数纸机已经实现了1800张/分钟的超高数纸速度。
除了高速性能之外,该机型还具备了多种高级功能,如随机纸签插入功能,纸张数量检测功能以及指定数量计数功能[7]。
另外,它还具有纸张放在操作台上时即刻开始计数的自动数纸功能。
使用CountronAT型数纸机,它能够帮助我们检测到不同种类和不同厚度的纸张,纸张计数更快,更准确,功能更强。
对任何种类和任何厚度的纸张都可进行精确和高速计数,各种纸张可以同时混数。
除了自动启动功能外,Countron AT型数纸机也可在按下操作台上的启动按钮时开始数纸。
数纸操作在数完最后一张纸时自动停止。
Countron AT型数纸机有丰富的功能来满足用户的不同应用,除了标准数纸模式之外,还有随机纸签插入功能,可对不同数量的纸张进行标记插入;纸张数量检测功能,用于预定数量与实际数纸数量是否相符的检查;以及指定数量数纸功能,用于从纸堆中分拣出所需数量的纸张。
具有自诊断功能,操作者可通过操作台上清晰的故障信息显示得知是自己的失误操作,还是机器本身的运行条件发生异常[8]。
COUNTRONTwin双头数纸机主要特点:
COUNTRONTwin双头数纸机的主要功能与2200单头机相同。
两个数纸头可分开单独同时使用,可以进行不同的纸张计数工作。
当两个数纸头同时对一个纸堆进行计数时,计数与核对同时进行,您无须再次确认纸张的数量,从而可以节省一半的数纸时间,大大提高了工作效率。
两个数纸头均有分组插签功能。
两个数纸头同时工作,两个数纸头同时工作的时候,生产效率非常高。
无须再次确认纸张的数量,可以节省一半的数纸时间。
标记带插入保证记带可以从两头插入,因此插入的位置也就进行了双重的检查[9]。
两个数纸头可以独立工作个数纸头可以分开使用,以便同时进行不同的清点纸张的工作。
微机控制全的微机控制,证实了自己的价值和效率,同时也是此款数纸机的特点。
自动调节数纸头的位置电子控制调节数纸头的位置,以便适用于各种尺寸的纸张[10]。
2.国内发展概况
凡是生产、销售和使用纸张的地方,都可使用自动数纸机进行计算。
自动数纸机在国外广泛用于造纸、印刷行业,甚至政府机关、学校、公司、企业打印(复印)文件资料,数钞票等;不同用途和不同型号的自动数纸机在国外已形成系列化产品,然而在以前国内各行各业纸张数纸几乎都还是采用人工数纸[11]。
人工数纸工作量大、劳力多、效率低、误差大、如果能普遍用机械自动数纸代替人工操作,将可大大节省劳动力,改善劳动条件,提高数纸效率和准确性。
直到八十年代初,我国先后引进英国的Mark—6C型及日本的NK—3ED型数纸机,广州、南京、重庆等南方城市才开始开展其研制工作,最近几年我国的上海、北京等地又由国外引进了更先进的自动数纸机进行研制,结合洋为中用的原则,我国在卡纸点数机方面以有所创新,初见成效,已有不同型号的卡纸点数机问世,填补了我国卡纸点数机生产的空白。
但是某些关键核心先进技术,至今仍为少数国家掌握,因此开发研制中国自己的先进的卡纸点数技术,将显示我们的科研实力和水平,同时也对我国的国民经济建设起到重要促进作用[12]。
三、相关工作原理
1.卡纸点数机工作原理
卡纸点数机是用来自动清点成捆纸张的机器,一般放在票据生产线的最后,或产品包装出厂之前。
是票据生产线不可缺少的组成部分,经过数纸机清点、数量正确的产品才能包装出厂[14]。
其工作方式有两种:
用在钞票生产线或其它票据的生产线上,由上位机控制来完成数纸动作的方式为自动工作方式,由面板上的按键来控制数纸动作的方式为手动工作方式,数纸机包括电控柜和数纸器两部分。
用控制器,通过对一系列传感元件、电磁阀、气缸、电机等的控制,完成数纸动作,同时计数和显示,并与上位机通讯。
它可以对任何材料和任何厚度的纸张进行精确和高速计数,同时可对各种不同质量的纸张进行精确和高速计数,其中包括打印用纸,复印纸和涂料纸。
现在的设备功能更全,例如有方便的触摸屏操作:
除了自动启动功能外,数纸机也可在按下操作台上的启动按钮时开始数纸。
数纸操作在数完最后一张纸时自动停止。
具有多种功能,以满足广泛的数纸需要:
数纸机装备有便捷的功能来满足用户的不同应用,除了标准数纸模式之外,还有随机纸签插入功能,可适应不同数量的纸张进行标记插入;纸张数量检测功能,用于预定数量与实际数纸数量是否相符的检查;以及指定数量数纸装置,用于从纸堆中分出所需数量的纸张[15]。
2.CCD概述
CCD,英文全称:
Charge-coupledDevice,中文全称:
电荷耦合元件。
可以称为CCD图像传感器。
CCD是一种半导体器件,能够把光学影像转化为数字信号。
CCD上植入的微小光敏物质称作像素(Pixel)。
一块CCD上包含的像素数越多,其提供的画面分辨率也就越高。
CCD的作用就像胶片一样,但它是把图像像素转换成数字信号。
CCD上有许多排列整齐的电容,能感应光线,并将影像转变成数字信号。
经由外部电路的控制,每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。
CCD它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。
CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。
当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。
CCD在摄像机里是一个极其重要的部件,它起到将光线转换成电信号的作用,类似于人的眼睛,因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。
参考文献:
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[7]张高鑫,裴华.上海紫光SZ2000大张数纸机故障排除.印刷技术,2003,22:
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毕业论文开题报告
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
CCD数码照相式卡纸点数机是通过在LED灯照明下一个CCD数码照相机自下而上的自动照下纸张的图像,在不与被测产品直接触的情况下,获得被测产品纸张的信息。
其可以应用于薄型产品的无接触清点工序中,如纸张、烟包、PCB等。
针对不同产品的厚度和需要检测的数量,通过更换相机、镜头来定制不同的清点系统。
同时CCD数码照相式卡纸点数机还包括电控柜和数纸器两部分。
用可编程序控制器,通过对一系列传感元件、电磁阀、气缸、电机等的控制,完成数纸动作,并与电脑进行通讯,数据传输到电脑上进行自动运算,数值显示在电脑屏上。
同时,数据传生产部服务器,打印单据,其单据样式如图一所示。
合理的安排机、光、电,使其一体化机构更合理,同时编写适应的程序都是这次设计中所要考虑的。
流水号:
XXXXXXXXX
点数日期:
XXXXXX
生产工单名称:
XXXXXX
纸张数量:
XXXXXX
图1.单据样式图
设计思路
1.查阅资料,熟悉CCD数码点数机国内国际的现有机型及优缺点和基本操作流程。
2.设计CCD数码照相式卡纸点数机的工作流程,其流程原理图如图2。
图2工作流程
3.设计卡纸点数机机械传动部件如连杆、凸轮、齿轮等,使卡纸点数机能合理工作,并用AUTOCAD画出相应的机械传动部件图纸。
并分析其相应的钣金加工过程如切割下料、冲裁加工、弯压成形、冷冲压模具结构及工艺参数。
4.在光学模块方面设计LED照明和CCD数码照相机的安装位置,使两者能合理的工作,及LED为CCD数码照相机提供正确的照明角度,使CCD数码照相式卡纸点数机照出的图像清晰,便于电脑分析被测纸张的相关信息。
5.选择一款西门子的可编程序控制器PLC作为CCD数码照相式卡纸点数机的控制器,并考虑相应的电源供电电路,分别给LED,CCD数码照相机和点数机供电,并用CAD中的电气模块画出其相应的控制电路。
6.设计CCD数码照相机与电脑,点数机和电脑,以及点数机电脑和生产服务部电脑之间的的网络数据通讯流程,并选用C语言编写相应的程序软件。
毕业论文开题报告
指导教师意见:
指导教师:
年月日
所在系审查意见:
系主任:
年月日
附件:
参考文献注释格式
学术期刊作者﹒论文题目﹒期刊名称,出版年份,卷(期):
页次
如果作者的人数多于3人,则写前三位作者的名字后面加“等”,作者之间以逗号隔开。
例如:
[1]李峰,胡征,景苏等.纳米粒子的控制生长和自组装研究进展.无机化学学报,2001,17(3):
315~324
[2]J.Y.Li,X.L.Chen,H.Li.Fabricationofzincoxidenanorods.JournalofCrystalGrowth,2001,233:
5~7
学术会议论文集作者﹒论文题目﹒文集编者姓名﹒学术会议文集名称,出版地:
出版者,出版年份:
页次
例如:
[3]司宗国,谢去病,王群﹒重子湮没快度关联的研究﹒见赵维勤,高崇寿编﹒第五届高能粒子产生和重离子碰撞理论研讨会文集,北京:
中国高等科学技术中心,1996:
105
图书著者﹒书名﹒版本﹒出版地:
出版者,出版年﹒页次
如果该书是第一版则可以略去版次。
例如:
[4]韩其智,孙洪洲﹒群论﹒北京:
北京大学出版社,1987﹒101
预印本作者﹒论文题目﹒预印本编号(出版年份)
例如:
[5]XiaofengGuoandJianweiQiu﹒Theleadingpowercorrectionstothestructurefunctions﹒hep—ph/9810548(1998)
学位论文作者﹒论文题目﹒学士(或硕士、博士)学位论文.出版地:
出版者,出版年份
例如:
[6]陈异.纳米粒子形貌控制研究.硕士学位论文.北京:
中国科学院,2002
电子文献主要责任者.电子文献题名﹒电子文献的出处或可获地址.发表或更新日期
例如:
[7]王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展.1998-08-16
专利专利所有者.专利名称.专利国别:
专利号,日期.
例如:
[8]姜锡洲.一种温热外敷药制备方案.中国专利:
881056073,1989-07-26.
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