基于WiFi物联网的轴承钢球生产过程在线监控系统开发
针对轴承钢球生产企业生产过程中冷镦工序缺乏过程监测、光球工序压力由人工控制并且车间缺少生产质量监控管理系统的问题，提出了基于WiFi物联网技术开发轴承钢球生产过程在线监控系统。系统主要包括冷镦设备成形质量在线监测系统、光球设备压力自动控制系统和基于WiFi技术的车间生产过程监控管理系统，通过系统的设计使得生产过程测量精度高、控制及时，大大提高了产品质量及生产效率，并且应用WiFi技术构建生产质量监控管理系统，管理者能够及时掌握车间的生产状况、设备运行情况以及钢球产量等信息。 本文首先介绍了课题的来源、背景及研究意义，重点阐述钢球加工工艺过程和现阶段加工过程存在的主要问题。在查阅相关文献的基础上，从塑性成形在线监测、钢球设备自动化及WiFi技术应用三个方面分析了国内外研究现状。针对现阶段加工过程中出现的问题，制定了设计方案。 其次设计了钢球生产过程在线监控系统的三个组成系统，第一部分构建了冷镦成形质量在线监测系统，通过对冷镦成形过程的分析建立了冷镦运动的数学模型，采用自学习算法自动建立生产监测标准，在生产过程中通过鉴别算法来判断钢球成形质量。构建系统硬件平台并对功能器件进行选型，完成人机界面开发及在线监测系统总成。在硬件平台基础上编写软件程序，实现了系统的各个功能;第二部分构建了光球设备压力自动控制系统，分析了光球加工过程，采用霍尔电流传感器测量电机相电流来获取磨盘间压力值，对主要功能器件进行选型并设计了HMI，编写光球设备压力自动控制程序实现压力自动控制的目标;第三部分设计基于WiFi技术的加工过程监控管理系统，分析了系统结构，对WiFi模块进行了选型并详细介绍使用参数，通过对组网方式的介绍确立了STA的组网方式，并且详细分析了网络通信的实现方式及客户端、服务器端程序的实现过程。 第三，详细分析了系统硬件平台的建立，完成了PCB电路板的设计。电路部分由CPU外围电路及JTAG调试电路、电源供电电路、串口通信电路、复位电路、报警输出电路、人机交互电路、信号采集电路、WiFi模块连接电路和继电器输出电路组成。 最后，在车间现场跟实验室现有条件下对系统进行了运行调试，验证了系统数据采集、在线监测、压力自动控制和无线传输的可靠性。
轴承钢球生产企业;生产过程;在线监控系统;产品开发;无线物联网技术
济南大学
硕士
机械工程
艾长胜
2015
中文
F426.4;TP277
105
2016-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）