静态板形仪的研究与设计

发布时间：2017-11-08 21:30

  本文关键词：静态板形仪的研究与设计

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【摘要】：在工业测量领域,有一个很重要的指标-平直度,它是板材与水平面相符程度的衡量标准,最常用的度量单位是I,说某板材的平直度或不平度采用度量单位I,如80I。市面上广泛使用的板形仪平台复杂,且精度不高,因此本课题开发一款便携式、高精度的板形仪,能测量出10I左右的板带材平直度,从而方便的鉴别板带材质量优劣[1]。本设计研究的静态板形仪是西安经济技术开发区促进主导产业发展专项计划创新项目,主要是针对的是有色金属制造行业中拉弯矫直机组轧制的板材的测量。只有得到了轧制板材的平直度指标才能为优化矫直机组工艺参数提供可能,所以我们就专门研究了一款测量板材平直度的仪器设备。所谓静态,实际上指的就是离线测量,根据测量的结果改进轧制工艺。由于板材产生的都是微小的弯曲,测量精度要求极高而且比较复杂,就需要采用一种特别新颖方法,再结合高性能CPU及新型光电器件来实现。板形仪整体设计方案是以DSP为设计核心,利用高精度的激光位移传感器作为测量载体,采用16位的模数转换器处理数据。首次把DSP技术和高精度传感器应用在了板形仪的设计中,暂时在国内还没有这样的尝试。另外在机械结构上也告别了大多数测量仪器的体积庞大,平台复杂,不便随意移动的缺点。本设计用DSP产生的PWM波控制电机拖动激光传感器探头采集位移信息,用A/D转换器对采集的数据进行16位的模数转换,再将采集来的数据输入到DSP中进行处理,通过相关公式计算出平面度的值,最后与上位机通讯将平面度的信息显示。在整体机械结构和电路设计上面实现最优化。一方面,上方横梁采用拱形的结构,最大限度的克服由传感器及滑块本身重量造成的微小高度误差,另一方面,滚珠丝杠两侧安装两根同样高度的导轨,减小电机滑动产生的震动误差。在硬件电路的设计中,主要包括了供电电源电路,DSP最小化系统,A/D采样电路,电机驱动电路,与上位机通讯电路等等。另外完成了DSP程序及上位机软件平台的设计。在DSP程序中完成电机驱动,采样以及与上位机通信等功能。该上位机软件平台基于VB6.0开发的,利用其自带的MSComm控件实现指令和数据的发送和接收。系统整体设计完成后,实现了便携式,进行调试后,达到了精度10I左右的板带材测量,并且能与上位机实时通信并形象显示波形以及平直度结果。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG83

【参考文献】

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1 杨利坡;于丙强;李荣民;刘宏民;杜长征;;冷轧带钢板形检测误差及异常信号补偿模型[J];机械工程学报;2014年06期

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本文编号：1158854