本文關鍵詞：靜態(tài)板形儀的研究與設計

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【摘要】：在工業(yè)測量領域,有一個很重要的指標-平直度,它是板材與水平面相符程度的衡量標準,最常用的度量單位是I,說某板材的平直度或不平度采用度量單位I,如80I。市面上廣泛使用的板形儀平臺復雜,且精度不高,因此本課題開發(fā)一款便攜式、高精度的板形儀,能測量出10I左右的板帶材平直度,從而方便的鑒別板帶材質(zhì)量優(yōu)劣[1]。本設計研究的靜態(tài)板形儀是西安經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)促進主導產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項計劃創(chuàng)新項目,主要是針對的是有色金屬制造行業(yè)中拉彎矯直機組軋制的板材的測量。只有得到了軋制板材的平直度指標才能為優(yōu)化矯直機組工藝參數(shù)提供可能,所以我們就專門研究了一款測量板材平直度的儀器設備。所謂靜態(tài),實際上指的就是離線測量,根據(jù)測量的結(jié)果改進軋制工藝。由于板材產(chǎn)生的都是微小的彎曲,測量精度要求極高而且比較復雜,就需要采用一種特別新穎方法,再結(jié)合高性能CPU及新型光電器件來實現(xiàn)。板形儀整體設計方案是以DSP為設計核心,利用高精度的激光位移傳感器作為測量載體,采用16位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理數(shù)據(jù)。首次把DSP技術和高精度傳感器應用在了板形儀的設計中,暫時在國內(nèi)還沒有這樣的嘗試。另外在機械結(jié)構(gòu)上也告別了大多數(shù)測量儀器的體積龐大,平臺復雜,不便隨意移動的缺點。本設計用DSP產(chǎn)生的PWM波控制電機拖動激光傳感器探頭采集位移信息,用A/D轉(zhuǎn)換器對采集的數(shù)據(jù)進行16位的模數(shù)轉(zhuǎn)換,再將采集來的數(shù)據(jù)輸入到DSP中進行處理,通過相關公式計算出平面度的值,最后與上位機通訊將平面度的信息顯示。在整體機械結(jié)構(gòu)和電路設計上面實現(xiàn)最優(yōu)化。一方面,上方橫梁采用拱形的結(jié)構(gòu),最大限度的克服由傳感器及滑塊本身重量造成的微小高度誤差,另一方面,滾珠絲杠兩側(cè)安裝兩根同樣高度的導軌,減小電機滑動產(chǎn)生的震動誤差。在硬件電路的設計中,主要包括了供電電源電路,DSP最小化系統(tǒng),A/D采樣電路,電機驅(qū)動電路,與上位機通訊電路等等。另外完成了DSP程序及上位機軟件平臺的設計。在DSP程序中完成電機驅(qū)動,采樣以及與上位機通信等功能。該上位機軟件平臺基于VB6.0開發(fā)的,利用其自帶的MSComm控件實現(xiàn)指令和數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。系統(tǒng)整體設計完成后,實現(xiàn)了便攜式,進行調(diào)試后,達到了精度10I左右的板帶材測量,并且能與上位機實時通信并形象顯示波形以及平直度結(jié)果。
【學位授予單位】：西安工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊利坡;于丙強;李榮民;劉宏民;杜長征;;冷軋帶鋼板形檢測誤差及異常信號補償模型[J];機械工程學報;2014年06期

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本文編號：1158854