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三辊弯板机板材曲率自动测量系统研究
| 论文题名： | 三辊弯板机板材曲率自动测量系统研究 |
| 关键词： | 弯板机;激光测距仪;曲线匹配;误差评估;自动测量系统 |
| 摘要： | 板材滚弯机被广泛应用在造船、航天、化工、锅炉等行业中，但在板材滚弯成形过程中，板材曲率仍然采用人工对样的检测方式。样板不仅在制造过程中耗费大量材料和工时，其使用过程中也存在操作复杂、效率低下、精度差、工作环境恶劣等问题。板材曲率自动测量技术不仅能够解决手工对样中存在的以上问题，而且为实现滚弯机自动化控制奠定了基础。 本文研究的板材曲率测量装置主要是由伺服电机和激光位移传感器组成的，通过伺服电机旋转带动激光位移传感器对待测板材在指定截面进行扫描，可得到各离散点的极坐标数据。对离散点进行曲线拟合即可得到板材截面曲线的特征信息。在测量锥形板时，需要测量两个不同位置截面的曲率特征及两个截面的间距。因而本测量装置不仅包含能对板材截面曲线进行扫描的测量体，还应当设置有横向移动装置，使得测量体能在滚弯机辊轴的轴向进行移动。本论文主要包括以下三个方面的内容。 1)根据滚弯机的结构特征，设计板材曲率测量装置的测量方案设计，并确定装置的结构形式。通过对测量装置工况分析计算，选定合适的硬件型号。其中还包括对测量装置的控制模块进行选择。 2)通过自适应法对曲线上离散点的分布进行合理规划，测量过程中对测量数据进行判断，当判定测量点已经超出板材边界则停止测量操作。并基于LabVIEW编辑板材曲率测量装置的控制软件。 3)对测量得到的离散点数据进行去噪滤波处理，然后进行曲线拟合得到实测板材曲线，将实测曲线和目标曲线经过粗匹配和精匹配两个步骤后，对实测曲线进行误差评估，并显示评判结果。同时本文还提供了求取板材曲率半径的计算方式。 本文对板材曲率自动测量装置的研究是基于对三辊弯板机进行数字化改造的项目，该装置的目的是实现对板材曲率的自动测量，通过与目标型值比较，并输出误差评判结果。 |
| 作者： | 郭荣 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 茅云生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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