基于FPGA与数控技术的钢卷尺自动切零系统研究.pdf

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1、2010年1月机床与液压Jan．2010第38卷第2期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol_38No．2DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．02．005基于FPGA与数控技术的钢卷尺自动切零系统研究赵结昂，单越康，项荣，叶茂(中国计量学院质量与安全工程学院，浙江杭州310018)摘要：详细阐述了一种新的钢卷尺自动切零系统，该系统使用基于FPGA和单轴数控系统的双控制器结构，通过互相通信方式协调切零位工作，从而解决了目前钢卷尺切零系统速度慢、精度低、劳动强度大的缺陷。该技术已应

2、用于钢卷尺切带的生产实践中，切带精度优于4-0．08ram，切带速度为2—3s／条。关键词：FPGA；位置识别；动态瞄准；钢卷尺中图分类号：TH711．2文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)2—013—3ResearchonAutomaticZero-cattingSystemofSteelTapesBasedonFPGAandNumericalControlTechniqueZHAOJieang，SHANYuekang，XIANGRong，YEMao(InstituteofQualityandSafe

3、tyEngineering，ChinaJiliangUniversity，HangzhouZhejiang310018，China)Abstract：Anewautomaticzero—cuttingsystemofsteeltapeswasintroduced．ThissystemadoptsthestructureofdualeontrollembasedonFPGAandsingleshaftCNCsystem，itfinishesthezero—cuttingcoursethroughthecommunicati

4、onofcontrollers，andover-comesthedefectsoftheoldzero—cuttingtechnologysuchaslowproductivity，unstableprecisionandhighlaborintensity．Thecuttingprecisionof0．08mmandthecuttingspeedof2～3s／tapewererealizedbyapplyingthissysteminpractice．Keywords：FPGA；Positionidentify；Dyn

5、amiccolimation；Steeltape钢卷尺是人们日常生活中常用的量具，在钢卷尺低等弊端。针对市场对能够自动快速地进行零位瞄准的生产过程中，钢卷尺印刷完成后卷成一盘上千米长和切零位的高性价比钢卷尺自动切零设备的迫切需的尺带盘，需对其进行切零。钢卷尺的切零质量直接求，作者采用了FPGA微处理器和KT7OOB数控系统影响着尺带的整体质量以及生产中产生废品的概率。等开发了一套钢卷尺自动切零系统。目前我国许多钢卷尺生产企业的钢卷尺切零仍停留在1系统原理与结构半自动切阶段，由电机完成送带，人工进行尺带的瞄1．1系统的工作

6、原理准和切带，存在人为因素多、劳动强度大、生产效率调节图1钢卷尺自动切零机原理结构图收稿日期：2009—01—04作者简介：赵结昂(1985～)，男，在读硕士，研究方向为机器视觉与光电检测技术。电话：13868124682，E—mail：zhao7021@21cn．com。·14·机床与液压第38卷系统工作原理如图1所示。系统通过KT700B控坏尺带，在两个电机间设置了一调节轮。调节轮的另制器，定长快速精确(±2mm)送带，中心控制器一端与调节电位器相连。当送带电机转速比进带电机实时对CCD采集的图像进行处理并输出位置和

7、瞄准快时，调节轮被向上提起从而改变了电位器的阻值，信号。快速送带完成后，数控装置接收位置信号后，使变频器输出的时钟脉冲频率变高，进带电机的转速根据收到的位置信号控制送带方向，进行慢速精确瞄也就越快，直到进带电机转速和送带电机转速相等准，数控系统收到来自中心控制器的瞄准信号后，停时，变频器输出的时钟脉冲频率不变。反之，当送带止电机送带，自动冲切尺带，最后由出带机构完成自电机降速时，进带电机也跟着降速，保证了进带和送动出带。带的同步性。定位瞄准系统主要由做水平瞄准运动的1．2零位动态识别一自动瞄准原理工作台和自动瞄准模块组成

8、，在上带时，可通过调节钢卷尺自动切零的关键是瞄准刻度线的位置识别手动手柄来微调零位位置，使尺带的“0”刻度线与与自动瞄准，是通过中心控制器来实现的。通过对冲切的刀具对齐。压带机构前端与尺带接触的压头设FPGA的编程实现在监视器上发生两条静态视频分划计成与尺带形状吻合的弧形结构，所用材料为尼龙，竖线⋯和一条动态视频横线