钢板在线监测装置设计

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1、目录1.引言22.激光扫描技术钢板宽度检测装置的工作原理及结构32.1激光扫描技术钢板宽度检测装置方案32.2工作原理52.3系统标定62.4激光扫描技术钢板宽度检测装置工艺流程7CCD图像感光器程序组成框图73.激光源和CCD图像感光器的选择83.1线性激光源的选择83.2CCD图像感光器的选择83.3钢板输送床电机的选择84.钢板运输装置的设计84.1传动装置的设计84.1.1传动带的设计94.1.2V带带轮的设计114.2传动轴的设计134.2.1根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度14

2、4.2.2初步选择输出轴系144.2.3确定输出轴上的圆角半径值154.2.4按弯扭合成条件校核轴的强度154.2.5校核轴的强度185.自动化系统设计195.1C51单片机概述195.2芯片的选择195.2.1单片机的确定195.2.2单片机的结构196控制仿真图的设计226.1控制的仿真图226.2仿真程序：227结论25致谢25参考文献：25附件1：激光测宽装置装配图26附件2：滚桶轴承27第26页钢板在线检测装置设计摘要：采用计算机数字图像处理技术对钢板宽度进行实时检测。在硬件结构上，采用

3、双CCD感光器加激光线辅助光源扫描检测技术，提高系统检测精度。根据CCD成像原理及三角形相似定理，对因钢板宽度变化及钢板边缘上浮所引起的宽度变化计算模型进行了推导，提出了采用激光线遮挡板分线法来判定钢板边缘上浮所引起的测量误差，并根据误差测量结果，对钢板宽度进行了修正；同时，通过分析CCD激光线条最佳成像方法对系统进行了试验标定。结果表明，该系统的测量精度能满足实际生产需求。关键词：钢板宽度检测；激光扫描测量；CCD相机；图像处理；LaserscanningtechnologyforsteelPl

4、atewidthmeasuringdeviceAbstract:Therealtimedetectionofsteelplatewidthismadebycomputerdigitalimageprocessingtechnology.Inthehardwarestructure,thedualCCDphotosensitivedeviceisusedtodetectthelightsourceandthelightsourceisusedtoimprovetheaccuracyofthesyst

5、em.AccordingtotheCCDimagingprincipleandtrianglesimilaritytheoremandwidthvariationcausedbyplatewidthandtheedgeofthesteelplatesurfaceofthecalculationmodelisdeduced,andputsforwardtheusinglaserlinecoveringbaffledividingmethodtodeterminethemeasurementerror

6、causedbysteelplateedgefloating,andaccordingtotheerrorofthemeasurementresults,thesteelplatewidthismodified;atthesametime,throughtheanalysisofCCDlaserstripeoptimalimagingmethod,thesystemcalibration.Theresultsshowthatthemeasurementaccuracyofthesystemcanm

7、eettheactualproductionrequirements.Keywords:steelplatewidthmeasurement;laserscanningmeasurement;CCDcamera;imageprocessing;1.引言钢板宽度是冶金行业钢板剪切过程中的一个重要检测和控制参数，实现钢板宽度的准确检测和实时控制是提高钢板成材率和保证后续产品质量的重要因素。目前，钢材生产企业多数采用人工检测方法，由于受现场钢板高温和复杂的生产环境影响，人工劳动强度过大、检测滞后，且检测

8、精度依赖于人工经验，生产率较低。第26页近年来，计算机数字图像处理作为视觉成像检测方法的技术支撑，与计算机、自动化、集成技术、光学等众多领域交叉，在检测精度和实时性上均有很大的进展。作为图像采集设备的电荷耦合器件，CCD集成度高、光敏元间距小、几何尺寸严格，在图像采集、信号处理和数字存储等领域已得到广泛应用。作者在前人研究基础上，采用双面阵CCD图像传感器和Ｈｅ－Ｎｅ绿色线形激光发射器作为辅助光源的计算机数字图像处理技术对钢板宽度实时检测原理及方法进行了研究，建立了软硬件系统。试验