基于精密測(cè)距的紅態(tài)圓柱鋼坯軸心在線檢測(cè)系統(tǒng)

劉慶運(yùn)，朱任之，景甜甜，劉 濤

(安徽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，安徽馬鞍山 243002)

目前全球約有幾十家火車車輪制造廠，其中高速列車車輪制造技術(shù)主要掌握在中、德、日、法等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家手中［1］。在進(jìn)行動(dòng)車組車輪的預(yù)壓成型時(shí)，軸心線與端面垂直度滿足要求的圓柱型鋼坯被送往環(huán)形爐加熱并除去表面氧化皮，然后通過(guò)機(jī)械手抓取并送至熱鍛機(jī)下的模具上進(jìn)行模壓成型。車輪預(yù)壓成型實(shí)物加工如圖1所示。此時(shí)，理論上要求熱態(tài)圓柱鋼坯的軸心線與模具中心線重合，但由于機(jī)械手剛性不足、控制系統(tǒng)漂移以及模具更換等原因，導(dǎo)致鋼坯與模具的軸心不重合，即產(chǎn)生偏心。若偏心值較大，將對(duì)動(dòng)車組車輪的生產(chǎn)與使用產(chǎn)生較大影響。首先，偏心會(huì)造成工件預(yù)成型失敗或后續(xù)工序沒(méi)有足夠的加工余量，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致車輪生產(chǎn)出現(xiàn)批量報(bào)廢;其次，鍛壓后的輪箍徑向方向會(huì)出現(xiàn)尺寸不均，并具有較大的不平衡質(zhì)量［2］，影響動(dòng)車運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性，而且還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加力偶，增大車輪與軌道間的摩擦，降低車輪的使用壽命。因此，車輪偏心情況的控制對(duì)生產(chǎn)高質(zhì)量的車輪產(chǎn)品和提高經(jīng)濟(jì)效益等都起著至關(guān)重要的作用。對(duì)于車輪輪箍熱鍛偏心的在線檢測(cè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行了大量的研究，但由于熱鍛輪箍沒(méi)有明顯的標(biāo)志點(diǎn)、明暗特征、紋理特征和運(yùn)動(dòng)特征，加之高熱噪聲的惡劣環(huán)境，使得車輪熱鍛在線檢測(cè)變得相當(dāng)困難［3］。

為防止出現(xiàn)產(chǎn)品批量報(bào)廢情況，目前工廠普遍采用人工抽檢的方法對(duì)預(yù)壓后的車輪進(jìn)行偏心檢測(cè)，并通過(guò)增加投放料的方法作為預(yù)壓偏心的防范與補(bǔ)救措施。這些方法存在以下不足:需要模壓成型的鋼坯溫度高達(dá)1200℃，在進(jìn)行人工抽檢時(shí)存在不便和危險(xiǎn);增加投放料造成了原材料和前置加熱工序的能耗浪費(fèi)，并延長(zhǎng)了后續(xù)工序的加工時(shí)間，提高了刀具損耗和人力成本。

針對(duì)上述問(wèn)題，本研究利用發(fā)射光線在同一個(gè)水平面上、并且光線匯交于一點(diǎn)的4個(gè)高精度激光測(cè)距傳感器，通過(guò)測(cè)量鋼坯圓柱表面到傳感器的距離，計(jì)算出圓柱鋼坯的軸心線位置，實(shí)現(xiàn)紅熱態(tài)圓柱鋼坯軸心線相對(duì)于模具中心線的偏心在線檢測(cè)功能。

圖1 車輪預(yù)壓成型實(shí)物加工

1 檢測(cè)系統(tǒng)硬件構(gòu)成

系統(tǒng)的硬件主要由激光測(cè)距模塊、傳感與控制模塊、人機(jī)交互模塊、激光傳感器防護(hù)模塊等4部分構(gòu)成，如圖2所示。

圖2 檢測(cè)系統(tǒng)硬件構(gòu)成

鋼坯在預(yù)壓成型時(shí)的溫度高達(dá)1200℃，工件本身的輻射度與激光傳感器發(fā)射器的投射結(jié)構(gòu)光強(qiáng)度相當(dāng)強(qiáng)［4］，紅外干擾引起接收鏡頭上的PSD(position sensitive detector)輸出增大，同時(shí)使得PSD難以采集到有用的結(jié)構(gòu)光條紋，嚴(yán)重影響激光傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確性。因此，通常的激光位移傳感器系統(tǒng)不能完成對(duì)熱態(tài)鋼坯的精確測(cè)量［5］。

根據(jù)普朗克黑體輻射定律，熱態(tài)鋼坯在多種溫度下的輻射波長(zhǎng)和輻射能量關(guān)系如圖3所示［6］。由圖3可知:熱態(tài)鋼坯在1200℃時(shí)，其輻射波長(zhǎng)基本都在600 nm以上，并且在紅光波長(zhǎng)(620～760 nm)范圍內(nèi)的輻射強(qiáng)度較小。因此，本系統(tǒng)激光檢測(cè)模塊采用波長(zhǎng)為670 nm的紅光激光器，為增強(qiáng)PSD的有效輸出信號(hào)，選用的激光強(qiáng)度為2級(jí);同時(shí)，在激光傳感器接收面上加裝半帶寬約10 nm、中心波長(zhǎng)為670 nm、透射率達(dá)95%的帶通光學(xué)濾波片，阻隔其他波長(zhǎng)范圍、輻射強(qiáng)度較高的光波進(jìn)入激光傳感器接收面，以減小或消除熱態(tài)鋼坯自身紅外輻射對(duì)測(cè)量精度的干擾。

圖3 不同溫度下熱態(tài)鋼坯輻射情況

由于任意3個(gè)激光傳感器可以確定一個(gè)鋼坯軸心位置，因此系統(tǒng)可確定4個(gè)鋼坯軸心。采用四工位測(cè)量不僅能減小因熱態(tài)圓柱鋼坯表面鱗片未完全去除或鋼坯表面凹坑等自身缺陷對(duì)檢測(cè)精度造成的影響，而且可以最大限度地降低軋制過(guò)程中鋼坯橫截面呈橢圓形引起的檢測(cè)誤差。同時(shí)，若某一臺(tái)激光傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)可自動(dòng)切換為三工位測(cè)量，保證了檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

傳感與控制模塊主要由基于CAN總線的現(xiàn)場(chǎng)控制器、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、光電耦合器、溫度傳感器、液位傳感器等構(gòu)成，完成傳感器等輸入信號(hào)的采集、處理、運(yùn)算、分析和繼電器控制指令等輸出信號(hào)的傳輸與發(fā)送。由于4臺(tái)激光測(cè)距傳感器均為RS－422串口輸出，為保證所采集的激光傳感器信號(hào)與傳感器安裝位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸，本研究利用CAN422信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行 RS－422協(xié)議到 CAN 總線協(xié)議的轉(zhuǎn)換［7－9］，并通過(guò)CAN總線發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)控制器。

人機(jī)交互模塊主要是為控制系統(tǒng)、I/O模塊提供一個(gè)人性化的操作界面，并通過(guò)RS232、CAN總線等協(xié)議與控制系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)與控制指令。本系統(tǒng)將觸摸屏作為人機(jī)交互模塊的硬件。觸摸屏與現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)CAN總線相連接。控制器將外部設(shè)備采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)PDO報(bào)文的形式傳輸發(fā)送至觸摸屏，以圖表的形式反映鋼坯軸心位置狀態(tài)、外部設(shè)備狀態(tài)及數(shù)據(jù)、設(shè)備故障信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。同時(shí)利用虛擬按鍵，以SDO報(bào)文的形式下達(dá)指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置及修改。

激光傳感器防護(hù)模塊主要包括水冷外殼、循環(huán)水冷卻器、氣動(dòng)防護(hù)門等。由于熱態(tài)鋼坯具有較高的熱輻射，并且每次鋼坯鍛壓結(jié)束后均需要對(duì)脫落在模具上的鐵屑進(jìn)行吹掃清除，同時(shí)對(duì)上、下模具進(jìn)行噴水冷卻，造成了工作環(huán)境中存在大量的輻射熱、水霧以及鐵屑，嚴(yán)重影響激光傳感器的正常工作，并可能引起測(cè)量的錯(cuò)誤。因此，為保證激光測(cè)距傳感器的正常工作，需要在激光傳感器外部加裝帶有冷卻循環(huán)水通道的冷卻防護(hù)外殼，利用冷卻器提供循環(huán)冷卻水，對(duì)激光測(cè)距傳感器進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，并實(shí)時(shí)監(jiān)控冷卻水的溫度和液位狀態(tài);同時(shí)，需在冷卻防護(hù)外殼的前面加裝自動(dòng)防護(hù)門和吹掃系統(tǒng)，使激光傳感器的防護(hù)外殼內(nèi)始終處于正壓狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水霧、鐵屑的隔離。

2 軸心線檢測(cè)算法

本研究根據(jù)平面內(nèi)3點(diǎn)可以確定一個(gè)圓的原理［10］，利用發(fā)射光線在同一個(gè)水平面上、并且光線匯交于一點(diǎn)的4個(gè)高精度激光測(cè)距傳感器測(cè)量到圓柱體外圓表面的距離，進(jìn)而計(jì)算出圓柱鋼坯的軸心位置。

由于采用的激光位移傳感器發(fā)射光線為紅色可見(jiàn)光，因此，可通過(guò)對(duì)激光傳感器安裝位置的標(biāo)定，使4只激光器的激光發(fā)射光線處于同一平面，并匯交于軋機(jī)中心。

如圖4所示:以軋機(jī)中心為原點(diǎn)建立平面坐標(biāo)系 XOY，a，b，c，四點(diǎn)分別為 1#，2#，3#，4#激光位移傳感器所在的測(cè)量工位;La0，Lb0，Lc0，Ld0分別為1#，2#，3#，4#激光位移傳感器至軋機(jī)中心的距離;θ1，θ2，θ3，θ4分別為 1#與 4#，1#與 2#，2#與 3#，3#與4#位移傳感器發(fā)射光線之間的夾角;La，Lb，Lc，Ld分別為激光位移傳感器到待測(cè)鋼坯圓柱表面的距離;a1，b1，c1，d1分別為激光光線在待測(cè)鋼坯圓柱面的投射點(diǎn)。激光傳感器安裝標(biāo)定結(jié)束后，La0，Lb0、Lc0，Ld0及 θ1，θ2，θ3，θ4的值即為已知定值，La，Lb，Lc，Ld的值通過(guò)位移傳感器讀數(shù)獲得，a1，b1，c1，d1各點(diǎn)在坐標(biāo)系XOY中的坐標(biāo)值可由式(1)求得。

圖4 檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量模型

由于模具的安裝存在偏置，造成模具中心與軋機(jī)中心不能重合，因此，為檢測(cè)鋼坯軸心線相對(duì)于模具軸心線的偏差，首先需要求出模具中心在軋機(jī)中心坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

如圖5所示，設(shè)圖4中直線b1(X2，Y2)的中垂線為 c1(X3，Y3)，直線 d1(X4，Y4)的中垂線為 a1，直線b1與 c1的交點(diǎn)為圓心 O1(x01，y01)，則a1b1的斜率中點(diǎn)坐標(biāo)為的斜率，中點(diǎn)坐標(biāo)為根據(jù)幾何知識(shí)，可以求得直線L1和L2的方程:

根據(jù)式(2)，解得 a1，b1，c1三點(diǎn)確定的圓心坐標(biāo) O1(x01，y01):

同理，可求得 a1，b1，c1，d1四點(diǎn)中每 3 點(diǎn)為一組的另外3種不同組合形式下所求得的圓心坐標(biāo):O2(x02，y02)，O3(x03，y03)，O4(x04，y04)。根據(jù)最小二乘法原理，可以求得由 a1，b1，c1，d1四點(diǎn)所確定的最優(yōu)圓心點(diǎn)O5(x5，y5)的坐標(biāo):

式(4)即為已知4點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，4點(diǎn)外接圓圓心坐標(biāo)的表達(dá)式。在模具安裝標(biāo)定時(shí)，可以首先通過(guò)式(4)求得模具中心在軋機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

同理，建立以模具中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系X'O'Y'，采用與模具中心標(biāo)定相同的方法獲得鋼坯的4組圓心坐標(biāo):(x01'，y01')，(x02'，y02')，(x03'，y03')，(x04'，y04')。通過(guò)坐標(biāo)變換，可求得實(shí)際生產(chǎn)時(shí)鋼坯相對(duì)于模具參考坐標(biāo)系的軸心坐標(biāo)(x5'，y5')，如式(5)所示。

根據(jù)式(5)，可得到鋼坯軸心坐標(biāo)相對(duì)于模具中心坐標(biāo)的偏心值，如式(6)所示。

偏心方位角為

圖5 三點(diǎn)確定圓心

3 檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)接收到來(lái)自?shī)A放鋼坯機(jī)械手的就位信號(hào)后，4臺(tái)激光位移傳感器電源通電，進(jìn)行軸心位置測(cè)量，其檢測(cè)流程如圖6所示。首先控制器接收、處理總線上的4個(gè)距離數(shù)據(jù)，并對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。若鋼坯軸心線相對(duì)于模具中心的位置偏差符合要求，則水壓機(jī)進(jìn)入正常軋制成型工序;若不合格，系統(tǒng)報(bào)警，水壓機(jī)停止工作，并將軸心偏差值、方位信號(hào)通過(guò)光電耦合器傳送至機(jī)械手控制器，進(jìn)行機(jī)械手調(diào)整。

控制系統(tǒng)采用循環(huán)掃描的工作方式，工作過(guò)程分為輸入采樣、執(zhí)行用戶程序以及輸出刷新3個(gè)階段?，F(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)在CoDeSysV2.3環(huán)境中對(duì)全局變量的變量名、寄存器地址、變量類型、針腳標(biāo)號(hào)等屬性進(jìn)行定義。程序運(yùn)行后，先對(duì)各種輸入變量進(jìn)行采樣，信號(hào)經(jīng)標(biāo)定處理后，通過(guò)輸出映像寄存器將控制器信號(hào)進(jìn)行輸出刷新。

檢測(cè)系統(tǒng)遵循CANopen高層協(xié)議，協(xié)議中規(guī)定必須有且只能有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)［10－14］。因此，本研究的控制器為主節(jié)點(diǎn)，觸摸顯示屏和4臺(tái)激光位移傳感器為從節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，為使采集到的位移信號(hào)與各激光傳感器相對(duì)應(yīng)，本研究對(duì)每個(gè)激光傳感器所在CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的報(bào)文標(biāo)識(shí)符ID進(jìn)行不同的設(shè)置(設(shè)計(jì)中采用088，090，098，0A0四個(gè)不同的標(biāo)識(shí)符與激光傳感器信號(hào)相對(duì)應(yīng))，使得所采集的數(shù)據(jù)與其相應(yīng)的傳感器一一對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的透明傳輸和鋼坯軸心線方位的確定。

圖6 檢測(cè)流程

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制要求，總線通訊的主要功能有:①系統(tǒng)上電時(shí)，觸摸屏啟動(dòng)并通過(guò)SDO讀取控制器存儲(chǔ)參數(shù);②操作人員通過(guò)觸摸屏對(duì)初始參數(shù)做出修改時(shí)，觸摸屏發(fā)送請(qǐng)求命令來(lái)修改控制器存儲(chǔ)參數(shù);③通過(guò)總線，控制器接收4臺(tái)激光測(cè)距傳感器所測(cè)量的距離數(shù)據(jù);④控制器利用PDO報(bào)文發(fā)送，將經(jīng)過(guò)運(yùn)算、處理后的激光測(cè)距傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)、I/O端口數(shù)據(jù)以及各個(gè)狀態(tài)量通過(guò)總線發(fā)送至觸摸屏顯示;⑤操作人員通過(guò)觸摸屏下達(dá)指令，通過(guò)總線將指令再次發(fā)送給控制器。本檢測(cè)系統(tǒng)主要通訊報(bào)文如表1所示。

表1 檢測(cè)系統(tǒng)主要通訊報(bào)文

系統(tǒng)利用CAN422智能通訊轉(zhuǎn)換模塊完成了RS－422總線到CAN總線之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，同時(shí)通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了CAN總線上多節(jié)點(diǎn)信號(hào)的收發(fā)處理。激光測(cè)距傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，智能通訊轉(zhuǎn)換模塊將接收到的數(shù)據(jù)打包、轉(zhuǎn)換后，加上幀頭和校驗(yàn)由CAN口發(fā)送到CAN總線。

由于系統(tǒng)報(bào)文均采用標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文，每幀最多由11個(gè)字節(jié)組成［15－16］(8個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)和其他幀信息字節(jié))，RS－422到CAN的協(xié)議轉(zhuǎn)換，需要把多字節(jié)RS－422數(shù)據(jù)組成與CAN數(shù)據(jù)幀對(duì)應(yīng)的RS－422幀，然后通過(guò)串口中斷程序，以多次串口中斷接收RS－422幀的數(shù)據(jù)，并存放在相應(yīng)的CAN數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)中，然后啟動(dòng)發(fā)送。檢測(cè)系統(tǒng)界面如圖7所示。

圖7 檢測(cè)系統(tǒng)界面

數(shù)據(jù)顯示模塊:控制器將激光測(cè)距傳感器與其他傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)PDO發(fā)送至監(jiān)控觸摸屏并在界面上顯示，包括軸心線位置坐標(biāo)、方位、誤差值、檢測(cè)數(shù)量等信息。

控制命令模塊:操作人員通過(guò)觸摸屏虛擬按鍵進(jìn)行檢測(cè)系統(tǒng)指令下達(dá)與初始數(shù)據(jù)設(shè)置，包括檢測(cè)模式、抽檢比例、允差設(shè)定等指令操作與數(shù)據(jù)設(shè)置。

報(bào)警模塊:當(dāng)單臺(tái)激光位移傳感器采樣數(shù)據(jù)超標(biāo)、系統(tǒng)偏心值超差、溫度超限或者某一路外設(shè)通信出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒操作人員進(jìn)行故障排除。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊:保存每一塊鋼坯軸心位置偏心數(shù)值，并制作成報(bào)表形式存檔，以備日后調(diào)用。

4 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)

4.1 系統(tǒng)調(diào)試問(wèn)題與解決辦法

在系統(tǒng)調(diào)試階段，檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)亂碼與數(shù)據(jù)錯(cuò)誤現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)原因有兩點(diǎn):CAN422轉(zhuǎn)換模塊的雙向通訊和激光位移傳感器采樣頻率過(guò)高。

1)CAN422雙向通訊。CAN422具有雙向通訊功能，既能接收?qǐng)?bào)文也可發(fā)送報(bào)文。在設(shè)置之前，4個(gè)CAN422模塊中的每個(gè)模塊都可能會(huì)接收到其他轉(zhuǎn)換模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)混亂。根據(jù)ACR AMR屏蔽原理，發(fā)送到CAN口的報(bào)文，只有當(dāng)報(bào)文標(biāo)識(shí)符ID(1－4)等于驗(yàn)收屏蔽碼(AMR1－4)對(duì)應(yīng)的驗(yàn)收碼(ACR1－4)的那些位時(shí)，報(bào)文才予以接收［17－18］。為使每個(gè) CAN422 只能發(fā)送報(bào)文給控制器，屏蔽接收來(lái)自其他節(jié)點(diǎn)的報(bào)文，將CAN422中驗(yàn)收屏蔽碼(AMR1－4)全部設(shè)為0。

2)激光測(cè)距傳感器采樣頻率。本系統(tǒng)激光測(cè)距傳感器的測(cè)量頻率為1kHz，而CAN422轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換速率相對(duì)較低，導(dǎo)致CAN422模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)通道堵塞，出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)激光位移傳感器微控制器進(jìn)行設(shè)置，將每測(cè)得的10組數(shù)據(jù)打包并求平均值后，再經(jīng)RS－422端口發(fā)送至CAN422轉(zhuǎn)換模塊，問(wèn)題得到解決。

4.2 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)初始參數(shù)如表2所示。將模具樣件放置在軋機(jī)中心，在以軋機(jī)中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系XOY中，移動(dòng)模具樣件中心至(X=2，Y=1)，對(duì)模具進(jìn)行標(biāo)定。模具標(biāo)定結(jié)束后，在以模具中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系X'O'Y'中，移動(dòng)鋼坯樣件中心至(X'=－4，Y'=－2)處，對(duì)鋼坯位置進(jìn)行測(cè)量。同樣，以(X=－3，Y=－2)，(X'=2，Y'=4)對(duì)算法進(jìn)行再次驗(yàn)證，實(shí)際檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表2 初始參數(shù)

表3 實(shí)際檢測(cè)結(jié)果mm

對(duì)于工件直徑為380 mm的檢測(cè)對(duì)象，本系統(tǒng)檢測(cè)精度要求為±1 mm。由表3檢測(cè)結(jié)果可知:系統(tǒng)偏心檢測(cè)值M與理論偏心值之間的誤差小于0.02 mm，檢測(cè)精度高達(dá) ±0.1 mm，滿足檢測(cè)系統(tǒng)要求。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)算法有效，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。實(shí)際檢測(cè)應(yīng)用表明，本系統(tǒng)成功提高了原材料的成材率，使單件鋼坯的原材料由最初的412 kg降至397 kg，單件產(chǎn)品原材料質(zhì)量減少15 kg，有效地降低了材料損耗、能源損耗以及刀具損耗，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

5 結(jié)束語(yǔ)

本研究利用CAN總線構(gòu)建了基于多傳感器的熱態(tài)圓柱鋼坯軸心在線檢測(cè)系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)軟硬設(shè)計(jì)方案及檢測(cè)算法。在邏輯算法中利用坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)了模具的標(biāo)定工作，解決了模具更換對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果所造成的干擾，實(shí)現(xiàn)了熱態(tài)圓柱鋼坯軸心位置的在線高精度檢測(cè)功能。系統(tǒng)將檢測(cè)所得鋼坯軸心線位置偏心數(shù)值及方位反饋至機(jī)械手控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)液壓機(jī)械手的補(bǔ)償與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手對(duì)鋼坯夾放位置的校正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法是一種較好的非接觸式圓柱鋼坯測(cè)量方法，具有穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以有效解決圓柱形工件軸心位置的檢測(cè)問(wèn)題，具有良好的應(yīng)用前景。

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