液压机活动横梁水平方向偏移在线检测系统研究与开发

摘要

活动横梁是300MN模锻液压机的一个关键运动部件。本文针对其水平方向偏移缺乏有效检测手段，开发与研究了液压机活动横梁水平方向偏移在线检测系统。考虑到液压机机体结构特征及其特殊工作环境，根据检测系统基本要求，从在线检测方式和系统通讯方式两方面对活动横梁水平方向偏移在线检测方案进行了研究比较，最终确定了一种非接触、数字式水压机活动横梁水平方向偏移检测方法及装置；在分析视觉检测原理基础上，结合实验测试，完成了检测系统设计计算工作，实现了系统的结构设计和电气控制系统设计；图像分割是视觉检测的关键技术，针对现场特殊光强条件，本文在传统图像分割方法基础上提出了一种改进的阈值自适应方法——灰度增强法，并结合检测系统目标物特征，提出了基于圆斑特征值的图像分割评价准则和一种曝光时间调整的新方法；基于CCS3.3平台完成了检测系统软件设计，采用灰度增强法实现图像分割、重心算法实现目标物定位计算、基于张正友标定法实现系统自动标定，并结合活动横梁原有同步位移监测系统，建立了其空间姿态监测数学模型。设计了一系列实验对检测系统性能进行了测试，测试结果显示检测系统图像分割效果好、检测精度高、实时性好，能适应现场复杂使用环境，且在300MN液压机工业现场检测到了活动横梁偏移数据，得到了一些规律，填补了大型锻造液压机活动部件水平方向偏移缺乏有效检测手段的空白，为进一步的研究奠定了基础。