人機交互界面——線材測徑儀精準顯示測量數據

引言

生產中的高速線材以其優質的內在質量和嚴格的外形尺寸公差在激烈的市場競爭中獲得了較好的效益。光電非接觸式測徑儀是對高速線材最終產品進行質量檢測的重要設備，對高速線材的產品尺寸公差和幾何形狀全動態的實時監控過程中起著重要的作用。

1、測徑儀的檢測及工作原理

線材測徑儀是通過對光電信號的轉換和處理從而得到被測件的尺寸及形狀公差。其工作原理如圖所示。線材測徑儀工作原理綠色的點光源經透鏡組形成平行光，帶陰影的平行光經過透鏡組聚焦，在CCD線性光敏接收器接收并將光信號轉換成線性的電信號最后交由控制處理器進行運算和處理。

如圖所示，當線材垂直地通過平行光視場時對在光敏接收器上的光陰影的大小進行處理后即可得到被測件的尺寸。

為能全方位檢測棒材的尺寸及幾何形狀，線材測徑儀被設計成八檢測光路結構。如下圖所示，八組光電測頭環繞在被測物中心，從而實現對被檢線材的全方位檢測，八組測頭間距為22.5°。

由于該線材測徑儀總是在熱態（900℃左右）條件下對線材進行實時檢測的，為修正溫度對被測件的影響，線材測徑儀具有熱膨脹系數功能，通過補償運算以得到最終產品在常態下的尺寸和幾何形狀公差。

2、測徑儀的系統配置

CCD現場視頻信號采集單元負責對來自于光敏接收器的線性信號進行預處理和雙光頭CCD信號的同步處理。通過工控機的人機交互界而實現對系統的配置和實時監控。

線材測徑儀主要由測徑儀、主控機柜、報警單元、光纜通訊單元、現場LED顯示屏、高壓離心通風機、備用小車等組成。

3、系統的品質指標及應用

上圖為正常狀態下檢測畫面，線材測徑儀具有較高的測量精度和響應特性。其中檢測范圍為0~40mm（也有0~70mm）覆蓋了高線軋機的生產的所有規格產品。檢測精度達到0.02mm。斷面測量頻率為500Hz，八組測頭均為該頻率測量，保證了在全長度范圍里對被測件進行精確地掃描和檢測。

線材測徑儀可以進行超溫超差報警，超差報警時，主控室相關數據顏色警示及蜂鳴器聲音報警，現場LED顯示屏數據顏色及狀態顯示報警。超溫報警時主控室報警燈發光報警，現場LED顯示屏狀態顯示報警。

結語

線材測徑儀具有高檢測精度、實時動態的連續非接觸檢測以及直觀的人機界面，使線材測徑儀成為調整工的眼睛。它的投入使用大大地減少了廢品，提高了合格率。尤其在進行負公差軋制中，線材測徑儀所提供的數據可以用于及時地提醒調整工對輥縫進行調節避免了以前的憑經驗調整和數據反饋太慢的問題。其長時間存儲的歷史記錄也為追溯產品外在質量狀況提供了有利的科學依據，并且歷史數據還可以Excel表格形式導出，便于數據的分析。