隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化程度越來越高，使得在線測(cè)量與自動(dòng)控制顯得尤為重要。CCD測(cè)徑及控制系統(tǒng)就是一種在線測(cè)量管、線、棒材直徑的裝置。它具有徑值顯示、超差報(bào)警、PID控制輸出等功能。該系統(tǒng)測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定，可以滿足金屬或非金屬管、線材生產(chǎn)工藝的需要，是一種理想的測(cè)控設(shè)備。

CCD單向測(cè)徑儀由光學(xué)成像、CCD驅(qū)動(dòng)及采集、模擬信號(hào)處理及單片機(jī)4部分組成。

CCD外徑測(cè)量的工作原理為：點(diǎn)光源光線經(jīng)過透鏡后變成平行光束；該平行光束成為被測(cè)物體的背景光，物體在背景光的照射下，經(jīng)過透鏡在CCD器件上成像。

CCD是一種光電轉(zhuǎn)換器，用集成電路工藝制成，它以電荷包的形式儲(chǔ)存和傳送信息，主要由光敏單元、輸入結(jié)構(gòu)和輸出結(jié)構(gòu)等組成，通過CCD可以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，信號(hào)儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、輸出，以達(dá)到CCD對(duì)物體像進(jìn)行測(cè)量的目的。

由于物體像的大小與被測(cè)物體尺寸成正比，因此通過測(cè)量物體像的大小可以得到被測(cè)物體的尺寸。CCD采集到的信號(hào)經(jīng)過放大處理后通過輸入接口送到單片機(jī)中進(jìn)行計(jì)算。單片機(jī)可以給出徑值顯示、徑值超差報(bào)警輸出，同時(shí)可以根據(jù)工藝要求進(jìn)行PID運(yùn)算并給出控制量輸出。該系統(tǒng)與生產(chǎn)設(shè)備構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)可以保證產(chǎn)品外徑的幾何精度。

整個(gè)過程中，記數(shù)部分采用中斷方式，以保證不漏記數(shù)，預(yù)置值采用定時(shí)掃描讀入，控制計(jì)算采用PID增量形式。

在生產(chǎn)中的應(yīng)用把該裝置放在生產(chǎn)線上，使它與牽引機(jī)（擠出機(jī)）構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，將對(duì)外徑進(jìn)行有效的控制。當(dāng)擠出機(jī)擠出量變化時(shí)，通過被測(cè)外徑的變化量及控制系統(tǒng)給出的控制量來控制牽引機(jī)的牽引速度，以確保外徑穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。

單向測(cè)徑儀應(yīng)用于外徑的檢測(cè)中，取得了很好的效果，采用外徑反饋控制以后，完全消除了外徑的慢速漂移變化。產(chǎn)品線徑的變化范圍從原來的0.05mm 以上，減小到±0.01mm 以內(nèi)，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。實(shí)踐證明該裝置是管、線材生產(chǎn)線上理想的測(cè)控設(shè)備。

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審核編輯 黃昊宇