基于圖像識別的電解錳陰極板矯直系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著冶金、化工、軍工、航空航天等相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展,錳、鉻、鈦、鋯、釩等金屬原料的需求量不斷增加,部分原料甚至出現(xiàn)了供不應(yīng)求的現(xiàn)象。其主要原因是由于國內(nèi)較多稀有金屬生產(chǎn)企業(yè)自動化程度不高、生產(chǎn)效率低導(dǎo)致的,其中以電解錳的生產(chǎn)線為典型代表。目前國內(nèi)大部分電解錳的生產(chǎn)過程都是人工主導(dǎo)參與完成的,自動化程度不高,尤其是電解錳的提取工作和陰極板的矯直任務(wù)均是由手動完成的,這在很大程度上制約了電解錳的生產(chǎn)效率。因此,亟需研制一套全自動錳生產(chǎn)設(shè)備,

2、實現(xiàn)工業(yè)用錳的高效快速生產(chǎn),而矯直系統(tǒng)作為其中的重要組成部成為本文的研究對象。
　　在金屬彈塑性變形理論的基礎(chǔ)上,應(yīng)用壓力矯直理論建立電解錳陰極板彈塑性彎曲模型,推導(dǎo)出陰極板矯直過程中原始曲率和矯直彎矩之間的關(guān)系,進一步得出矯直壓下量與原始彎曲曲率之間的計算公式。隨后利用有限元軟件對陰極板的矯直過程進行仿真研究,通過不同仿真情況的對比分析,確定不同因素對矯直的影響程度以及矯直參數(shù)。
　　本文在充分考慮陰極板外形尺寸、變形機理

3、的前提下,結(jié)合壓力矯直模型,設(shè)計出一套采用 PLC實現(xiàn)自動控制的矯直機構(gòu)。該矯直機構(gòu)以圖像識別模塊為核心部分,通過 CCD圖像的采集功能,實時獲得電解錳陰極板變形情況。利用 Matlab對采集的圖像進行處理,獲得陰極板矯直機構(gòu)所需參數(shù);通過 Visual Studio2010與 Matlab的混合編程技術(shù)完成系統(tǒng)軟件開發(fā),將圖像處理得到的矯直數(shù)據(jù)以串行通信的形式傳送至 PLC,進而控制伺服電機實現(xiàn)矯直動作。由于該矯直系統(tǒng)能夠在線采集陰極