《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于3D传感器的带束层纠偏算法
2022年电子技术应用第6期
苏 铭1，范文强1，肖 东2
1.烟台大学 光电信息科学技术学院，山东 烟台264000；2.国珑智能科技(威海)有限公司，山东 威海264200
摘要： 为了解决带束层在传输时中心位置发生偏移的问题，提出了一种基于3D传感器的带束层纠偏算法。首先对3D传感器采集的轮廓数据进行预处理，使数据变得更平滑；其次在纠偏过程中，将带束层纠偏过程分为上中下3个区域，在上边和下边区域采用定边，中间区域采用定中，通过在3个不同区域计算不同的位置进行实时纠偏。最终通过MATLAB进行仿真，该算法的纠偏精度可以达到1 mm以内，相比于传统的单边纠偏，纠偏精度和纠偏稳定性更好。
中圖分類(lèi)號(hào)： TN29；TQ330.4+93
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212139
中文引用格式： 蘇銘，范文強(qiáng)，肖東. 基于3D傳感器的帶束層糾偏算法[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(6)：45-49.
英文引用格式： Su Ming，F(xiàn)an Wenqiang，Xiao Dong. A 3D sensor based deflection correction algorithm for belt layer[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(6)：45-49.
A 3D sensor based deflection correction algorithm for belt layer
Su Ming1，Fan Wenqiang1，Xiao Dong2
1.School of Opto-Electronic Information Science and Technology，University of Yantai，Yantai 264000，China； 3.GuoLong Intelligent Technology(WeiHai) Co.，Ltd.，Weihai 264200，China
Abstract： In order to solve the problem that the center position of the belt layer is offset during transmission, a 3D sensor based belt layer deviation correction algorithm is proposed in this paper. Firstly, the contour data collected by 3D sensor is preprocessed to make the data smoother. Secondly, in the process of correcting deviation, the belt layer is divided into three regions: upper, middle and lower regions, the upper and lower regions adopt fixed edge, and the middle region adopts fixed center. The real-time correction is carried out by calculating different positions in three different regions. Finally, through MATLAB simulation, the correction accuracy of the algorithm can reach within 1 mm, which is better than the traditional unilateral correction accuracy and correction stability.
Key words : 3D sensor；deviation correction system；data processing；belt layer rectifying deviation

0 引言

    帶束層是指在汽車(chē)輪胎組成中起支撐和緩沖的部分，又被稱(chēng)為支撐層和穩(wěn)定層[1]。偏移是指塑料、布匹、橡膠等材料在流水線上進(jìn)行噴涂、切割、印刷的過(guò)程中，由于機(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致材料偏離原來(lái)的位置。即材料側(cè)面沒(méi)有整齊劃一地對(duì)齊，此時(shí)帶束層將發(fā)生偏移，帶束層偏移在一定程度上會(huì)影響后續(xù)的工序操作，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量造成極大的干擾，甚至?xí)斐蓹C(jī)器損壞或者停工檢修等問(wèn)題。因此在產(chǎn)品加工過(guò)程中，需要對(duì)發(fā)生偏移的物料進(jìn)行實(shí)時(shí)的糾正，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為糾偏[2]。2006年閆小偉針對(duì)物料張力不適當(dāng)或者張力波動(dòng)較大等原因，提出狀態(tài)反饋控制理論，明顯提高了糾偏系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度[3]；2008年康靖提出了光電控制系統(tǒng)，創(chuàng)新性地對(duì)偏移量采用了三段式的控制策略，提高了控制器的處理精度[4]；2011年朱章針對(duì)物料自身張力變化造成的影響提出了一種糾偏檢測(cè)與控制裝置，結(jié)果表明提高了糾偏系統(tǒng)檢測(cè)精度[5]；2014年王薇通過(guò)研究速度和張力的關(guān)系，提出了收卷控制系統(tǒng)張力恒定的張力控制策略，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此系統(tǒng)糾偏效果好，控制精度高[6]；2015年魏璐提出了基于CCD傳感器的鐳射膜糾偏系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)預(yù)處理后的圖像采用Canny算法檢測(cè)邊緣檢測(cè)和Hough算法變換提取特征直線等，提高了糾偏系統(tǒng)采集精度[7]；2016年侯磊為了克服一般PID控制的處理非線性時(shí)的缺陷，設(shè)計(jì)了一種具有參數(shù)自整定的模糊PID控制器，提高了系統(tǒng)精度[8]；2017年柯洋提出了一種雙環(huán)PID控制算法，提高了糾偏系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性，較好地抑制了干擾噪聲[9]；2018年惠先剛提出了先對(duì)檢測(cè)跑偏數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)律分析，然后用小波去噪處理跑偏量檢測(cè)信號(hào)，提高了檢測(cè)精度[10]。通過(guò)對(duì)糾偏系統(tǒng)的研究，本文提出一種糾偏算法。在帶束層物料加工的過(guò)程中要利用糾偏系統(tǒng)對(duì)物料的偏移量進(jìn)行實(shí)時(shí)糾正，使得物料偏移量控制在質(zhì)量允許的范圍內(nèi)。




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作者信息：

蘇  銘1，范文強(qiáng)1，肖  東2

(1.煙臺(tái)大學(xué) 光電信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，山東 煙臺(tái)264000；2.國(guó)瓏智能科技(威海)有限公司，山東 威海264200)




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