平直度是反映板(带)材形状质量的一项重要指标,钢铁企业在生产过程中常常需要对板材平直度进行检测与评判。然而由于生产批量等原因,造成平直度检测对象和地点不固定、基座式安装的平直度检测设备不再满足检测要求的现象大量存在。在此背景下,本文进行了便携式板材平直度检测系统的相关研究,旨在为便携式平直度检测系统的研发提供技术和方法支撑。首先,介绍了接触式和非接触式平直度检测方法,然后详细阐述了平直度检测技术的国内外研究现状,总结当前我国钢铁企业平直度检测的实际需求和存在的问题。根据板材平直度的定义,将平直度检测转化为板材表面高度的检测,提出了一种基于激光点阵的平直度检测方法,建立计算模型,并给出了便携式板材平直度检测系统的总体设计方案。其次,研制出便携式板材平直度检测系统的原理样机。在确定便携式板材平直度检测系统总体方案的基础上,对检测系统的主要硬件进行选型和接线调试。根据所选硬件进行机械结构和零部件设计,通过有限元分析软件对主要承载结构进行变形和应力分析,以指导结构设计和结构材料选型,并加工制造出检测系统的原理样机。针对检测需求,采用多线程程序设计方法,开发了检测系统的上位机软件。然后,对检测系统的误差影响因素进行研究及相关误差补偿。针对作为主要误差源之一的激光测距传感器,研究了其倾斜角度与检测误差的关系,根据变化规律进行误差补偿。针对另一主要误差源的双自由度云台,基于多体系统理论,建立双自由度云台的位置误差模型,利用仿真的方法分析各误差项对检测精度的影响。根据仿真结果对平直度检测系统的设计和制造提出要求,并通过云台标定实验,将所得误差角补偿到光点三维坐标转换模型中。最后,开展板材平直度检测实验。通过板材底部不同位置加垫橡胶块以产生不同变形,使用本系统对其进行检测,所得结果三维形貌及轮廓曲线与实际板材吻合,满足检测要求。实验验证了便携式板材平直度检测系统实际应用的可行性。