發(fā)布時間：2017-08-10 07:33

  本文關鍵詞：基于機器視覺的編碼器光柵偏心調整系統(tǒng)改進

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【摘要】：高精度光電編碼器是光電測角儀器的重要組成部分，主要應用在航空航天、汽車制造、國防軍工、高精度機床及其他重要領域。在編碼器生產(chǎn)的過程中，光柵與主軸裝配精度是影響編碼器輸出信號精度的重要因素。目前，，國內(nèi)光柵偏心調整技術在調整精度、效率、穩(wěn)定性及自動化程度等方面存在諸多不足。因此，本文應用機器視覺、數(shù)據(jù)與信號處理、智能化控制等技術，設計并搭建了基于機器視覺的編碼器光柵偏心自動調整系統(tǒng)，完成對系統(tǒng)的調整精度、調整效率、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面的改進。 首先，分析光柵偏心調整精度影響因素，通過機器視覺圖像采集設備選型、光柵圖像處理算法研究提高機器視覺系統(tǒng)精度；通過優(yōu)選控制系統(tǒng)設備、改進控制系統(tǒng)流程、設計控制系統(tǒng)程序，實現(xiàn)高精度微動調整；通過研究光柵偏心計算算法，提高光柵偏心計算精度。 其次，分析光柵偏心調整效率影響因素，提出光柵偏心調整系統(tǒng)效率優(yōu)化總體方案，并通過優(yōu)選軟件開發(fā)環(huán)境、構建了偏心調整新方案，完成對整體系統(tǒng)的效率優(yōu)化。 再次，根據(jù)工業(yè)實際應用的技術要求，分析光柵偏心調整系統(tǒng)穩(wěn)定性影響因素；通過添加圖像采集故障檢測、光源亮度穩(wěn)定性、系統(tǒng)內(nèi)存泄露等功能，提高機器視覺系統(tǒng)穩(wěn)定性；通過添加運動控制卡的初始化與關閉、微動調整平臺位置傳感器及控制信號布置、抗干擾措施等功能，提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。 最后，通過微動調整平臺精度、光柵偏心參數(shù)優(yōu)選、第三方系統(tǒng)偏心、光柵偏心調整效率、光柵偏心檢測效率等測試，驗證本文設計并搭建的編碼器光柵偏心自動調整系統(tǒng)在精度、效率、穩(wěn)定性等方面都達到了設計指標。其中，光柵調整合格偏心在10μm以內(nèi)，調整時間在30s以內(nèi)。 本文的研究內(nèi)容為高精度、高分辨力絕對式光柵旋轉編碼器的研制提供了技術保障，具有重大的工程意義。
【關鍵詞】：編碼器 光柵 機器視覺 偏心調整 誤差補償
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH741.23
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2 機器視覺技術研究現(xiàn)狀及應用11-13
• 1.3 運動控制卡應用技術發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4.1 課題來源15
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 光柵偏心調整精度影響因素分析16-35
• 2.1 調整精度影響因素分析16-17
• 2.2 高精度光柵圖像采集與處理技術研究17-24
• 2.2.1 光柵圖像采集設備選型17-20
• 2.2.2 光柵圖像處理技術研究20-23
• 2.2.3 高精度光柵圖像像元尺寸測量23-24
• 2.3 高精度微動調整技術研究24-29
• 2.3.1 高精度控制系統(tǒng)的建立24-27
• 2.3.2 微動調整精度控制技術研究27-29
• 2.4 高精度光柵偏心計算算法研究29-33
• 2.4.1 光柵偏心計算算法比較29-32
• 2.4.2 光柵偏心計算程序設計32-33
• 2.5 本章小結33-35
• 第3章 光柵偏心調整效率影響因素分析35-43
• 3.1 偏心調整效率影響因素分析35-36
• 3.2 系統(tǒng)人機界面及功能模塊實現(xiàn)36-39
• 3.2.1 系統(tǒng)軟件主界面功能實現(xiàn)37-38
• 3.2.2 系統(tǒng)軟件功能模塊實現(xiàn)38-39
• 3.3 控制系統(tǒng)效率優(yōu)化研究39-42
• 3.3.1 光柵偏心調整模式39-41
• 3.3.2 光柵偏心檢測模式41-42
• 3.4 本章小結42-43
• 第4章 光柵偏心調整系統(tǒng)穩(wěn)定性影響因素分析43-48
• 4.1 穩(wěn)定性影響因素分析43
• 4.2 機器視覺系統(tǒng)穩(wěn)定性研究43-46
• 4.2.1 圖像采集故障檢測44-45
• 4.2.2 光源亮度穩(wěn)定性監(jiān)測45
• 4.2.3 系統(tǒng)內(nèi)存泄露45-46
• 4.3 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性研究46-47
• 4.3.1 運動控制卡的初始化與關閉46
• 4.3.2 微動調整平臺位置傳感器及控制信號布局46
• 4.3.3 抗干擾措施46-47
• 4.4 本章小結47-48
• 第5章 光柵偏心調整系統(tǒng)綜合性能測試48-60
• 5.1 光柵偏心調整系統(tǒng)精度測試48-56
• 5.1.1 微動調整平臺精度測試48-52
• 5.1.2 光柵偏心計算參數(shù)優(yōu)選測試52-54
• 5.1.3 第三方系統(tǒng)光柵偏心測試54-56
• 5.2 光柵偏心調整系統(tǒng)效率測試56-58
• 5.2.1 偏心調整效率測試56-58
• 5.2.2 光柵偏心檢測效率測試58
• 5.3 實驗結果總結分析58-59
• 5.4 本章小結59-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-64
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果64-65
• 致謝65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 郭陽寬,李玉和,李慶祥,鞏娟,陳張瑋;運動偏心對圓光柵副測量的影響及誤差補償[J];清華大學學報(自然科學版);2005年02期

2 王昕;秦鵬;;機器視覺系統(tǒng)市場[J];軟件;2007年02期

3 劉金橋;吳金強;;機器視覺系統(tǒng)發(fā)展及其應用[J];機械工程與自動化;2010年01期

本文編號：649499