光學(xué)玻璃塊料經(jīng)過(guò)模壓成型工序形成達(dá)標(biāo)的光學(xué)玻璃元件,常被廣泛應(yīng)用于軍事和民用等領(lǐng)域,其重量是影響壓型后元件尺寸的關(guān)鍵因素。因此,提高光學(xué)玻璃條料的切割精度成為光學(xué)玻璃元件制造中的一個(gè)關(guān)鍵因素,也是本文研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于光學(xué)玻璃的研究還主要集中于光學(xué)玻璃機(jī)理、表面形貌及切割輔助等方面,對(duì)光學(xué)玻璃切割重量精度的研究較少。本文以光學(xué)玻璃高精度定重切割設(shè)備的研制為基礎(chǔ),重點(diǎn)研究了基于光切法的重量實(shí)時(shí)累加式的視覺(jué)定重方法。論文主要完成以下工作:1.完成了設(shè)備硬件平臺(tái)的搭建,主要包括控制機(jī)構(gòu)的布線、硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的搭建,實(shí)現(xiàn)了以工控機(jī)為主的控制部件和各執(zhí)行部件之間的協(xié)同運(yùn)行,達(dá)到了工件流轉(zhuǎn)和切割的目標(biāo)。2.引入線結(jié)構(gòu)光模式獲取了光學(xué)玻璃條料橫截面輪廓圖像,并對(duì)圖像作了去噪預(yù)處理。分別利用Sobel、Roberts等五種傳統(tǒng)算法對(duì)圖像進(jìn)行了邊緣提取,發(fā)現(xiàn)這些算法在解決邊緣線型連續(xù)性和去噪等問(wèn)題上效果不是很理想。在此基礎(chǔ)上,本文引入了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)理論,對(duì)圖像依次進(jìn)行了閉合運(yùn)算、Otsu閾值處理、輪廓提取,從而獲得了連續(xù)、平滑、無(wú)噪點(diǎn)的光學(xué)玻璃切割輪廓曲線圖,且峰值信噪比相對(duì)較高,... 

【文章來(lái)源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光學(xué)玻璃切割機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

第二章基于機(jī)器視覺(jué)的光學(xué)玻璃切割機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理23圖2.8光學(xué)玻璃切割機(jī)切割流程圖2.5本章小結(jié)本章介紹了基于機(jī)器視覺(jué)的光學(xué)玻璃切割機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)，通過(guò)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)及設(shè)備指標(biāo)要求，確定了設(shè)計(jì)工藝流程及總體結(jié)構(gòu)方案。簡(jiǎn)要介紹了機(jī)械系統(tǒng)主要構(gòu)件組成及工作流程；確定伺服控制系統(tǒng)整體方案，介紹了設(shè)備采用以太網(wǎng)、CAN總線通訊及CANopen通訊協(xié)議的通訊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)并對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器控制和視覺(jué)伺服控制做了詳細(xì)敘述。

第三章基于線結(jié)構(gòu)光的光學(xué)玻璃智能定重切割系統(tǒng)31圖3.4直射式光學(xué)三角測(cè)量3.3.2定重系統(tǒng)組成光學(xué)玻璃定重智能切割系統(tǒng)主要由機(jī)械部分和控制部分構(gòu)成，如圖3.5所示。其中，機(jī)械部分包含了頂升模塊、推料模塊和切割模塊等，完成上料、推料、切割和稱重分選；控制部分由視覺(jué)模塊、工控機(jī)模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊組成。圖3.5光學(xué)玻璃智能定重切割系統(tǒng)在切割系統(tǒng)中，頂升模塊的主要執(zhí)行件為氣缸，推料模塊的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)伺服電機(jī)、軌道和傳送帶來(lái)完成的，切割模塊則包含了激光氮?dú)馇懈钇�、玻璃加緊裝置和高精度稱重裝置，在運(yùn)動(dòng)控制模塊中主要的執(zhí)行件為PLC和伺服電機(jī)。此外，對(duì)于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在了視覺(jué)模塊和工控機(jī)模塊中，視覺(jué)模塊包含了工業(yè)相機(jī)、線激光光源和低頻帶通濾光片，工控機(jī)模塊則由研華工控機(jī)、觸摸顯示屏和圖像采集卡構(gòu)成。該系統(tǒng)主要執(zhí)行件的具體參數(shù)指標(biāo)如表3.1所示。系統(tǒng)上電后，頂升氣缸配合滑軌完成光學(xué)玻璃條的自動(dòng)取料，伺服電機(jī)接收PLC指令帶動(dòng)滑軌推動(dòng)玻璃條側(cè)面沿其軌道方向平穩(wěn)推送，直至玻璃條觸碰到激光激光氮?dú)馇懈钇骰壦欧姍C(jī)氣缸CCD相機(jī)激光器

【參考文獻(xiàn)】：
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