基于機器視覺的編碼器光柵自動調(diào)整技術(shù).pdf

1、編碼器應(yīng)用在雷達、光電經(jīng)緯儀、機器人、數(shù)控機床和高精度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域，是自動化設(shè)備理想的角度傳感器。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)越來越自動化和高精度，對于編碼器需求量越來越大，對于編碼器的精度要求也越來越高。光柵安裝在編碼器主軸上時，光柵與主軸回轉(zhuǎn)中心的同軸度，對于編碼器的精度影響較大。光柵正確的裝配與調(diào)整，可以使編碼器的零部件的高精度性能充分發(fā)揮或使一些零件的缺陷得到補償。因此本文以機器視覺為基礎(chǔ)，對編碼器光柵自動調(diào)整系統(tǒng)的偏心檢測方法及偏

2、心調(diào)整方案等主要技術(shù)進行了設(shè)計和改進。
　　首先，分析和研究影響編碼器光柵裝配自動調(diào)整系統(tǒng)整體調(diào)整方案和推桿推動方案對于系統(tǒng)精度和效率的影響，根據(jù)步進電機轉(zhuǎn)動特性對調(diào)整方案作出了改進；分析編碼器光柵裝配自動調(diào)整系統(tǒng)的主要硬件對于系統(tǒng)精度和效率的影響，并據(jù)此對硬件作出了改進和調(diào)整。
　　其次，針對編碼光柵表面圖像特點提出了預(yù)處理過程及輪廓提取方法，并與傳統(tǒng)的圖像預(yù)處理過程及輪廓提取方法做了對比，驗證了本文所述輪廓提取方法的可行

3、性。針對三種不同的檢測調(diào)整基準設(shè)計了不同的特征提取方法及數(shù)據(jù)處理方法。重新設(shè)計了根據(jù)獲取的這些光柵基準圓數(shù)據(jù)計算編碼器光柵偏心大小及角位置的多種計算方法。
　　再次，根據(jù)編碼器偏心調(diào)整系統(tǒng)的工作需要開發(fā)了自動調(diào)焦功能。針對編碼器光柵表面圖像特點，設(shè)計了光柵表面圖像的清晰度評價方法。并針對光柵表面圖像的清晰度評價值與調(diào)焦機構(gòu)的位置之間函數(shù)關(guān)系設(shè)計了對焦深度法和離焦深度法結(jié)合的焦點搜索方案。
　　最后通過實驗驗證了整個編碼器光柵