面向伺服閥力矩馬達(dá)裝調(diào)的顯微視覺(jué)檢測(cè)研究.pdf

1、電液伺服閥是一種變電信號(hào)為液壓信號(hào)以實(shí)現(xiàn)壓力或流量控制的轉(zhuǎn)換裝置，是電液閉環(huán)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件。作為伺服閥前端部件的力矩馬達(dá)，將輸入的電信號(hào)通過(guò)特定設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成力矩，伺服閥力矩馬達(dá)銜鐵組件間氣隙（下文簡(jiǎn)稱馬達(dá)氣隙）的裝配精度對(duì)伺服閥的性能有重要的影響。由于氣隙結(jié)構(gòu)小，對(duì)裝配精度要求高，操作者在顯微鏡下測(cè)量效率不高、精度不足，影響伺服閥在使用中的穩(wěn)定性和可靠性。本文基于機(jī)器視覺(jué)原理，開(kāi)發(fā)了力矩馬達(dá)氣隙顯微視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，從自動(dòng)聚焦和圖

2、像處理兩方面，對(duì)檢測(cè)技術(shù)開(kāi)展了一系列研究。
　　針對(duì)力矩馬達(dá)氣隙結(jié)構(gòu)緊湊、裝配精度要求高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了以顯微視覺(jué)單元為核心，包括傳動(dòng)單元、電控加載單元和裝調(diào)單元等組成的檢測(cè)系統(tǒng)及控制部分;在實(shí)現(xiàn)對(duì)各功能單元的自動(dòng)控制基礎(chǔ)上，引入多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩套視覺(jué)單元并行測(cè)量，顯著縮短了測(cè)量周期，設(shè)計(jì)了可視化界面對(duì)氣隙測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線展示。
　　根據(jù)顯微光學(xué)系統(tǒng)的成像原理，分析了聚焦圖像的數(shù)學(xué)特征，并從圖像清晰度函數(shù)和聚焦搜索策略角度

3、，對(duì)顯微自動(dòng)聚焦技術(shù)展開(kāi)了研究。為了選擇最優(yōu)的清晰度函數(shù)，設(shè)計(jì)了2個(gè)函數(shù)特征參量和5個(gè)函數(shù)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，采集序列圖像對(duì)多組時(shí)域清晰度函數(shù)進(jìn)行計(jì)算和分析，優(yōu)選出了分別用于粗聚焦的方差函數(shù)和精聚焦的Brenner函數(shù)。在分析傳統(tǒng)爬山法的基礎(chǔ)上，結(jié)合優(yōu)選清晰度函數(shù)的特征參量，提出了改進(jìn)爬山法，通過(guò)可測(cè)聚焦位置的對(duì)比聚焦實(shí)驗(yàn)，對(duì)斐波那契法、傳統(tǒng)爬山法和改進(jìn)爬山法3種聚焦搜索策略進(jìn)行比較，驗(yàn)證了聚焦算法在精度和效率兩方面的綜合性能。
　　對(duì)

4、自動(dòng)聚焦獲得圖像進(jìn)行圖像處理，測(cè)量氣隙的靜態(tài)間距和加電變化，并為后期裝調(diào)提供依據(jù)。首先對(duì)圖像設(shè)置圖像處理ROI，設(shè)計(jì)了基于圖像輪廓邊緣的自適應(yīng)ROI區(qū)域識(shí)別方法;對(duì)ROI區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行處理，采用雙邊濾波操作處理圖像，借助大津閾值法獲取灰度閾值對(duì)圖像進(jìn)行分割，采用開(kāi)運(yùn)算對(duì)邊緣的細(xì)小毛刺進(jìn)行分離，對(duì)處理后的邊緣進(jìn)行提取，通過(guò)邊緣過(guò)濾鎖定目標(biāo)邊緣。在邊緣提取的基礎(chǔ)上，采用最小二乘法對(duì)邊緣擬合直線，計(jì)算采樣點(diǎn)到擬合線的平均距離，通過(guò)與工具顯微