基于機器視覺的編碼器主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測及分析.pdf

1、隨著我國工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，制造業(yè)水平不斷提高，工業(yè)、醫(yī)療、航空航天等行業(yè)對編碼器有了更高的要求。作為測控系統(tǒng)組成的關(guān)鍵元器件，編碼器分辨力和計數(shù)精度直接影響測控系統(tǒng)運行的精準性。編碼器在生產(chǎn)過程中，編碼器軸系是編碼器的重要部件之一，它支撐并帶動碼盤旋轉(zhuǎn)，使碼盤與狹縫產(chǎn)生相對運動，形成莫爾條紋，從而實現(xiàn)光電信號的轉(zhuǎn)換。目前對編碼器主軸回轉(zhuǎn)誤差的檢測及主軸回轉(zhuǎn)誤差對編碼器精度的影響這方面研究較少，為進一步調(diào)高編碼器精度，對編碼器軸系需要進

2、行更深入的研究。
　　本文在研究了對軸系傳統(tǒng)測量方法的原理及誤差分離方法的基礎上，提出了一種基于機器視覺的檢測編碼器主軸回轉(zhuǎn)誤差方法，此方法區(qū)別于傳統(tǒng)測量方法，不需要使用的標準球或標準桿，而采用采集編碼器光柵局部圖像進行直接測量的方法，消除了傳統(tǒng)測量中由于使用標準球或標準桿所帶來的形狀及安裝誤差，省去了誤差分離的步驟，從而使檢測過程更加簡便、快速，檢測結(jié)果更加準確。
　　針對上述檢測方法，本文以圓度誤差進行主軸回轉(zhuǎn)誤差評定，

3、搭建了以CCD相機、定倍鏡頭、光源、電動三維平移臺、編碼器卡具等為主要構(gòu)成部分的編碼器主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測實驗臺。對實驗臺采集的編碼器光柵基圓圖像進行濾波去噪、自適應閾值分割、連通區(qū)域提取預處理，采用改進的形態(tài)學梯度三次插值算法進行了邊緣檢測，并將其與常用的邊緣檢測算法進行了處理效果與處理速率的對比，評價了其可用性。
　　本文最后采用一種優(yōu)化的最小二乘誤差評估算法，對不同轉(zhuǎn)速下編碼器主軸回轉(zhuǎn)誤差的小子樣數(shù)據(jù)進行了分析，擬評估該編碼器的