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　　基于機(jī)器視覺(jué)的PILZ皮爾茲編碼器研究
　　目前，光電編碼器在精密角位置的測(cè)量、精密定位、數(shù)顯及數(shù)控等自動(dòng)化設(shè)備當(dāng)中廣泛應(yīng)用，企業(yè)對(duì)編碼器的精度、穩(wěn)定性和抗干擾性提出了更高層次的標(biāo)準(zhǔn)。編碼器安裝是否精準(zhǔn)，直接影響其精確度。

　　基于機(jī)器視覺(jué)的PILZ皮爾茲編碼器研究
　　增量式光電編碼器的碼盤(pán)上，有一組特殊窄縫，用于產(chǎn)生零位信號(hào)，在增量式編碼器安裝時(shí)，碼盤(pán)上的零點(diǎn)與檢測(cè)光柵上的零點(diǎn)對(duì)齊是否精準(zhǔn)至關(guān)重要，能夠影響編碼器檢測(cè)精度、穩(wěn)定性與可靠性。傳統(tǒng)的光電編碼器的精度檢測(cè)利用平行光管和多面體，其缺點(diǎn)是檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，需要有經(jīng)驗(yàn)的師傅；編碼器誤碼檢測(cè)則通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器，使二進(jìn)制燈排逐次進(jìn)位，同樣監(jiān)測(cè)效率低，且容易錯(cuò)判。文中設(shè)計(jì)了一套光電編碼器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，基準(zhǔn)編碼器、電機(jī)和被檢編碼器同軸連接，其中24位基準(zhǔn)編碼器作為精度檢測(cè)基準(zhǔn)和位置反饋元件構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，以DSP為核心的控制器控制自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)工作在兩種模式下，精度檢測(cè)工作在位置模式下，錯(cuò)碼檢測(cè)工作在速度模式下，可以檢測(cè)精度的同時(shí)對(duì)錯(cuò)碼進(jìn)行判別。采用該系統(tǒng)對(duì)兩臺(tái)14位編碼器進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明精度檢測(cè)數(shù)據(jù)與采用平行光管精度檢測(cè)數(shù)據(jù)*。該系統(tǒng)可提高檢測(cè)效率，縮短編碼器設(shè)計(jì)周期，可以推廣到其他型號(hào)編碼器調(diào)試與檢測(cè)中。近年來(lái)，伴隨著制造行業(yè)不斷進(jìn)步，在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域開(kāi)展了大量應(yīng)用研究。在某些領(lǐng)域機(jī)器視覺(jué)幾乎可以代替人類(lèi)操作，應(yīng)用在任何需要人眼工作的場(chǎng)合，甚至完成人類(lèi)不能完成的工作，類(lèi)似感知不可見(jiàn)物體、危險(xiǎn)場(chǎng)景等，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)這一計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)，可以充分顯示出它的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)增量式光電編碼器，傳統(tǒng)的安裝方法是由廠家工人在光電編碼器出廠前完成目測(cè)校對(duì)，由于人工檢測(cè)工作效率低，準(zhǔn)確性不高，影響了光電編碼器的準(zhǔn)確程度且無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求。本研究結(jié)合企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目，設(shè)計(jì)一種編碼器碼盤(pán)零點(diǎn)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。利用攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、以及圖像采集卡搭建了增量式光電編碼器碼盤(pán)零點(diǎn)檢測(cè)平臺(tái)，通過(guò)攝像機(jī)采集不同位置時(shí)刻編碼器碼盤(pán)以及檢測(cè)光柵圖像，利用NI視覺(jué)軟件、通過(guò)LabVIWE編寫(xiě)處理程序，對(duì)編碼器碼盤(pán)和檢測(cè)光柵圖像進(jìn)行預(yù)處理、形態(tài)學(xué)處理、邊緣檢測(cè)等操作，利用自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別霍夫變換圓弧檢測(cè)原理確定碼盤(pán)位置，然后用模版匹配方法基于零點(diǎn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配識(shí)別，進(jìn)而完成檢測(cè)光柵的固定，zui后使編碼器碼盤(pán)零點(diǎn)與檢測(cè)光柵零點(diǎn)對(duì)齊。

　　基于機(jī)器視覺(jué)的PILZ皮爾茲編碼器研究
　　實(shí)驗(yàn)證明，本文應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，針對(duì)編碼器安裝過(guò)程中零點(diǎn)對(duì)齊問(wèn)題設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)，基于機(jī)器視覺(jué)，可以實(shí)現(xiàn)編碼器安裝過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)零點(diǎn)，能夠提高光電編碼器安裝的精度和效率，增強(qiáng)光電編碼器的穩(wěn)定性與可靠性，降低人工操作工作量大和判斷不準(zhǔn)確等問(wèn)題，該系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，可以對(duì)不同類(lèi)型的增量編碼器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)識(shí)別。