面向伺服閥力矩馬達裝調(diào)的顯微視覺檢測研究.pdf

1、電液伺服閥是一種變電信號為液壓信號以實現(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，將輸入的電信號通過特定設計的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成力矩，伺服閥力矩馬達銜鐵組件間氣隙（下文簡稱馬達氣隙）的裝配精度對伺服閥的性能有重要的影響。由于氣隙結(jié)構(gòu)小，對裝配精度要求高，操作者在顯微鏡下測量效率不高、精度不足，影響伺服閥在使用中的穩(wěn)定性和可靠性。本文基于機器視覺原理，開發(fā)了力矩馬達氣隙顯微視覺檢測系統(tǒng)，從自動聚焦和圖

2、像處理兩方面，對檢測技術(shù)開展了一系列研究。
　　針對力矩馬達氣隙結(jié)構(gòu)緊湊、裝配精度要求高的特點，設計開發(fā)了以顯微視覺單元為核心，包括傳動單元、電控加載單元和裝調(diào)單元等組成的檢測系統(tǒng)及控制部分;在實現(xiàn)對各功能單元的自動控制基礎上，引入多線程技術(shù)實現(xiàn)兩套視覺單元并行測量，顯著縮短了測量周期，設計了可視化界面對氣隙測量數(shù)據(jù)進行曲線展示。
　　根據(jù)顯微光學系統(tǒng)的成像原理，分析了聚焦圖像的數(shù)學特征，并從圖像清晰度函數(shù)和聚焦搜索策略角度

3、，對顯微自動聚焦技術(shù)展開了研究。為了選擇最優(yōu)的清晰度函數(shù)，設計了2個函數(shù)特征參量和5個函數(shù)性能評價指標，采集序列圖像對多組時域清晰度函數(shù)進行計算和分析，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)爬山法的基礎上，結(jié)合優(yōu)選清晰度函數(shù)的特征參量，提出了改進爬山法，通過可測聚焦位置的對比聚焦實驗，對斐波那契法、傳統(tǒng)爬山法和改進爬山法3種聚焦搜索策略進行比較，驗證了聚焦算法在精度和效率兩方面的綜合性能。
　　對

4、自動聚焦獲得圖像進行圖像處理，測量氣隙的靜態(tài)間距和加電變化，并為后期裝調(diào)提供依據(jù)。首先對圖像設置圖像處理ROI，設計了基于圖像輪廓邊緣的自適應ROI區(qū)域識別方法;對ROI區(qū)域內(nèi)的圖像進行處理，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圖像進行分割，采用開運算對邊緣的細小毛刺進行分離，對處理后的邊緣進行提取，通過邊緣過濾鎖定目標邊緣。在邊緣提取的基礎上，采用最小二乘法對邊緣擬合直線，計算采樣點到擬合線的平均距離，通過與工具顯微