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金卤灯在生产过程中,极间距误差是影响灯性能好坏的一个重要因素。超小功率金卤灯由于电弧管体积很小,两个电极之间的标准极间距很短,即使在装配过程中有很小的极间距误差也会对灯的性能产生非常大的影响。如何在生产中保证极间距尺寸的精确一致,是影响金卤灯产品质量的一个重要环节,也是制约金卤灯快速、高效生产的一个非常重要因素。
针对生产实际中存在的上述问题,本文设计了一个基于视觉伺服的金卤灯电弧管电极自动装配系统,利用图像处理技术对采集到的金卤灯电弧管泡壳和电极图像进行处理,测量出极间距,然后通过串口通信控制交流伺服电机进行电极的装配。
对于金卤灯电弧管泡壳和电极图像中电极的识别和极间距的测量,依托数字图像处理技术,使用图像锐化技术对金卤灯电弧管泡壳和电极图像进行预处理;设计了一个窗口去选取泡壳图像中的电极部分;使用迭代型最佳阈值方法进行目标和背景的分离;最后通过面积阈值的方法擦除图像中噪声块,然后可测出极间距。经试用,该方法可以很好的解决金卤灯电弧管泡壳和电极图像的处理和极间距测量问题。
伺服控制部分,通过RS232串口实现了计算机与交流伺服驱动器的通信。基于Modbus协议,通过调用动态链接库,可控制交流伺服电机完成金卤灯电极装配过程中所需要的各种动作,较好的满足了控制系统的要求。实验结果表明,伺服控制部分和图像处理部分所组成的系统运行良好,基本完成了预定的设计目标。
最后,论文对全文进行总结,并提出了进一步研究的展望。