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当前,免模加工自动磨边机在国内眼镜行业得到了广泛的应用。免模自动磨边机分为机械探针式接触式磨边机和非接触式磨边机两类,由于前者的探针需要接触工件,所以会带来工件划伤、探针头磨损等问题,从而影响镜片的质量。随这光电器件技术的发展,为研发非接触式磨边机和进一步提高镜片的加工质量和加工效率提供了技术支持。本文对基于线性CCD免模板磨边机的镜片扫描系统技术进行了研究。
电荷藕合器件(CCD)是一种半导体成像器件。这种器件借助于必要的光学系统和适合的驱动电路,可以将景物的图像以光电信号形式转移、存储、传输和处理。近二十年来,CCD技术已经广泛应用于军用和民用各个领域,尤其是随着工业自动化程度的提高以及工业现场的需要,在检测和监控方面的应用也越来越普及。
通过对国内外所使用的免模磨边机的了解,本文提出了基于线性CCD的镜片轮廓识别系统。在此基础上分别对测量系统的上位机和下位机进行了设计。主要完成的任务有:
1)设计了以CCD为测量核心器件的轮廓扫描方案;
2)完成了下位机硬件的设计。包括各种器件的选型、光源模块的设计、CCD和步进电机驱动电路的设计、CCD信号运放电路的设计、串口通信电路的设计;
3)编制了下位机软件。包括CCD驱动和信号处理功能模块、数据通信模块、电机驱动模块;
4)实现了上位机软件。包括串行命令数据的收发、图形的显示以及图形的后期处理;
5)解决了带小孔镜片的小孔识别问题。
实验证明,以线性CCD为核心器件的镜片轮廓识别系统,在低成本的情况下,能够较好地完成扫描任务,配合上位机软件的后期处理,可以将镜片轮廓准确地显示在用户界面,达到了预期设计目标。