本文结合“十二五”国家科技计划预备项目“纺织印染行业节能减排成套装备及关键零部件的自动化生产线”,在详细分析重力热管封装生产总体要求及工艺流程的基础上,进行了重力热管封装生产线的设计研发工作,对关键子系统进行了总体和详细设计,结合机器视觉与模糊PID控制,设计了重力热管管端孔心的快速找正及定位系统。第一章,综述了重力热管的发展历史、制造工艺方法及生产制造现状,分析了基于视觉定位的相关技术。阐述了课题的研究背景,给出了论文的研究内容和总体框架。第二章,分析了重力热管封装生产线的总体要求及工艺流程,给出了生产线的总体布局方案和总体设计；对生产线设计过程中关键组成部分与关键技术进行了分析与设计。第三章,在分析重力热管管端孔心位置误差源的基础上,提出了定位系统的总体方案,并对定位系统各组成部分进行了设计。第四章,分析了管端图像的滤波增强预处理方法及图像的分割方法。通过对比管端圆孔定位的算法,结合本文管端圆孔定位的特点,提出了一种圆孔定位的快速定位方法。第五章,推导出定位系统的数学模型,利用模糊增益自调整PID控制器对系统进行了控制性能和抗干扰性能仿真分析,结果表明,模糊增益自调整PID控制器具有较好的控制性能和鲁棒性,同时也具有较强的抑制干扰和噪声的性能。第六章,对论文的研究工作进行总结,并指出今后继续开展研究的方向。