一种转子偏移角度判定方法及校正装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种转子偏移角度判定方法，通过CCD摄像机拍照形成灰度图像，将相对较亮的中心部分和相对暗淡的边缘部分进行分开处理，再将中分开后的灰度图像边缘线部分距中心线部分分成数个像素组成的小块图像，最终将结果整合，测出转子硅钢片槽边缘中心线与边缘线间的数值，通过反三角函数计算得到偏移角度，反馈给PLC；一种转子偏移角度校正装置，包括安装架和安装在安装架上的夹持定位机构及压装横移机构，压装横移装置下方的安装架上设有多个托盘模具及阻挡机构，压装横移装置上安装有抓取机械手；还包括安装架上用于检测转子硅钢片位置的CCD摄像机、CCD光源、CCD显示屏及低通滤波器，安装架上还设有控制机器动作的控制面板和检测用光电传感器。

Rotor offset angle judging method and correcting device

The invention relates to a rotor angle determination method, through the CCD camera to form gray image, the edge part of the central part and the relatively dim relatively bright were separated, and then separated the gray image edge line from the center line is divided into a number of small images like elements, will eventually result integration a numerical measure, a rotor silicon steel sheet edge of the groove center line and edge line, get through the offset angle of inverse trigonometric function calculation, feedback to PLC; a rotor angle offset correction device comprises a mounting frame and a mounted clamping positioning mechanism and a pressing traverse mechanism, mounting frame pressing traversing device below the tray is provided with a plurality of mould pressing and blocking mechanism, the traversing device is installed on the manipulator; which is used for detecting the rotor position of the silicon steel sheet CCD mounting frame The camera, the CCD light source, the CCD display screen and the low pass filter are provided with a control panel for controlling machine action and a photoelectric sensor for detecting.

【技术实现步骤摘要】
一种转子偏移角度判定方法及校正装置
本专利技术涉及一种电机转子硅钢片偏移角度的判定方法及校正这种偏移角度的装置，属于微型电机或汽车电机生产领域。
技术介绍
转子是电机实现电能与机械能转换的动力部件，电机的动力输出是由电机转子来完成的。电机转子一般分为内置式和外置式两种旋转方式，内置式转子是以电机转轴为旋转体，外置式转子是以电机外壳为旋转体，电机不同的旋转方式满足了各种不同需求的应用场合。转子是电机动力输出的核心部件，对电机转子功能的设定关乎电机的输出特性。微型电机生产行业一直都是劳动力密集型产业，因其产品的特殊性一直无法实现自动化生产，如产品部件来料统一性差、无规则等，在电机转子与整流子生产装配过程中需要大量人工来目测定位产品、识别方向，或通过大量照片比对，导致生产产能低、质量无法得到有效的保障，生产成品合格率低；随着当前劳动力成本的增加及劳动力需求缺口加大等因素，导致微型电机企业总体生产成本急剧上升及影响行业的健康发展。然而，近年来随汽车行业的大力发展，各种电器产品的日益广泛的应用，微型电机的产量及质量都在需求一个大的提升，传统人工判定电机转子与整流子偏移角度的方式已经无法满足产品效率和产品质量要求，市场因素要求减少人力成本输入，提高生产效率，非常需要一种自动化程度高的判定微型电机转子硅钢片与整流子偏移角度的判定方法及自动校正装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种CCD摄像机视觉自动检测判定电机转子硅钢片偏移角度的方法及安装整流子时偏移角度补偿校正装置，能兼容运行不同环境实时抓拍识别处理，并实现智能检测角度值判定，取代人工目测定位产品、识别方向，节约人力资本，确保装配产品质量，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术实施例是这样实现的，一种CCD摄像机检测转子偏移角度判定方法，所述方法包括以下步骤：图像准备过程：A、托盘模具由输送台上阻挡定位，转子夹持机构把转子夹住、转子硅钢片置于方格角标准图上，通过方格角标准图的方格角交点进行转子硅钢片与取像设备的平行测定，用于减少判断误差；B、采用彩色功能的边缘检测使边缘寻找的空间域、灵敏度和边缘检测精度等方面都提高了很多；C、调整取像设备的焦距，采用基于方格角标准图的对焦自动判定方法，实现自动对焦的判定，本方法基于方格角标准图产生亮度分布柱状图，并由亮度分布柱状图来判定对焦，该判定方法能确保对焦处于理想状态，提高了识别效率；D、将获得的图像数据传输至计算机，通过自动寻边算法，检测出转子硅钢片的边缘，由于在测量时，取像设备的视角会略大于待测物平面，因此获取的图像多出的部分必须通过自动寻边算法去除，而本方法中的自动寻边算法利用平行测定对图像进行横向纵向平均，利用平均值的跳变进行判断；以及，图像识别过程：E、通过计算机内置的低通滤波器对图像信号进行处理，去除图像信号中的摩尔纹，同时该过程也会过滤图像数字化过程中产生的白噪声；F、将灰度图像分成边缘部分以及中心部分，将相对较亮的中心部分和相对暗淡的边缘部分进行分开处理；G、将中分开后的灰度图像边缘线部分距中心线部分分成数个像素组成的小块图像，对每个小块图像进行长度识别，最终将结果整合，测出转子硅钢片槽边缘中心线与边缘线间距d的数值，其中，小块图像的大小取决于针对性的测量精度而调整；H、依据测出转子硅钢片槽边缘中心线与边缘线间距d的数值，通过反三角函数求得偏移角度θ=arcsin(d/R)，反馈给PLC完成转子硅钢片偏移角度判定。优选的，所述取像设备包括一CCD摄像机，所述CCD摄像机上设有成像镜头，所述成像镜头具有固定焦距。优选的，步骤A采用自动模式特征点识别算法进行平行测定及采用基于GPU的平行计算方法。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种转子偏移角度校正装置，所述装置包括：包括安装架和安装在安装架上的转子夹持定位机构及压装横移机构，压装横移装置下方的安装架上设有多个托盘模具及阻挡机构，压装横移装置上安装有抓取机械手；还包括安装架上用于检测转子硅钢片位置的CCD摄像机、CCD光源、CCD显示屏及低通滤波器；安装架上还设有控制机器动作的控制面板和检测用光电传感器。人工放置整流子到托盘模具上，电机转子、蒙套随托盘模具由上一工序输送，托盘模具阻挡定位好、同时转子夹持定位机构夹持好转子，CCD摄像机检测判定转子硅钢片定位槽边线的偏转角度，反馈给PLC再发送信号给抓取机械手上的测角度伺服电机，抓取机械手由托盘模具上抓取整流子，根据PLC反馈信号旋转一补偿校正角度，再把整流子压装到定位好的转子轴上，使整流子片槽中心线与转子硅钢片槽中心线对齐，并且检测装配后整流子的高度，不合格品自动剔除，合格品随托盘模具2由托盘输送台输出。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：A、整个过程，从对焦、亮度判定、寻边以及最终识别判定角度值，均为自动智能操作，无需人为调整，节约了人力成本；B、兼容运行不同环境对不同类型大小的转子硅钢片都能进行识别处理；C、计算以定点运算为主，避免了通常的大量浮点运算，利于进一步的开发运用在嵌入式系统；D、计算过程相互独立，有效提高了系统的性能，为实时运算提供了保证；E、自动检测判定电机转子硅钢片偏移角度的方法及安装整流子时角度补偿校正装置，取代人工目测定位产品、识别方向，节约人力资本，确保装配产品质量。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术专利进一步说明。图1为本专利技术的虚拟标准角度转子硅钢片偏移角度图。图2为本专利技术的虚拟标准转子定位硅钢片槽边线图。图3为本专利技术一种转子偏移角度校正装置的主视图。图4为本专利技术一种转子偏移角度校正装置的俯视图。图5为本专利技术一种转子偏移角度校正装置的立体图。图6为本专利技术包含的转子夹持定位机构的立体图。图7为本专利技术包含的压装横移机构的立体图。图8为本专利技术包含的抓取机械手的立体图。图中，1、安装架；2、托盘模具；3、控制面板；4、光电传感器；5、CCD光源；6、夹持定位机构；7、CCD摄像机；8、抓取机械手；9、压装横移机构；10、CCD显示屏；11、低通滤波器；61、夹持固定板；62、夹持缓冲器；63、夹持导杆；64、夹持推送气缸；65、夹持导套；66、夹持安装板；67、夹持推送板；68、定位夹爪；69、定位气爪；81、压装位移传感器；82、测角度伺服电机；83、抓取安装板；84、传感器支架；85、检测传感器；86、抓取三爪气缸；87、抓取夹爪；88、角度传动箱；91、压装横移支架；92、防尘箱；93、机械手安装架；94、横移缓冲器；95、限位挡块；96、限位器；97、横移固定架；98、横移气缸；99、滚珠丝杆螺母；910、伺服电机；911、横移推送板；912、横移直线导轨。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对当前具体实施方式具体描述，所附的权利要求和附图是为了本专利技术的结构和其他方面、特征和优点将更容易理解，其中相同的附图标记用于指示相同的部件。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术并不用于限定本专利技术的保护范围。请参阅图1和图2，采用远心镜头进行拍照的拍照方式，相机前后距离在189±11mm内，确保成像大小在规定范围内保持不变。将灰度图像分成边缘部分以及中心部分，将相对较亮的中心部分和相对暗淡的边缘部分进行分开处理；再将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机转子偏移角度判定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：图像准备过程：A、托盘模具由输送台上阻挡定位，转子夹持机构把转子夹住、转子硅钢片置于方格角标准图上，通过方格角标准图的方格角交点进行转子硅钢片与取像设备的平行测定，用于减少判断误差；B、采用彩色功能的边缘检测使边缘寻找的空间域、灵敏度和边缘检测精度等方面都提高了很多；C、调整取像设备的焦距，采用基于方格角标准图的对焦自动判定方法，实现自动对焦的判定，本方法基于方格角标准图产生亮度分布柱状图，并由亮度分布柱状图来判定对焦，该判定方法能确保对焦处于理想状态，提高了识别效率；D、将获得的图像数据传输至计算机，通过自动寻边算法，检测出转子硅钢片的边缘，由于在测量时，取像设备的视角会略大于待测物平面，因此获取的图像多出的部分必须通过自动寻边算法去除，而本方法中的自动寻边算法利用平行测定对图像进行横向纵向平均，利用平均值的跳变进行判断；以及，图像识别过程：E、通过计算机内置的低通滤波器对图像信号进行处理，去除图像信号中的摩尔纹，同时该过程也会过滤图像数字化过程中产生的白噪声；F、将灰度图像分成边缘部分以及中心部分，将相对较亮的中心部分和相对暗淡的边缘部分进行分开处理；G、将中分开后的灰度图像边缘线部分距中心线部分分成数个像素组成的小块图像，对每个小块图像进行长度识别，最终将结果整合，测出转子硅钢片槽边缘中心线与边缘线间距d的数值，其中，小块图像的大小取决于针对性的测量精度而调整；H、依据测出转子硅钢片槽边缘中心线与边缘线间距d的数值，通过反三角函数求得偏移角度θ=arc sin(d/R)，反馈给PLC完成转子硅钢片偏移角度判定。...

【技术特征摘要】
1.一种电机转子偏移角度判定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：图像准备过程：A、托盘模具由输送台上阻挡定位，转子夹持机构把转子夹住、转子硅钢片置于方格角标准图上，通过方格角标准图的方格角交点进行转子硅钢片与取像设备的平行测定，用于减少判断误差；B、采用彩色功能的边缘检测使边缘寻找的空间域、灵敏度和边缘检测精度等方面都提高了很多；C、调整取像设备的焦距，采用基于方格角标准图的对焦自动判定方法，实现自动对焦的判定，本方法基于方格角标准图产生亮度分布柱状图，并由亮度分布柱状图来判定对焦，该判定方法能确保对焦处于理想状态，提高了识别效率；D、将获得的图像数据传输至计算机，通过自动寻边算法，检测出转子硅钢片的边缘，由于在测量时，取像设备的视角会略大于待测物平面，因此获取的图像多出的部分必须通过自动寻边算法去除，而本方法中的自动寻边算法利用平行测定对图像进行横向纵向平均，利用平均值的跳变进行判断；以及，图像识别过程：E、通过计算机内置的低通滤波器对图像信号进行处理，去除图像信号中的摩尔纹，同时该过程也会过滤图像数字化过程中产生的白噪声；F、将灰度图像分成边缘部分以及中心部分，将相对较亮的中心部分和相对暗淡的边缘部分进行分开处理；G、将中分开后的灰度图像边缘线部分距中心线部分分成数个像素组成的小块图像，对每个小块图像进行长度识别，最终将结果整合，测出转子硅钢片槽边缘中心线与边缘线间距d的数值，其中，小块图像的大小取决于针对性的测量精度而调整；H、依据测出转子硅钢片槽边缘中心线与边缘线间距d的数值，通过反三角函数求得偏移角度θ=arcsin(d/R)，反馈给PLC完成转子硅钢片偏移角度判定。2.据权利要求1所述的一种电机转子偏移角度判定方法，其特征在于：所述取像设备包括一CCD摄像机，所述CCD摄像机上设有成像镜头，所述成像镜头具有固定焦距。3.一种转子偏移角度校正装置，其特征在于：包括安装架和安装在安装架上的转子夹持定位机构及压装横移机构，压装横移装置下方的安...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜博，汤承飞，刘阳，徐浩，
申请(专利权)人：湖南佳林智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43