[发明专利]一种电机转子磁钢片安装缺陷组合检测方法及装置

权利要求书

1.一种电机转子磁钢片安装缺陷的组合检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1、利用工业相机(1)采集磁钢片(9)表面图像，并对采集到的图像进行预处理，获取磁钢片(9)的轮廓；

步骤2、平滑步骤1获取的图像轮廓，对图像进行二值化处理；

步骤3、对二值化后的图像采用canny算法获取基准线的轮廓点；

步骤4、根据步骤3获取的轮廓点拟合出直线，标记为底边基准线；

步骤5、对步骤1中获取的图片执行步骤2，调整二值化阈值，采用步骤3中canny算法提取磁钢片(9)轮廓；

步骤6、逐列扫描步骤5获取的图片，计算每一片磁钢片(9)窄边各点到基准线的距离，并根据距离的范围确定每片磁钢片(9)底边的起始点坐标和终止点坐标，对磁钢片(9)窄边各点到基线距离累加后求取平均值，当距离平均值在允许范围外时，判定为安装缺陷：断面不齐；

步骤7、以一个10像素×10像素的矩形框从每一块磁钢片(9)的左上角端点开始水平向右滑动至右上角端点或者从每一块磁钢片(9)的左下角端点开始水平向右滑动至右下角端点，统计矩形框内像素个数，像素点个数少于设定缺角阈值时，判定为安装缺陷：边缘缺角：

步骤8、对步骤5图片逐行扫描，找出像素点最多的行，将磁钢片(9)上部分像素点最多的行序号增加p或者将磁钢片(9)下部分像素点最多的行序号减去p获得矩形框运动起点的纵坐标，以磁钢片(9)左侧长边所在的序列号为矩形框运动起点的横坐标，选取26像素×80像素矩形框从运动起点开始水平向右滑动至磁钢片(9)右侧长边所在的列，当矩形框内同时满足下列条件a和b时，计算间隙宽度：

a.矩形框内同一行的两相邻像素点横坐标差的绝对值在区间(5，21)内时，记为一组点对；

b.矩形框内不同行的点对数大于50；

当间隙宽度超过设定间隙阈值时，判定为安装缺陷：间隙过大；

步骤9、采用激光测距仪来获取装配中磁钢片(9)凸起信息，包括第一激光测距仪(21)和第二激光测距仪(22)，分别用于获取磁钢片(9)上下边缘到电机轮辋中心距离，并采用磁钢片(9)环周模型拟合测量值，磁钢片(9)环周模型如下：

式中θ是电机轮辋从某一位置开始旋转角度，d是传感器探头固定轴(8)与电机轮辋几何中心距离，n是激光测距仪测量值序列数，为自然数，T是一个工作周期内激光测距仪采集数据个数，R′是一个与电机轮辋半径、传感器探头固定轴(8)与轮辋实际转动中心距离、传感器探头方向角有关的常量；

根据拟合测量值重构正常的电机轮辋内圆周，计算出理论测量距离，将实际测量值与理论测量值作差，并进行邻域叠加，当叠加值超过凸起阈值则判定为安装缺陷：过厚外凸。

2.根据权利要求1所述检测方法的一种电机转子磁钢片安装缺陷的组合检测装置，包括红外条形光源(3)、旋转平台(4)和计算单元，其特征在于：所述工业相机(1)、第一激光测距仪(21)、第二激光测距仪(22)和红外条形光源(3)均固定在固定轴(8)上；所述旋转平台(4)由基座(5)和旋转盘(6)组成；所述旋转盘(6)用于放置待检测工件(7)，所述旋转盘(6)能带动待检测工件(7)转动；所述工业相机(1)、第一激光测距仪(21)、第二激光测距仪(22)与计算单元的信号输入端相连，所述计算单元可获取工业相机(1)采集的图片，所述计算单元可获取第一激光测距仪(21)和第二激光测距仪(22)采集的距离数据并做实时计算。

3.根据权利要求2所述一种电机转子磁钢片安装缺陷的组合检测装置，其特征在于：所述第一激光测距仪(21)和第二激光测距仪(22)沿轴向错开分布安装，所述第一激光测距仪(21)和第二激光测距仪(22)分别检测磁钢片(9)上下边沿到电机轮辋中心的距离。

4.根据权利要求2所述一种电机转子磁钢片安装缺陷的组合检测装置，其特征在于：所述红外条形光源(3)设有一对，一对所述红外条形光源(3)相对工业相机(1)镜头上下对称分布和联动调整角度。