[發明專利]一種基于圖像處理的電機轉子焊點缺陷檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201910368635.X
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110044909B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 高興宇;陸佳琪;張朋;王海艦;李偉明
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

1.一種基于圖像處理的電機轉子焊點缺陷檢測方法，其特征在于，采用基于圖像處理的電機轉子焊點檢測裝置進行焊點缺陷檢測，檢測裝置包括支撐底座、第一支撐架、第二支撐架、電機轉子、電機轉子方向調整機構、電機轉子旋轉機構、z軸平移滑臺、y軸平移滑臺、電機夾持機構、相機方向調節機構、視覺取像模塊；第一支撐架垂直設在支撐底座的一端，第二支撐架垂直設在支撐底座的另一端，z軸平移滑臺設在支撐底座設置有第二支撐架的一側，相機方向調節機構設在第一支撐架上，視覺取像模塊設在相機方向調節機構上并與上位機通信，電機轉子方向調整機構設在第二支撐架上，電機轉子旋轉機構設在電機轉子方向調整機構上，電機轉子設在電機轉子旋轉機構上，y軸平移滑臺設在z軸平移滑臺上與z軸平移滑臺滑動連接，電機夾持機構設在y軸平移滑臺上與y軸平移滑臺滑動連接，電機夾持機構夾持電機轉子；

所述焊點缺陷檢測方法，包括如下步驟：

1)模板設置：在所搭建的軟件中保存幾種電機轉子焊點的標準模板，讓焊點區域提取電機轉子焊點圖像，保存為幾個模板；

2)分類訓練：采集不同的電機轉子焊點缺陷圖像，作為電機轉子缺陷檢測單元訓練樣本，進行分類訓練，使缺陷檢測單元可以識別不同種類的焊點缺陷；

3)y軸平移滑臺與z軸平移滑臺實現電機轉子的上料，y軸平移滑臺使電機夾持機構夾持電機轉子沿支撐底座的長邊方向移動，z軸平移滑臺移動沿豎直方向移動；

4)調整電機轉子方向調整機構與相機方向調節機構，調整第二支撐架的支撐長釘與旋轉底板的距離，使得電機轉子與視覺取像模塊的變焦鏡頭達到一定的距離，視覺取像模塊的工業相機采集電機轉子焊點區域的圖像；

5)視覺取像模塊將電機某一焊點優先進行定位，使焊點位置剛好在變焦鏡頭的中央，PLC控制器給一定的脈沖，使得轉子軸旋轉120度，視覺取像模塊采集下一個焊點圖像，循環兩次，更換下一個電機轉子，視覺取像模塊將圖像數據傳輸給上位機中的圖像獲取單元；

6)視覺檢測模塊使用數字圖像處理器，缺陷檢測單元將圖像獲取單元獲取的焊點區域圖像進行檢測，將電機轉子焊點的圖像形狀與預設的標準模板圖像進行比對，獲得焊點圖像與標準圖像的匹配程度，識別不同種類的焊點缺陷，并將圖像進行分類，數據統計單元是將缺陷檢測單元焊點分類放入圖像進行統計，并采用射頻識別技術，把焊點圖像信息數據標記在單個電機轉子中，進行識別和圖像跟蹤，防止圖像附著電機轉子出現識別錯誤；

7)視覺取像模塊將電機轉子檢測完的信息與數據統計單元相結合，信號傳給PLC控制器，PLC控制器控制y軸平移滑臺、z軸平移滑臺和電機夾持機構，對檢測完成的電機轉子進行分揀。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的電機轉子焊點缺陷檢測方法，其特征在于，所述的電機轉子方向調整機構，包括轉子旋轉方向調節器、轉子旋轉連接板，轉子旋轉方向調節器設在第二支撐架頂部，轉子旋轉連接板設在轉子旋轉方向調節器上。

3.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的電機轉子焊點缺陷檢測方法，其特征在于，所述的電機轉子旋轉機構，包括步進電機、步進電機皮帶軸、電機轉子皮帶軸、轉子軸，步進電機和轉子軸設在轉子旋轉連接板上表面，步進電機皮帶軸和電機轉子皮帶軸設在轉子旋轉連接板的下表面，步進電機通過聯軸器與步進電機皮帶軸連接，轉子軸穿過轉子旋轉連接板與電機轉子皮帶軸連接，步進電機皮帶軸與電機轉子皮帶軸通過皮帶連接，電機轉子設在轉子軸上。

4.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的電機轉子焊點缺陷檢測方法，其特征在于，所述的z軸平移滑臺，包括z軸支撐架、z軸電機架、z軸電機、z軸移動轉軸，z軸支撐架上設有z軸移動滑槽，z軸移動轉軸設在z軸移動滑槽內，z軸移動轉軸上設有z軸移動連接塊，z軸電機架設在z軸支撐架的頂部，z軸電機設在z軸電機架內帶動z軸移動轉軸的轉動，z軸支撐架上還設有用于放置感應傳感器的z軸移動傳感器槽，z軸電機架底部設置z軸滑臺支撐板，通過z軸滑臺支撐板與支撐底座連接。