[发明专利]一种电机转子磁钢片装配径向缺陷的结构光检测方法

说明书

一种电机转子磁钢片装配径向缺陷的结构光检测方法，该方法采用线激光器，使发射的激光束照射在过厚或过薄磁钢片上，首先建立线激光照射在磁钢片表面的投影变形模型：使旋转工作台匀速转动，CCD工业相机拍摄记录磁钢片表面的投影折线，并进行二值化处理；当磁钢片装配存在径向缺陷时，折线之间的夹角也会发生变化；计算出投影各折线段之间的斜率绝对值的差值，比较获得的各折线段斜率绝对值的差值与线激光照射在装配合格磁钢片表面各折线段斜率绝对值差值的阈值，超出阈值则判断磁钢片存在装配径向缺陷。本发明中采用的结构光检测方法可以代替人工检测操作，检测准确率高，性能可靠，抗干扰能力强，系统结构简单，所需工业相机数量少，成本低。

技术领域

本发明涉及一种光学的投影测量技术，特别是针对一种贴片装配径向缺陷的结构光检测方法。

背景技术

随着电动车的普及使用，电动车大功率高效电机的需求量剧增。电动车电机包括定子和转子。定子由多个相互冲压叠加成的硅钢片组成，硅钢片中定子齿槽设有定子绕组。转子在定子的外侧，由轮辋和粘接在轮辋内侧的多个同心瓦形磁钢片组成。为保证转子在定子腔内能自由转动，必须使磁钢片与定子硅钢片之间保持一层空气间隙。间隙过大，磁阻增加，励磁损耗增大，电机功率因数下降，电机性能将变坏。间隙过小，会使间隙谐波磁场增大，电机杂散损耗和噪声增加，最大转矩和启动转矩都减小。空气间隙太小还容易使运行中的转子和定子碰擦，发生扫膛现象，降低运行可靠性。

正常情况下，转子磁钢片和定子硅钢片之间形成固定空气间隙。转子磁钢片装配过程中出现的两种情况会改变空气间隙距离：一、磁钢片厚度大于(小于)正常值，导致空气间隙减小(增大)，该类型磁钢片需要剔除。二、磁钢片厚度正常，在贴片过程中铁砂粘接在轮辋表面，使磁钢片一端向内凸起，空气间隙骤减。该情况下，需要清除铁砂，重新贴片。

目前主要采用人工目视的方法检测磁钢片装配缺陷。人工目视检测方法需要多个角度翻转实现缺陷检查，工作效率低。当检测数量较大时，容易产生视觉疲劳，漏检率高，劳动强度大。随着计算机视觉技术的发展，通过工业相机配合合适的光源，进行缺陷检测的方法被广泛应用。对于装配径向缺陷，无法从圆心处放置的工业相机中获取深度信息。采用工业相机沿平行于转子轴向进行拍摄获取图片的检测方式只能获得磁钢片一侧的装配径向误差，在单件电机转子磁钢片的装配检测过程中，需要人工将转子翻转180°，严重影响检测效率。

通过对目前常用的几种磁钢片装配径向缺陷检测方法的介绍可以看出，光学检测法具有广泛的应用前景。为满足工业装配领域不断提高的装配精度要求，越来越多的光学检测方法不断被研究和开发。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机转子磁钢片装配径向缺陷的结构光检测方法，使其实现具有结构简单、抗干扰能力强、对环境无特殊要求，且灵敏度高等优点，从而进一步提高检测效率。

本发明的技术方案如下：

一种电机转子磁钢片装配径向缺陷的结构光检测方法，其特征在于所述方法包括如下步骤:

1)建立线激光照射在磁钢片表面的投影变形模型：线激光照射在过厚或过薄磁钢片上时，对应的结构光投影变形模型为投影线段平移线激光照射在轮辋粘接铁砂的磁钢片上时，对应的结构光投影变形模型为投影线段的斜率变化

其中，d为装配径向缺陷造成的径向长度变化的绝对值，h为线激光器的安装高度，r为磁钢片表面与固定轴之间距离，m和n分别为线激光投影与磁钢片左右两边缘的交点距离磁钢片底边的高度，θ为每块磁钢片对应的弧度，l表示线激光器与固定轴的水平距离，将磁钢片厚度大于正常厚度的情形表述为过厚，将磁钢片厚度小于正常厚度的情形表述为过薄；