CN110044909B - 一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于图像处理的电机转子焊点检测装置及方法,装置包括支撑底座、第一支撑架、第二支撑架、电机转子、电机转子方向调整机构、电机转子旋转机构、z轴平移滑台、y轴平移滑台、电机夹持机构、相机方向调节机构、视觉取像模块;第一支撑架和第二支撑架设在支撑底座上,z轴平移滑台设在支撑底座一侧,相机方向调节机构设在第一支撑架上,视觉取像模块设在相机方向调节机构上与上位机通信,电机转子方向调整机构设在第二支撑架上,电机转子旋转机构设在电机转子方向调整机构上,电机转子设在电机转子旋转机构上,y轴平移滑台设在z轴平移滑台上,电机夹持机构设在y轴平移滑台上,该装置及检测方法的效率和精度高。
Description
技术领域
本发明涉及产品缺陷检测技术,属于电机转子检测领域,具体是一种基于图像处理的电机转子焊点检测装置及方法。
背景技术
随着社会的发展和科技的飞速发展,微型电机在手机里,音箱制品等领域应用越来越广泛,而且人们对电机的性能要求也越来越苛刻,这对于转子生产检测要求提出了更高的要求。由于生产设备和人工的不稳定性因素,夹具状态和装配过程的不稳定因素都可能对电机转子焊点包裹性产生影响,产生多焊、少焊、焊接偏移、漏焊、虚焊等不同的缺陷。这需要焊条按规定的温度和时间进行烘焙,并且焊接区域要清理干净,焊接过程中适当的焊接电流,降低焊接速度,使焊池中的气体完全溢出。单单肉眼我们很难实时判断产品是否为良品,而且传统的人工检测方法很难在精度,更需要自动化程度方面满足工业在线检测的要求。
若能设计一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测系统及方法,可以检测多种型号转子焊点缺陷,实时抓取转子每个焊点的图像信息,实时检测转子每个焊点包裹铜丝的状态,可为工业在线检测技术添砖加瓦。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出一种基于图像处理的电机转子焊点检测装置及方法,该装置及方法具有检测效率高、精度高的特点。
实现本发明目的的技术方案如下:
1.一种基于图像处理的电机转子焊点检测装置,包括支撑底座、第一支撑架、第二支撑架、电机转子、电机转子方向调整机构、电机转子旋转机构、z轴平移滑台、y轴平移滑台、电机夹持机构、相机方向调节机构、视觉取像模块;第一支撑架垂直设在支撑底座的一端,第二支撑架垂直设在支撑底座的另一端,z轴平移滑台设在支撑底座设置有第二支撑架的一侧,相机方向调节机构设在第一支撑架上,视觉取像模块设在相机方向调节机构上并与上位机通信,电机转子方向调整机构设在第二支撑架上,电机转子旋转机构设在电机转子方向调整机构上,电机转子设在电机转子旋转机构上,y轴平移滑台设在z轴平移滑台上与z轴平移滑台滑动连接,电机夹持机构设在y轴平移滑台上与y轴平移滑台滑动连接,电机夹持机构夹持电机转子。
所述的电机转子方向调整机构,包括转子旋转方向调节器、转子旋转连接板,转子旋转方向调节器设在第二支撑架顶部,转子旋转连接板设在转子旋转方向调节器上。
所述的电机转子旋转机构,包括步进电机、步进电机皮带轴、电机转子皮带轴、转子轴,步进电机和转子轴设在转子旋转连接板上表面,步进电机皮带轴和电机转子皮带轴设在转子旋转连接板的下表面,步进电机通过联轴器与步进电机皮带轴连接,转子轴穿过转子旋转连接板与电机转子皮带轴连接,步进电机皮带轴与电机转子皮带轴通过皮带连接,电机转子设在转子轴上。
所述的z轴平移滑台,包括z轴支撑架、z轴电机架、z轴电机、z轴移动转轴,z轴支撑架上设有z轴移动滑槽,z轴移动转轴设在z轴移动滑槽内,z轴移动转轴上设有z轴移动连接块,z轴电机架设在z轴支撑架的顶部,z轴电机设在z轴电机架内带动z轴移动转轴的转动,z轴支撑架上还设有用于放置感应传感器的z轴移动传感器槽,z轴电机架底部设置z轴滑台支撑板,通过z轴滑台支撑板与支撑底座连接。
所述的y轴平移滑台,包括y轴支撑架、y轴电机架、y轴电机、y轴移动转轴,y轴支撑架固定设在z轴平移滑台的z轴移动连接块上,y轴支撑架上设有y轴移动滑槽,y轴移动转轴设在y轴移动滑槽内,y轴移动转轴上设有y轴移动连接块,y轴电机架设在y轴支撑架的一端,y轴电机设在y轴电机架内带动y轴移动转轴的转动,y轴支撑架上还设有用于放置感应传感器的y轴移动传感器槽。
所述的电机夹持机构,包括转子夹持机械手、转子夹持气动活动块、气动活动块传感器,转子夹持机械手安装在转子夹持气动活动块上,转子夹持气动活动块固定设在y轴平移滑台的y轴移动连接块上,气动活动块传感器设在转子夹持气动活动块上。
所述的相机方向调节机构,包括相机连接板、相机方向调节器,相机方向调节器设在第一支撑架顶部,相机连接板设在相机方向调节器上。
所述的视觉取像模块,包括工业相机、变焦镜头、环形光源,工业相机设在相机连接板上,变焦镜头与工业相机连接,环形光源设在转子旋转连接板上。
所述的上位机包括图像检测模块,图像检测模块包括图像获取单元、缺陷检测单元和数据统计单元,图像获取单元从工业相机中获取电机焊点区域的图像,缺陷检测单元将获取的区域图像进行检测,并将图像进行一个分类;数据统计单元是将缺陷检测单元焊点分类的图形进行一个统计。
一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,包括如下步骤:
1)模板设置:在所搭建的软件中保存几种电机转子焊点的标准模板,让焊点区域提取电机转子焊点图像,保存为几个模板;
2)分类训练:采集不同的电机转子焊点缺陷图像,作为电机转子缺陷检测单元训练样本,进行分类训练,使缺陷检测单元可以识别不同种类的焊点缺陷;
3)y轴平移滑台与z轴平移滑台实现电机转子的上料,y轴平移滑台使电机夹持机构夹持电机转子沿支撑底座的长边方向移动,z轴平移滑台移动沿竖直方向移动;
4)调整电机转子方向调整机构与相机方向调节机构,调整第二支撑架的支撑长钉与旋转底板的距离,使得电机转子与变焦镜头达到一定的距离,工业相机采集电机转子焊点区域的图像;
5)视觉取像模块将电机某一焊点优先进行定位,使焊点位置刚好在镜头的中央,PLC控制器给一定的脉冲,使得转子轴旋转120度,使视觉取像模块采集下一个焊点图像,循环两次,更换下一个电机转子,视觉取像模块将图像数据传输给上位机中的图像获取单元;
6)视觉检测模块使用数字图像处理器,缺陷检测单元将图像获取单元获取的焊点区域图像进行检测,将电机转子焊点的图像形状与预设的标准模板图像进行比对,获得焊点图像与标准图像的匹配程度,识别不同种类的焊点缺陷,并将图像进行分类,数据统计单元是将缺陷检测单元是将缺陷检测单元焊点分类放入图像进行统计,并采用射频识别(RFID)技术,把焊点图像信息数据标记在单个电机转子中,进行识别和图像跟踪,防止图像附着电机转子出现识别错误;
7)视觉取像模块将电机转子检测完的信息与数据统计单元相结合,信号传给PLC控制器,PLC控制器控制y轴平移滑台、z轴平移滑台和电机夹持机构,对检测完成的电机转子进行分拣。
步骤2)中,所述的缺陷图像,包括合格,多焊,少焊,焊接偏移,漏焊,虚焊等多种类型的图像;所述的分类训练,采用KNN算法,具体包括如下步骤:
2-1)建立电机焊点样本特征库;
2-2)对样本进行分析,提取对合格、多焊、少焊、焊接偏移、漏焊、虚焊等显著的特征,来建立相应的类别;
2-3)在分析样本中,多选择明显特征性比较强的,更接近于合格,多焊,少焊,焊接偏移,漏焊,虚焊特征的样本图像,提高了分类的效率,减少了计算重复特征或者特征之间有相似因素,并删除些多特征相关性较高样本;
2-4)验证电机焊点特征形状的有效性,将分好类的特征形状效果是否达到标准,焊点特征之间是否明显可靠,若可用,便留作样本备用;
2-5)若效果不好,重复上述步骤2-1)~2-4);
步骤5)中,所述的图像获取单元,获取后的图像需要进行图像预处理,具体包括如下步骤:
5-1)将图像进行灰度化处理,并进行增强处理,使得图像细节丰富,并更易被辨别;
5-2)对滤波后的图像采用边缘检测,选用合理的阈值并采用Canny边缘检测算法提取边缘;
5-3)边缘检测后的图像进行形态学处理;
5-4)将焊点区域从图像中分割提取出来。
有益效果:本发明提供的一种基于图像处理的电机转子焊点检测装置及方法,该装置通过z轴平移滑台、y轴平移滑台、电机转子、电机转子旋转机构、电机转子方向调整机构、第二支撑架、支撑底座、第一支撑架、相机方向调节机构、视觉取像模块和电机夹持机构相互运转配合工作,对待检测的电机转子进行取像,由上位机进行检测,检测效率、检测精度高,可实现电机焊点包裹性检测、分选出多焊,少焊,焊接偏移,漏焊,虚焊等类型的电机,该检测方法大大减少了人工用眼睛通过仪器检测的工作量的同时,也在一定程度上提高了电机转子焊点包裹合格率辨识精度,还能将检测数据进行保存,并且通过RFID技术将电机进行标识,实现焊点图像信息绑定到电机编号,以防图像信息与电机安置出现错乱;保证了产品合格率的同时也降低了企业检测所花的成本,很大程度上提高了电机转子焊点检测的生产和检测效率。
附图说明
图1为本发明一种基于图像处理的电机转子焊点检测装置的位置结构示意图;
图2为本发明一种基于图像处理的电机转子焊点检测装置的具体结构示意图;
图3为本发明z轴平移滑台、y轴平移滑台、电机夹持机构的结构示意图;
图4为本发明一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测装置的位置机构分模块图;
图5本发明图像预处理算法流程图;
图中,1.z轴平移滑台 2.y轴平移滑台 3.电机转子 4.电机转子旋转机构5.电机转子方向调整机构 6.第二支撑架 7.支撑底座 8.第一支撑架 9.相机方向调节机构 10.视觉取像模块 11.电机夹持机构 1-1.z轴电机架 1-2螺钉 1-3. z轴移动传感器槽 1-4.z轴支撑架 1-5.z轴移动转轴 1-6.z轴移动滑槽 1-7.z轴滑台支撑板 1-8.z轴移动连接块1-9.第一连接板 4-1.步进电机皮带轴 4-2.电机转子皮带轴 4-3.步进电机 4-4.转子轴5-1.转子旋转连接板 5-2.转子旋转方向调节器 6-1.上旋转连接块 6-2.支撑长钉 6-3.旋转底板 7-1.支撑螺钉 9-1.相机连接板 9-2.相机方向调节器 10-1.工业相机 10-2.变焦镜头 10-3.环形光源 11-1.转子夹持机械手 11-2.转子夹持气动活动块 11-3.气动活动块传感器 11-4.第二连接板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述,但不是对本发明的限定。
实施例:
如图1所示,一种基于图像处理的电机转子焊点检测装置,包括支撑底座7、第一支撑架8、第二支撑架6、电机转子3、电机转子方向调整机构5、电机转子旋转机构4、z轴平移滑台1、y轴平移滑台2、电机夹持机构11、相机方向调节机构9、视觉取像模块10;第一支撑架8固定垂直设在支撑底座7的左侧一端,第二支撑架6固定垂直设在支撑底座7的右侧一端,z轴平移滑台1设在支撑底座7设置有第二支撑架6的一侧,相机方向调节机构9设在第一支撑架8上,视觉取像模块10设在相机方向调节机构8上,并与上位机连接通信,电机转子方向调整机构5设在第二支撑架6上,电机转子旋转机构4设在电机转子方向调整机构5上,电机转子3设在电机转子旋转机构4上,y轴平移滑台2设在z轴平移滑台1上与z轴平移滑台1滑动连接,电机夹持机构11设在y轴平移滑台2上与y轴平移滑台2滑动连接,电机夹持机构11夹持电机转子3。
如图2所示,所述的第二支撑架6,包括上旋转连接块6-1、支撑长钉6-2、旋转底板6-3,旋转底板6-3固定在支撑底座7上,支撑长钉6-2的下端垂直设在旋转底板6-3上,上旋转连接块6-1固定在支撑长钉6-2的上端。
如图2所示,所述的电机转子方向调整机构5,包括转子旋转方向调节器5-2、转子旋转连接板5-1,转子旋转方向调节器5-2设在第二支撑架6的上旋转连接块6-1的顶部,转子旋转连接板5-1通过螺钉固定,并设在转子旋转方向调节器5-2上。
如图2所示,所述的电机转子旋转机构4,包括步进电机4-3、步进电机皮带轴4-1、电机转子皮带轴4-2、转子轴4-4,步进电机4-3和转子轴4-4设在转子旋转连接板5-1上表面,步进电机皮带轴4-1和电机转子皮带轴4-2设在转子旋转连接板5-1的下表面,步进电机4-3通过联轴器与步进电机皮带轴4-1连接,转子轴4-4穿过转子旋转连接板5-1与电机转子皮带轴4-2连接,步进电机皮带轴4-1与电机转子皮带轴4-2通过皮带4-5连接,电机转子3设在转子轴4-4上;使用时,PLC控制器给一定数量的脉冲,带动步进电机4-3旋转,步进电机4-3带动步进电机皮带轴4-1转动,步进电机皮带轴4-1带动皮带4-5转动,皮带4-5带动转子皮带轴4-2转动,从而带动电机转子3转动。
如图3所示,所述的z轴平移滑台1,用于电机转子3竖直方向的移动提供导向支撑,包括z轴支撑架1-4、z轴电机架1-1、z轴电机、z轴移动转轴1-5,z轴支撑架1-4上设有z轴移动滑槽1-6,z轴移动转轴1-5设在z轴移动滑槽1-6内,z轴移动转轴1-6上设有z轴移动连接块1-8,z轴电机架1-1通过螺钉1-2固定,设在z轴支撑架1-4的顶部,z轴电机设在z轴电机架1-1内带动z轴移动转轴1-5的转动,z轴支撑架1-4上还设有用于放置感应传感器的z轴移动传感器槽1-3,z轴电机架1-4底部设置z轴滑台支撑板1-7,通过z轴滑台支撑板1-7与支撑底座7连接。
如图3所示,所述的y轴平移滑台2,包括y轴支撑架、y轴电机架、y轴电机、y轴移动转轴,y轴支撑架通过第一连接板1-9固定设在z轴平移滑台1的z轴移动连接块1-8上,y轴支撑架上设有y轴移动滑槽,y轴移动转轴设在y轴移动滑槽内,y轴移动转轴上设有y轴移动连接块,y轴电机架设在y轴支撑架的一端,y轴电机设在y轴电机架内带动y轴移动转轴的转动,y轴支撑架上还设有用于放置感应传感器的y轴移动传感器槽。
如图3所示,所述的电机夹持机构11,包括转子夹持机械手11-1、转子夹持气动活动块11-2、气动活动块传感器11-3,转子夹持机械手11-1安装在转子夹持气动活动块11-2上,转子夹持气动活动块11-2通过第二连接板11-4固定设在y轴平移滑台2的y轴移动连接块上,气动活动块传感器11-3设在转子夹持气动活动块11-2上。
如图2所示,所述的相机方向调节机构9,包括相机连接板9-1、相机方向调节器9-2,相机方向调节器9-2设在第一支撑架8顶部,相机连接板9-1设在相机方向调节器9-2上。
如图2所示,所述的视觉取像模块10,包括CCD工业相机10-1、变焦镜头10-2、环形光源10-3,CCD工业相机10-1设在相机连接板9-1上,变焦镜头10-2与CCD工业相机10-1连接,环形光源10-设在转子旋转连接板5-1上,不用直视电机转子,存在金属焊锡会反光,反光后图像采集效果不好,一定程度的余光对于焊点部位有良好的效果。工业相机与PC机连接通信,可以PC机在上查看实时采集的图像,调整电机旋转方向调节机构5、电机转子旋转机构4及相机方向调节机构9,使CCD工业相机10-1经过变焦镜头10-2变焦能采集到清晰高质量的焊点图像,电机转子3焊点均匀分布在转子绕铜线的一端,共有三处,PLC控制器每次所给脉冲恰恰使电机转子3旋转120度,然后PLC控制器给视觉取像模块一个信号,进行采集焊点图像;然后换一个电机转子3继续进行上面流程,PC机上插有图像采集卡,外装有数字图像处理器;图像采集卡用于存放CCD工业相机所拍焊点的图像,数字图像处理器用于处理焊点图像。
所述的上位机包括图像检测模块,图像检测模块包括图像获取单元、缺陷检测单元和数据统计单元,图像获取单元从工业相机中获取电机焊点区域的图像,缺陷检测单元将图像获取单元获取的区域图像进行检测,并将图像进行一个分类;数据统计单元是将缺陷检测单元焊点分类的图形进行一个统计。
如图4所示,一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,包括如下步骤:
1)模板设置:在所搭建的软件中保存几种电机转子焊点的标准模板,让焊点区域提取电机转子焊点图像保存为几个模板;
2)分类训练:采集不同的电机转子焊点的缺陷图像,作为电机转子缺陷检测单元训练样本进行分类训练,使缺陷检测单元可以识别不同种类的焊点缺陷;
3)y轴平移滑台2与z轴平移滑台1实现电机转子3的上料,y轴平移滑台2使电机夹持机构11夹持电机转子3沿支撑底座7的长边方向移动,z轴平移滑台1移动沿竖直方向移动;
4)调整电机转子方向调整机构5与相机方向调节机构9,调整第二支撑架6的支撑长钉6-2与旋转底板6-3的距离,使得电机转子3与变焦镜头10-2达到一定的距离,工业相机10-1采集电机转子焊点区域的图像;
5)视觉取像模块10将电机某一焊点优先进行定位,使焊点位置刚好在镜头的中央,PLC控制器给一定的脉冲,使得转子轴旋转120度,使视觉取像模块10采集下一个焊点图像,循环两次,更换下一个电机转子3,视觉取像模块10将图像数据传输给上位机中的图像获取单元;
6)视觉检测模块使用数字图像处理器,缺陷检测单元将图像获取单元获取的焊点区域图像进行检测,将电机转子3焊点的图像形状与预设的标准模板图像进行比对,获得焊点图像与标准图像的匹配程度,识别不同种类的焊点缺陷,并将图像进行分类,数据统计单元是将缺陷检测单元是将缺陷检测单元焊点分类放入图像进行统计,并采用射频识别(RFID)技术,把焊点图像信息数据标记在单个电机转子3中,进行识别和图像跟踪,防止图像附着电机转子3出现识别错误;
7)视觉取像模块10将电机转子3检测完的信息与数据统计单元相结合,信号传给PLC控制器,PLC控制器控制y轴平移滑台2、z轴平移滑台1和电机夹持机构11,对检测完成的电机转子3进行分拣。
步骤2)中,所述的缺陷图像,包括合格,多焊,少焊,焊接偏移,漏焊,虚焊等多种类型的图像;所述的分类训练,采用KNN算法,具体包括如下步骤:
2-1)建立电机焊点样本特征库;
2-2)对样本进行分析,提取对合格、多焊、少焊、焊接偏移、漏焊、虚焊等显著的特征,来建立相应的类别;
2-3)在分析样本中,多选择明显特征性比较强的,更接近于合格,多焊,少焊,焊接偏移,漏焊,虚焊特征的样本图像,提高了分类的效率,减少了计算重复特征或者特征之间有相似因素,并删除些多特征相关性较高样本;
2-4)验证电机焊点特征形状的有效性,将分好类的特征形状效果是否达到标准,焊点特征之间是否明显可靠,若可用,便留作样本备用;
2-5)若效果不好,重复上述步骤2-1)~2-4);
如图5所示,步骤5)中,所述的图像获取单元,获取后的图像需要进行图像预处理,具体包括如下步骤:
5-1)将图像进行灰度化处理,并进行增强处理,使得图像细节丰富,并更易被辨别;
5-2)对滤波后的图像采用边缘检测,选用合理的阈值并采用Canny边缘检测算法提取边缘;
5-3)边缘检测后的图像进行形态学处理;
5-4)将焊点区域从图像中分割提取出来。
Claims (9)
1.一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,采用基于图像处理的电机转子焊点检测装置进行焊点缺陷检测,检测装置包括支撑底座、第一支撑架、第二支撑架、电机转子、电机转子方向调整机构、电机转子旋转机构、z轴平移滑台、y轴平移滑台、电机夹持机构、相机方向调节机构、视觉取像模块;第一支撑架垂直设在支撑底座的一端,第二支撑架垂直设在支撑底座的另一端,z轴平移滑台设在支撑底座设置有第二支撑架的一侧,相机方向调节机构设在第一支撑架上,视觉取像模块设在相机方向调节机构上并与上位机通信,电机转子方向调整机构设在第二支撑架上,电机转子旋转机构设在电机转子方向调整机构上,电机转子设在电机转子旋转机构上,y轴平移滑台设在z轴平移滑台上与z轴平移滑台滑动连接,电机夹持机构设在y轴平移滑台上与y轴平移滑台滑动连接,电机夹持机构夹持电机转子;
所述焊点缺陷检测方法,包括如下步骤:
1)模板设置:在所搭建的软件中保存几种电机转子焊点的标准模板,让焊点区域提取电机转子焊点图像,保存为几个模板;
2)分类训练:采集不同的电机转子焊点缺陷图像,作为电机转子缺陷检测单元训练样本,进行分类训练,使缺陷检测单元可以识别不同种类的焊点缺陷;
3)y轴平移滑台与z轴平移滑台实现电机转子的上料,y轴平移滑台使电机夹持机构夹持电机转子沿支撑底座的长边方向移动,z轴平移滑台移动沿竖直方向移动;
4)调整电机转子方向调整机构与相机方向调节机构,调整第二支撑架的支撑长钉与旋转底板的距离,使得电机转子与视觉取像模块的变焦镜头达到一定的距离,视觉取像模块的工业相机采集电机转子焊点区域的图像;
5)视觉取像模块将电机某一焊点优先进行定位,使焊点位置刚好在变焦镜头的中央,PLC控制器给一定的脉冲,使得转子轴旋转120度,视觉取像模块采集下一个焊点图像,循环两次,更换下一个电机转子,视觉取像模块将图像数据传输给上位机中的图像获取单元;
6)视觉检测模块使用数字图像处理器,缺陷检测单元将图像获取单元获取的焊点区域图像进行检测,将电机转子焊点的图像形状与预设的标准模板图像进行比对,获得焊点图像与标准图像的匹配程度,识别不同种类的焊点缺陷,并将图像进行分类,数据统计单元是将缺陷检测单元焊点分类放入图像进行统计,并采用射频识别技术,把焊点图像信息数据标记在单个电机转子中,进行识别和图像跟踪,防止图像附着电机转子出现识别错误;
7)视觉取像模块将电机转子检测完的信息与数据统计单元相结合,信号传给PLC控制器,PLC控制器控制y轴平移滑台、z轴平移滑台和电机夹持机构,对检测完成的电机转子进行分拣。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,所述的电机转子方向调整机构,包括转子旋转方向调节器、转子旋转连接板,转子旋转方向调节器设在第二支撑架顶部,转子旋转连接板设在转子旋转方向调节器上。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,所述的电机转子旋转机构,包括步进电机、步进电机皮带轴、电机转子皮带轴、转子轴,步进电机和转子轴设在转子旋转连接板上表面,步进电机皮带轴和电机转子皮带轴设在转子旋转连接板的下表面,步进电机通过联轴器与步进电机皮带轴连接,转子轴穿过转子旋转连接板与电机转子皮带轴连接,步进电机皮带轴与电机转子皮带轴通过皮带连接,电机转子设在转子轴上。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,所述的z轴平移滑台,包括z轴支撑架、z轴电机架、z轴电机、z轴移动转轴,z轴支撑架上设有z轴移动滑槽,z轴移动转轴设在z轴移动滑槽内,z轴移动转轴上设有z轴移动连接块,z轴电机架设在z轴支撑架的顶部,z轴电机设在z轴电机架内带动z轴移动转轴的转动,z轴支撑架上还设有用于放置感应传感器的z轴移动传感器槽,z轴电机架底部设置z轴滑台支撑板,通过z轴滑台支撑板与支撑底座连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,所述的y轴平移滑台,包括y轴支撑架、y轴电机架、y轴电机、y轴移动转轴,y轴支撑架固定设在z轴平移滑台的z轴移动连接块上,y轴支撑架上设有y轴移动滑槽,y轴移动转轴设在y轴移动滑槽内,y轴移动转轴上设有y轴移动连接块,y轴电机架设在y轴支撑架的一端,y轴电机设在y轴电机架内带动y轴移动转轴的转动,y轴支撑架上还设有用于放置感应传感器的y轴移动传感器槽。
6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,所述的电机夹持机构,包括转子夹持机械手、转子夹持气动活动块、气动活动块传感器,转子夹持机械手安装在转子夹持气动活动块上,转子夹持气动活动块固定设在y轴平移滑台的y轴移动连接块上,气动活动块传感器设在转子夹持气动活动块上。
7.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,所述的相机方向调节机构,包括相机连接板、相机方向调节器,相机方向调节器设在第一支撑架顶部,相机连接板设在相机方向调节器上。
8.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,所述的视觉取像模块,包括工业相机、变焦镜头、环形光源,工业相机设在相机连接板上,变焦镜头与工业相机连接,环形光源设在转子旋转连接板上。
9.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的电机转子焊点缺陷检测方法,其特征在于,步骤2)中,所述的缺陷图像,包括合格,多焊,少焊,焊接偏移,漏焊,虚焊多种类型的图像;所述的分类训练,采用KNN算法,具体包括如下步骤:
2-1)建立电机焊点样本特征库;
2-2)对样本进行分析,提取对合格、多焊、少焊、焊接偏移、漏焊、虚焊显著的特征,来建立相应的类别;
2-3)在分析样本中,多选择明显特征性比较强的,更接近于合格,多焊,少焊,焊接偏移,漏焊,虚焊特征的样本图像,提高了分类的效率,减少了计算重复特征或者特征之间有相似因素,并删除些多特征相关性较高样本;
2-4)验证电机焊点特征形状的有效性,将分好类的特征形状效果是否达到标准,焊点特征之间是否明显可靠,若可用,便留作样本备用;
2-5)若效果不好,重复上述步骤2-1)~2-4);
步骤5)中,所述的图像获取单元,获取后的图像需要进行图像预处理,具体包括如下步骤:
5-1)将图像进行灰度化处理,并进行增强处理,使得图像细节丰富,并更易被辨别;
5-2)对滤波后的图像采用边缘检测,选用合理的阈值并采用Canny边缘检测算法提取边缘;
5-4)边缘检测后的图像进行形态学处理;
5-5)将焊点区域从图像中分割提取出来。
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