阅读说明：本技术 一种基于视觉识别技术的转子换向器片间绝缘槽自动成型机 (Rotor commutator segment-to-segment insulation groove automatic molding machine based on visual identification technology ) 是由 郭路宝 张青青 王保强 尹滦 雷岩 马爱霞 黄非非 于 2021-01-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种基于视觉识别技术的转子换向器片间绝缘槽自动成型机,特点为：视觉识别系统,用于通过摄像头对准加工工件,识别出相邻两换向片边缘,计算得出相邻两换向片中心线位置和刀具的角度,并发送给电气控制部分,告知设备可运行刻槽程序；电气控制部由PLC控制,用于接收发送各种操作指令；加工刻槽部分的工件安装驱动部分通过主轴安装工件,并通过伺服电机驱动工件旋转；加工刻槽部分的刻槽执行部分包括刀具,气缸驱动刀具上下往复运动,执行刻槽动作,气缸安装于气缸支架上,气缸支架以沿前后可移动的方式安装在导轨上,通过由电机驱动的丝杠螺母驱动前后移动,实现刀具与工件对位。本发明提高了生产效率,提升了产品质量和一致性。(The invention relates to an automatic molding machine for an insulation groove between rotor commutator segments based on a visual identification technology, which is characterized in that: the visual recognition system is used for aligning the processing workpiece through the camera, recognizing the edges of the two adjacent commutator segments, calculating the central line positions of the two adjacent commutator segments and the angle of the cutter, sending the central line positions and the angle of the cutter to the electric control part, and informing the equipment that the grooving program can be operated; the electrical control part is controlled by the PLC and is used for receiving and sending various operation instructions; a workpiece mounting and driving part of the groove processing part mounts a workpiece through a main shaft and drives the workpiece to rotate through a servo motor; the grooving execution part for machining the grooving part comprises a cutter, an air cylinder drives the cutter to reciprocate up and down to execute grooving action, the air cylinder is installed on an air cylinder support, the air cylinder support is installed on a guide rail in a front-back movable mode, and the air cylinder support is driven by a lead screw nut driven by a motor to move back and forth so as to realize alignment of the cutter and a workpiece. The invention improves the production efficiency and the product quality and consistency.)

一种基于视觉识别技术的转子换向器片间绝缘槽自动成型机

技术领域

本发明属于电机转子换向器片间绝缘槽成型机制造领域，具体涉及一种基于视觉识别技术的转子换向器片间绝缘槽自动成型机。

背景技术

转子换向器是直流电机中最关键的部件之一，其状态好坏直接影响到电机的运行性能，而其状态主要是指换向器片间绝缘槽的加工质量。一般加工换向器片间绝缘槽的时候采用普通的插床，工人需将转子换向器安装在工作台上，手动找正，再逐个刻槽，这种方式过于依赖人工，效率低下，同时绝缘槽的质量和一致性也无法保证，为了解决这一问题，设计了一种基于视觉识别的电机转子换向器片间绝缘槽自动成型机.

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于视觉识别技术的转子换向器片间绝缘槽自动成型机，该自动成型机结构简单，操作方便，大大提高生产效率，同时提升了产品质量和一致性，由于采用了视觉识别技术，对于尺寸较小的换向器质量和生产效率的提升更为明显。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案为：

一种基于视觉识别技术的转子换向器片间绝缘槽自动成型机，其特征在于：包括机架、视觉识别系统、加工刻槽部分和电气控制部分；所述视觉识别部分、加工刻槽部分和电气控制部分安装在机架上；

所述视觉识别系统，用于通过摄像头对准加工工件，识别出相邻两换向片边缘，计算得出相邻两换向片中心线位置和刀具的角度，并发送给电气控制部分，告知设备可运行刻槽程序；

所述电气控制部由PLC控制，用于接收发送各种操作指令；

所述加工刻槽部分包括工件安装驱动部分及刻槽执行部分，所述工件安装驱动部分通过主轴安装工件，并通过伺服电机驱动工件旋转；所述刻槽执行部分包括刀具，刀具连接气缸，气缸驱动刀具上下往复运动，执行刻槽动作，气缸安装于气缸支架上，气缸支架以沿前后可移动的方式安装在导轨上，并通过由电机驱动的丝杠螺母驱动前后移动，实现刀具与工件的对位。

进一步的：所述加工刻槽部分在工件下方还安装有脚料收集盒，在机架内还安装有成品盒。

进一步的：所述刀具为实现绝缘槽和换向片倒角同时加工成型的一体成型刀。

本发明具有的优点和积极效果：

本发明通过视觉识别系统识别出相邻两换向片边缘，并计算得出相邻两换向片中心线位置和刀具的角度；然后通过电气控制部分控制加工刻槽部分自动完成刻槽。相比于现有手动找正，再逐个刻槽的方式，大幅度提高了生产效率，同时提升了产品质量和一致性。特别是，对于尺寸较小的换向器质量和生产效率的提升更为明显。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构的左视图；

图3为本发明图像自动识别影像图；

图4为本发明视觉识别系统运算模型图。

具体实施方式

下面结合图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种基于视觉识别技术的转子换向器片间绝缘槽自动成型机，结构主视图和右视图分别如图1和图2所示，主要包括机架1、视觉识别系统2(包括摄像头2.1和软件部分)、加工刻槽部分3和电气控制部分4。

机架上半部分安装有视觉识别系统的硬件和加工刻槽部分，转子换向器安装在加工刻槽部分的主轴上，通过伺服电机驱动旋转，图像自动识别部分摄像头对准换向器，识别出相邻两换向片边缘，通过软件计算得出其中心线位置和刀具的角度(如图3和图4所示)，并发送给电气控制部分，告知设备可运行刻槽程序。电气控制部由PLC控制，并接收发送各种操作指令。其中，所述加工刻槽部分包括工件安装驱动部分3.1及刻槽执行部分3.2。所述工件安装驱动部分通过主轴安装工件，并通过伺服电机驱动工件旋转；所述刻槽执行部分包括刀具，刀具连接气缸，气缸驱动刀具上下往复运动，执行刻槽动作，气缸安装于气缸支架上，气缸支架以沿前后可移动的方式安装在导轨上，并通过由电机驱动的丝杠螺母驱动前后移动，实现刀具与工件的对位。

在进行刻槽加工时，刻下的脚料进入脚料收集盒，主轴旋转一周，换向器绝缘槽成型，整个过程完毕，卸下转子换向器并完成下一个安装，找正后，重新开始刻槽操作。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和图所公开的内容。