专利名称：转子跳动检测装置和检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置和检测方法，尤指一种转子跳动检测装置和检测方法。
背景技术：
在现有技术中，电机转子跳动的检测是操作工在专用检具上插上小电源转动转子后用千分表检测获得数据。由于电机的量比较大，在电机跳动需要100%在线检测过程中， 操作工在长时间的检测中会经常出现测量误差。而且即使按着正常的方法进行测量也会造成测量误差，这个测量误差来源于手压在转子上驱动转子旋转时的轴变形量；还有一个方面也影响到测量，就是千分表，因为千分表的压头压在轴端，这样可能减少了跳动幅度，进而影响跳动测试结果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种转子跳动检测装置和检测方法，实现了无接触式转子跳动检测，具有操作合理、精度高、检测速度快、可被快速计量、稳定性强等优点。实现上述目的的技术方案是本发明的一种转子跳动检测装置，包括紧固于所述检测装置上的一光发射单元、两夹具、一光接收单元、一转子启动单元和一处理单元；其中所述光发射单元的发射口与所述光接收单元的接收口相对应。上述光发射单元包括一或复数个发光二极管、以及依次在发射光光轴上排列的一散射模组和一准直仪镜头；所述光接收单元包括依次在所述发射光光轴上排列的一远心光学组件和一高速线性图像传感器，所述高速线性图像传感器连接所述处理单元。上述光接收单元进一步包括一位于所述发射光光轴且设于所述远心光学组件和高速线性图像传感器之间的分光器，和一位于所述分光器折射光光轴的影像传感器，所述影像传感器连接所述处理单元。上述处理单元包括依次通信连接的一模数转换器、一数字边缘检测处理器、一中央处理器、一存储器和一显示器，且所述模数转换器与所述存储器通信连接；所述模数转换器用于接收所述光接收单元的电信号并将所述电信号转换为数字信号；所述存储器用于存储数据；所述数字边缘检测处理器用于数据的数字边缘检测处理；所述中央处理器用于所述处理单元的功能控制以及数据的数值计算；所述显示器用于显示检测数据。上述夹具形成一对对应的夹孔，所述转子启动单元包括一传动电机、一驱动带、一传动轮、两轮定位轮和一轮架； 所述定位轮紧固于所述轮架，所述传动电机通过所述传动轮与所述驱动带传动连接，且所述驱动带套接在所述传动轮和所述定位轮外；当一电机转子通过所述夹孔夹设固定于所述两夹具之间时，所述电机转子的转子轴位于所述光发射单元和所述光接收单元之间；所述两定位轮之间的驱动带紧贴所述电机转子的下表面。本发明的一种转子轴跳动检测方法，包括如下步骤将一待测电机转子夹设在两夹具上，使得所述电机转子下表面紧贴一驱动带，且所述待测电机转子的转子轴位于一光发射单元和一光接收单元之间；启动一传动电机，所述传动电机通过所述驱动带带动所述电机转子转动；所述光发射单元向所述电机的转子轴发射一束平行光，进而将所述电机的转子轴的影像投射至所述光接收单元；所述光接收单元接收所述待测电机转子轴的影像并将所述影像转换为电信号后传输至一处理单元；所述处理单元处理所述电信号并显示检测结果。在上述光接收单元接收影像信息并向处理单元传输电信号的步骤中所述影像通过一远心光学组件后投射在一高速线性图像传感器上，所述高速线性图像传感器传输一第一电信号给处理单元。上述处理单元处理所述电信号并显示检测结果包括步骤通过一模数转换器将所述第一电信号转换成一第一数字信号；通过一数字边缘检测处理器对所述第一数字信号进行数字边缘检测处理后再由一中央处理器进行数值处理，获得检测数据；将所述检测数据存储于一存储器后发送给一显示器；显示器显示检测数据。上述影像通过一远心光学组件后被一分光器分别投射在所述高速线性图像传感器和一影像传感器上；所述影像传感器传输一第二电信号给处理单元；所述处理单元处理所述电信号并显示检测结果进一步包括步骤通过所述模数转换器将所述第二电信号转换成一第二数字信号；
将所述第二数字信号存储于所述存储器并发送给所述显示器；显示器显示电机转子轴跳动的影像。上述平行光通过所述光发射单元的一或复数个发光二极管发出辐射光并依次通过一散射模组和一准直仪镜头后获得。本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是光发射单元和光接收单元的采用实现了无接触式电机跳动检测；两定位轮之间的驱动带紧贴电机转子下表面，开启传动电机后实现电机转子的传动。本发明实现了无接触式转子轴跳动检测，具有操作合理、精度高、稳定性强的优点。
图1为本发明转子轴跳动检测装置和检测方法的结构示意图；图2为本发明转子轴跳动检测装置和检测方法的斜视系统结构示意图；图3为本发明转子轴跳动检测装置和检测方法的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。请参阅图1、图3，本发明的一种转子轴跳动检测装置，包括紧固于所述检测装置上的一光发射单元3、两夹具4、一光接收单元2、一转子启动单元5和一处理单元7 ；其中光发射单元3的发射口与光接收单元2的接收口相对应。光发射单元3和光接收单元2通过一支架固定于检测装置1上。测量采用无接触式测量技术， 依靠光发射单元3和光接收单元2来感应转子轴跳动，实现了无接触式转子轴跳动检测。请参阅图1、图2，夹具4形成一对对应的夹孔41，转子启动单元5包括一传动电机51、一驱动带52、一传动轮53、两轮定位轮M和一轮架55 ；定位轮M紧固于轮架55，传动电机51通过传动轮53与驱动带52传动连接，且驱动带52套接在传动轮53和定位轮M 外；当一电机转子6通过夹孔41夹设固定于两夹具4之间时，电机转子6的转子轴61 位于光发射单元3和光接收单元2之间；两定位轮M之间的驱动带52紧贴电机转子6的下表面。请参阅图3，光发射单元3包括一或复数个氮化镓(GaN)高亮度发光二极管31、以及依次在发射光光轴上排列的一散射模组32和一准直仪镜头33 ；散射模组32和准直仪镜头33的配合实现获得更为均勻的平行光。光接收单元2包括依次在发射光光轴上排列的一远心光学组件22和一高速线性图像传感器21 (高速线性(XD)，高速线性图像传感器21连接处理单元7。远心光学组件22 的采用实现了成像尺寸无畸变，实现了目标物尺寸规格可测量，大幅提高了测试的精度；高速线性图像传感器21实现了高速跳动转子轴的影像采集。光接收单元9进一步包括一位于发射光光轴且设于远心光学组件22和高速线性图像传感器21之间的分光器23，分光器23与发射光光轴成一固定夹角，在分光器23的折射光光轴上设置了一影像传感器对，影像传感器M采用CMOS影像传感器并连接处理单元 7。处理单元7包括依次通信连接的一模数转换器71、一数字边缘检测处理器72、一中央处理器73、一存储器74和一显示器75，且模数转换器71与存储器74通信连接；模数转换器71用于接收光接收单元2的电信号并将电信号转换为数字信号；存储器74用于存储数据；数字边缘检测处理器72用于数据的数字边缘检测处理；中央处理器73用于处理单元7的功能控制以及数据的数值计算；显示器75用于显示检测数据，检测数据包括检测数值和转子轴影像。请参阅图2、图3，当进行检测时，将一待测电机转子6夹设在两夹具4上，使得电机转子4下表面紧贴一驱动带52，且待测电机转子6的转子轴61位于一光发射单元3和一光接收单元2之间；启动一传动电机51，传动电机51通过驱动带52带动电机转子6转动；光发射单元3向光接收单元2和电机转子轴61发射平行光；平行光通过光发射单元3的一或复数个高亮度氮化镓发光二极管31发出辐射光并依次通过散射模组32和准直仪镜头33后获得。光接收单元2接收通过电机转子轴61的平行光形成的影像；该影像通过一远心光学组件22后被一分光器23分别投射在高速线性图像传感器21 (高速线性(XD)以及影像传感器M(CMC)Q上；之后，高速线性CXD和CMOS影像传感器M分别传输一第一电信号与一第二电信号给处理单元7 ；通过模数转换器71将第一电信号与第二电信号转换成一第一数字信号与一第二数字信号；其中第一数字信号通过一数字边缘检测处理器72进行数字边缘检测处理后再由中央处理器73进行数值处理，获得最终的检测数据；将该检测数据存储于存储器74后发送给显示器75 ；同时，将第二数字信号存储于存储器74并发送给显示器75 ；显示器75显示测试检测数据和电机转子轴61跳动的影像。以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种转子跳动检测装置，其特征在于，包括紧固于所述检测装置上的一光发射单元、两夹具、一光接收单元、一转子启动单元和一处理单元；其中所述光发射单元的发射口与所述光接收单元的接收口相对应。
2.根据权利要求1所述的转子跳动检测装置，其特征在于，所述光发射单元包括一或复数个发光二极管、以及依次在发射光光轴上排列的一散射模组和一准直仪镜头；所述光接收单元包括依次在所述发射光光轴上排列的一远心光学组件和一高速线性图像传感器，所述高速线性图像传感器连接所述处理单元。
3.根据权利要求2所述的转子跳动检测装置，其特征在于，所述光接收单元进一步包括一位于所述发射光光轴且设于所述远心光学组件和高速线性图像传感器之间的分光器， 和一位于所述分光器折射光光轴的影像传感器，所述影像传感器连接所述处理单元。
4.根据权利要求2或3所述的转子跳动检测装置，其特征在于，所述处理单元包括依次通信连接的一模数转换器、一数字边缘检测处理器、一中央处理器、一存储器和一显示器， 且所述模数转换器与所述存储器通信连接；所述模数转换器用于接收所述光接收单元的电信号并将所述电信号转换为数字信号；所述存储器用于存储数据；所述数字边缘检测处理器用于数据的数字边缘检测处理；所述中央处理器用于所述处理单元的功能控制以及数据的数值计算；所述显示器用于显示检测数据。
5.根据权利要求1所述的转子跳动检测装置，其特征在于，所述夹具形成一对对应的夹孔，所述转子启动单元包括一传动电机、一驱动带、一传动轮、两轮定位轮和一轮架；所述定位轮紧固于所述轮架，所述传动电机通过所述传动轮与所述驱动带传动连接，且所述驱动带套接在所述传动轮和所述定位轮外；当一电机转子通过所述夹孔夹设固定于所述两夹具之间时，所述电机转子的转子轴位于所述光发射单元和所述光接收单元之间；所述两定位轮之间的驱动带紧贴所述电机转子的下表面。
6.一种转子跳动检测方法，其特征在于，包括如下步骤将一待测电机转子夹设在两夹具上，使得所述电机转子下表面紧贴一驱动带，且所述待测电机转子的转子轴位于一光发射单元和一光接收单元之间；启动一传动电机，所述传动电机通过所述驱动带带动所述电机转子转动；所述光发射单元向所述电机的转子轴发射一束平行光，进而将所述电机的转子轴的影像投射至所述光接收单元；所述光接收单元接收所述待测电机转子轴的影像并将所述影像转换为电信号后传输至一处理单元；所述处理单元处理所述电信号并显示检测结果。
7.根据权利要求6所述的转子跳动检测方法，其特征在于，在所述光接收单元接收影像信息并向处理单元传输电信号的步骤中所述影像通过一远心光学组件后投射在一高速线性图像传感器上，所述高速线性图像传感器传输一第一电信号给处理单元。
8.根据权利要求7所述的转子跳动检测方法，其特征在于，所述处理单元处理所述电信号并显示检测结果包括步骤通过一模数转换器将所述第一电信号转换成一第一数字信号； 通过一数字边缘检测处理器对所述第一数字信号进行数字边缘检测处理后再由一中央处理器进行数值处理，获得检测数据；将所述检测数据存储于一存储器后发送给一显示器； 显示器显示检测数据。
9.根据权利要求8所述的转子跳动检测方法，其特征在于，所述影像通过一远心光学组件后被一分光器分别投射在所述高速线性图像传感器和一影像传感器上；所述影像传感器传输一第二电信号给处理单元；所述处理单元处理所述电信号并显示检测结果进一步包括步骤 通过所述模数转换器将所述第二电信号转换成一第二数字信号； 将所述第二数字信号存储于所述存储器并发送给所述显示器； 显示器显示电机转子轴跳动的影像。
10.根据权利要求8或9所述的转子跳动检测方法，其特征在于，所述平行光通过所述光发射单元的一或复数个发光二极管发出辐射光并依次通过一散射模组和一准直仪镜头后获得。
全文摘要
本发明公开了一种转子跳动检测装置和检测方法，包括紧固于所述检测装置上的一光发射单元、两夹具、一光接收单元、一转子启动单元和一处理单元；其中所述光发射单元的发射口与所述光接收单元的接收口相对应。由于采用了本发明的一种转子轴跳动检测装置和检测方法，实现了无接触式电机转子轴跳动检测，具有操作合理、精度高、稳定性强的优点。
文档编号G01B11/00GK102494613SQ20111041138
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者李贤龙, 杨洁, 王坤杰, 盛晟, 糜震东, 金华峰 申请人:上海博泽电机有限公司
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