测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010180820.9 (22)申请日 2020.03.16 (71)申请人 湖南米艾西测控技术有限公司 地址 410000 湖南省湘潭市高新区双拥路9 号火炬创新创业园A2栋2楼 (72)发明人 陈乐舒王勇 (74)专利代理机构 北京和信华成知识产权代理 事务所(普通合伙) 11390 代理人 林静涛 (51)Int.Cl. G01B 11/27(2006.01) G01B 11/02(2006.01) G01B 11/14(2006.01) (54)发明名称 一种测量旋。

2、变定子与转子同轴度偏差的装 置 (57)摘要 本发明公开了一种测量旋变定子与转子同 轴度偏差的装置, 包括安装旋转变压器定子的旋 变定子支架、 安装旋转变压器转子的旋变转子支 架和扫描相机, 所述旋变转子支架与所述旋转变 压器转子相对固定且可同步旋转, 所述扫描相机 通过相机支架安装在所述旋变转子支架顶部, 且 其摄像头竖直朝向旋转变压器转子与所述旋转 变压器定子之间的气隙。 有益效果在于: 通过采 用非接触式测量方案, 不仅提高了测量效率, 也 解决了传统接触式测量方法因工件表面凹凸不 平而造成的测量误差; 通过扫描相机直接测量旋 转变压器定子内缘和转子外缘间气隙的宽度, 得 到的同轴度偏差。

3、值较传统的测量定子外缘与转 子轴心的间接测量方法精度更高, 适用性更好。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 111307073 A 2020.06.19 CN 111307073 A 1.一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置, 其特征在于, 包括安装旋转变压器定 子的旋变定子支架(1)、 安装旋转变压器转子的旋变转子支架(3)和扫描相机(5), 所述旋变 转子支架(3)与所述旋转变压器转子相对固定且可同步旋转, 所述扫描相机(5)通过相机支 架(4)安装在所述旋变转子支架(3)顶部, 且其摄像头竖直朝向旋转变压器转子与所述旋转 变压器定子之间的气隙(2)。 2.根据权利要求1所述一。

4、种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置, 其特征在于: 所述 扫描相机(5)连接有视觉处理系统, 该视觉处理系统内安装有视觉软件, 该视觉软件用于对 扫描相机(5)随旋变转子支架(3)旋转过程中拍摄的所述气隙(2)进行长度测量, 并绘制在 X/Y平面坐标系上, 计算得到X轴和Y轴坐标方向上的尺寸偏差。 3.根据权利要求1所述一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置, 其特征在于: 所述 相机支架(4)包括水平部和竖直部, 所述水平部与所述竖直部相互垂直, 所述竖直部底端与 所述旋变转子支架(3)固定连接。 4.根据权利要求3所述一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置, 其特征在于: 所述 水平部与。

5、所述竖直部可沿水平相对滑动, 也可沿竖直方向滑动; 且两者的连接处设置有固 定两者相对位置的固定装置。 5.根据权利要求3所述一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置, 其特征在于: 所述 扫描相机(5)安装于所述水平部的端部。 6.根据权利要求1所述一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置, 其特征在于: 所述 扫描相机(5)为CCD、 CMOS、 激光、 红外扫描技术的平面成像和成像系统中的一种。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111307073 A 2 一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置 技术领域 0001 本发明涉及自动化检测技术领域, 具体涉及一种测量旋变定子与转子同轴度偏差 的。

6、装置。 背景技术 0002 旋转变压器由定子和转子两部分组成, 两者的同轴度偏差会导致旋变定子与转子 之间的气隙不均匀, 从而对测试精度产生较大影响。 因此要提高旋转变压器的安装精度, 势 必需要对旋变定转子的气隙均匀性提出更高要求。 0003 由于定子与转子之间的气隙尺寸只有零点几毫米, 由于测量工具所限, 无法直接 测量该气隙的同轴度, 因此现有的测量方法基本都是测量旋变定子外缘与转子轴心的同轴 度偏差。 由于旋变的定子和转子都有加工偏差, 因此以该测量方法测得的同轴度值不是定 子和转子的实际同轴度值, 而是包含了旋变定子、 转子加工偏心误差值, 也无法准确推断出 定子与转子的实际气隙, 。

7、所以从测量原理上讲, 这是非常不严谨的。 基于上述原因, 申请人 提出一种自动化的直接精密测量旋转变压器定子内缘与转子外缘间气隙尺寸并计算其同 轴度的方案。 发明内容 0004 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种测量旋变定子与转子同轴度 偏差的装置, 本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有: 通过采用微距镜头在转 子旋转过程中对转子和定子之间的间隙(即气隙)进行扫描, 由于采用微距镜头, 同等像素 (分辨率)下可以大大提高间隙宽度的测量精度, 且非接触式测量具有适用性好等技术效 果, 详见下文阐述。 0005 为实现上述目的, 本发明提供了以下技术方案: 0006 本发明提供的。

8、一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置, 包括安装旋转变压器 定子的旋变定子支架、 安装旋转变压器转子的旋变转子支架和扫描相机, 所述旋变转子支 架与所述旋转变压器转子相对固定且可同步旋转, 所述扫描相机通过相机支架安装在所述 旋变转子支架顶部, 且其摄像头竖直朝向旋转变压器转子与所述旋转变压器定子之间的气 隙。 0007 作为优选, 所述扫描相机连接有视觉处理系统, 该视觉处理系统内安装有视觉软 件, 该视觉软件用于对扫描相机随旋变转子支架旋转过程中拍摄的所述气隙进行长度测 量。 0008 作为优选, 所述相机支架包括水平部和竖直部, 所述水平部与所述竖直部相互垂 直, 所述竖直部底端与所述。

9、旋变转子支架固定连接。 0009 作为优选, 所述水平部与所述竖直部可沿水平相对滑动, 也可沿竖直方向滑动; 且 两者的连接处设置有固定两者相对位置的固定装置。 0010 作为优选, 所述扫描相机安装于所述水平部的端部。 说明书 1/3 页 3 CN 111307073 A 3 0011 作为优选, 所述扫描相机为CCD、 CMOS、 激光、 红外扫描技术的平面成像和三维成像 系统中的一种。 0012 综上, 本发明的有益效果在于: 1、 采用微距镜头的扫描相机, 在转子旋转过程中对 气隙尺寸进行扫描, 可提高同轴度测量的分辨率和精度, 比如微距视野宽度为1mm时, 采用 1000线分辨率的相。

10、机可以得到1 m的分辨率, 而传统视觉识别方法无法进行微距测量, 拍摄 范围往往达到100mm以上, 导致实际分辨率仅为0.1mm以上, 因而无法满足气隙宽度测量的 分辨率和精度要求。 0013 2、 通过采用视觉而非接触的测量方案, 不仅提高了测量效率, 且避免了传统接触 式测量方式因工件表面凹凸不平造成的误差或无法测量的问题, 也解决了传统接触式测量 方法无法直接测量的问题; 0014 3、 通过扫描相机直接测量旋转变压器定子内缘和转子外缘间气隙的宽度, 得到的 同轴度偏差值较传统的测量方法精度更高, 且可适应不同型号旋转变压器的测量, 适用性 好。 附图说明 0015 为了更清楚地说明本。

11、发明实施例或现有技术中的技术方案, 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还可以 根据这些附图获得其他的附图。 0016 图1是本发明的结构示意图; 0017 图2是本发明转子旋转一周对应的气隙的二维坐标图; 0018 图3是本发明转子圆心和定子拟合圆心的对比图。 0019 附图标记说明如下: 0020 1、 旋变定子支架; 2、 气隙; 3、 旋变转子支架; 4、 相机支架; 5、 扫描相机。 具体实施方式 0021 为使本发明的目的、 技术方案和。

12、优点更加清楚, 下面将对本发明的技术方案进行 详细的描述。 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基 于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有 其它实施方式, 都属于本发明所保护的范围。 0022 参见图1所示, 本发明提供了一种测量旋变定子与转子同轴度偏差的装置, 包括安 装旋转变压器定子的旋变定子支架1、 安装旋转变压器转子的旋变转子支架3和扫描相机5, 旋变转子支架3与旋转变压器转子相对固定且可同步旋转, 扫描相机5通过相机支架4安装 在旋变转子支架3顶部, 且其摄像头竖直朝向旋转变压器转子与旋转变压器定子之间的气。

13、 隙2, 通过扫描相机5在旋变转子支架3旋转过程中, 直接拍摄气隙2的图像信息, 得到不同角 度(或位置)下气隙2的长度值, 经计算可得到不同角度下的同轴度偏差。 0023 扫描相机5连接有视觉处理系统, 该视觉处理系统内安装有视觉软件, 该视觉软件 用于对扫描相机5随旋变转子支架3旋转过程中拍摄的气隙2的图像分析, 完成其长度的测 量, 从而得到不同角度下气隙2的尺寸, 如果把它绘制在X/Y平面坐标系上, 则如图2所示, 而 说明书 2/3 页 4 CN 111307073 A 4 后再将气隙2的长度信息加上转子外圆半径R得到定子内缘到圆心的尺寸与角度的关系, 通 过拟合计算得到定子内缘相对。

14、于转子气隙外缘圆心坐标的的偏差量x和y, 如图3所示, 其中x为定子内缘与转子外缘圆心在x轴方向的偏差, y为两者在y轴方向上的偏差, 将 x和y导入自动或手动微调平移机构, 调整旋转变压器定子和转子的相对位置, 即可修 正定子在x、 y水平平面的圆心偏差, 从而实现旋转变压器定、 转子的同轴度修正; 扫描相机5 为CCD、 CMOS、 激光、 红外扫描技术的平面成像和三维成像系统中的一种; 0024 相机支架4包括水平部和竖直部, 水平部与竖直部相互垂直, 竖直部底端与旋变转 子支架3固定连接; 水平部与竖直部可沿水平相对滑动, 也可沿竖直方向滑动; 且两者的连 接处设置有固定两者相对位置的。

15、固定装置; 扫描相机5安装于水平部的端部, 通过调节水平 部与竖直部的配合位置, 可调节扫描相机5的位置, 从而适应不同大小的旋转变压器的检测 工作, 提高设备的适用性。 0025 采用微距镜头的扫描相机5, 在转子旋转过程中对气隙2进行扫描, 可提高同轴度 测量的分辨率和精度, 比如微距视野宽度为1mm时, 采用1000线分辨率的相机可以得到1 m 的分辨率, 而传统视觉识别方法无法进行微距测量, 需要拍摄范围视野宽度往往达到100mm 以上, 导致实际尺寸分辨率仅为0.1mm, 因此相比传统的扫描测量方法, 微距镜头的扫描分 辨率提升了100倍以上; 通过采用非接触式测量, 不仅提高了测量。

16、效率, 且可以避免传统接 触式测量因工件表面凹凸不平造成的误差; 通过直接测量旋转变压器定子内缘和转子外 缘, 计算出的同轴度偏差较传统的测量方法精度更高, 且可适应不同型号旋转变压器的测 量, 通用性好。 0026 以上所述, 仅为本发明的具体实施方式, 但本发明的保护范围并不局限于此, 任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内, 可轻易想到变化或替换, 都应涵 盖在本发明的保护范围之内。 因此, 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 说明书 3/3 页 5 CN 111307073 A 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 111307073 A 6 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 111307073 A 7 。

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内容关键字: 测量 定子 转子 同轴 偏差 装置
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