電機(jī)換向器外觀質(zhì)量在線視覺檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，電機(jī)作為國防、交通、工業(yè)及日常生活中必不可少的重要基礎(chǔ)器件，其中電機(jī)核心部件之一的換向器，同時(shí)也隨著電機(jī)行業(yè)的發(fā)展而逐漸增長(zhǎng)。換向器俗稱為整流子，是為了能讓直流永磁串激電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去的一個(gè)重要部件，其類型分為:槽型換向器和鉤型換向器。其中換向器的外觀質(zhì)量檢測(cè)是換向器生產(chǎn)線中一個(gè)重要的工序，隨著工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)需求的不斷擴(kuò)大，換向器行業(yè)也急需技術(shù)升級(jí)改造，大力提高生產(chǎn)線智能化、自動(dòng)化水平已成必然趨勢(shì)。

2、　　換向器在生產(chǎn)過程中由于加工工藝、材料等各種因素而導(dǎo)致?lián)Q向器存在多種質(zhì)量問題，其缺陷特征各不相同，主要表現(xiàn)在形狀缺陷和表面缺陷。形狀缺陷具體可分為彎鉤不良（斷鉤、偏鉤、貼鉤），鉤槽存在異物，孔徑不合格;表面缺陷主要是指換向器上下端面存在電木缺損、存在裂痕、表面有銅粉;而這些缺陷品是要在換向器銷售前必須去除的，所以換向器的外觀質(zhì)量檢測(cè)是換向器生產(chǎn)線中一個(gè)重要的工序。目前，換向器的質(zhì)量檢測(cè)仍然采用人工檢測(cè)的方式，依賴于人的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)和主觀判

3、斷，其檢測(cè)的效率低、誤判率高和漏檢率高，難以提供一個(gè)可靠、準(zhǔn)確和穩(wěn)定的檢測(cè)結(jié)果。此外，檢測(cè)工序占生產(chǎn)線全部勞動(dòng)力的25％左右，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加;而且長(zhǎng)期工作對(duì)人眼和頸椎也有較大傷害。這些因素都影響了換向器生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質(zhì)量與效率。
　　針對(duì)上述存在的換向器質(zhì)量檢測(cè)存在的問題，本文以換向器為檢測(cè)對(duì)象，開發(fā)基于機(jī)器視覺的換向器質(zhì)量在線檢測(cè)系統(tǒng)，主要完成如下工作:
　　(1)針對(duì)換向器生產(chǎn)工藝多變，導(dǎo)致形狀檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不一致而存在高誤

4、檢率和低適應(yīng)性的問題，提出自適應(yīng)學(xué)習(xí)方法，通過學(xué)習(xí)不同型號(hào)的換向器產(chǎn)品得到相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，利用學(xué)習(xí)到的得到的數(shù)據(jù)作為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)鉤槽異物的檢測(cè)需求，根據(jù)其特征設(shè)計(jì)了一個(gè)基于面積矩形度的鉤槽檢測(cè)算法。
　　(2)針對(duì)軸孔孔徑人工測(cè)量存在精度、速度都不足的情況，提出使用基于Freeman鏈碼改進(jìn)的對(duì)稱四方位軸孔高效檢測(cè)算法，通過提取關(guān)鍵的像素點(diǎn)在減少計(jì)算量的同時(shí)保證測(cè)量的精確度，測(cè)試結(jié)果表明能夠滿足生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求。

5、>　　(3)針對(duì)在端面缺陷檢測(cè)中提出了基于SVM的多特征缺陷分類檢測(cè)算法，該算法將在對(duì)源圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理基礎(chǔ)上，提取圖像均值、方差、熵能量等多個(gè)特征作為特征向量，通過SVM分類器的仿真與實(shí)際測(cè)試，在小樣本的情況選擇SVM分類器可以達(dá)到較好的分類效果，準(zhǔn)確率達(dá)到94.59％以上。
　　(4)最后，應(yīng)用在Win7平臺(tái)中，基于Mircrosoft Visual Studio2010開發(fā)換向器質(zhì)量在線視覺檢測(cè)系統(tǒng)并進(jìn)行調(diào)試。仿真實(shí)驗(yàn)表明