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贯流风叶是空调、空气净化器等风力输送设备的重要组成部件,其结构的完整性将直接影响风力输送设备的静音性能和气流平稳性,因此对贯流风叶叶片的质量监控有着重要的实用意义和研究价值。 在贯流风叶的生产过程中,由于生产工艺、模具磨损等原因会造成注塑成型后的贯流风叶出现缺料、缺叶等缺陷,进而导致后期超声波焊接成型后的贯流风叶产品存在缺陷。目前大多数企业采用人工目视检测手段来实现贯流风叶的缺陷检测。但是,由于产品数量大、人工检测易产生视觉疲劳,再加之人工检测易受人为主观因素影响,往往不能保证对产品质量的一致性检测,导致在产业链下游部件不合格率上升,返工等事件时有发生,大大影响了产品合格率,增加了生产成本,也使企业信誉受到影响。为了解决目前人工检测方法存在的不足,本文设计了一套基于红外传感器、C8051F020和触摸屏的产品缺陷自动检测装置,用来实现贯流风叶注塑缺料缺陷的在线自动检测。该系统采用红外传感器模块以及红外调制方法组成双光束检测电路,根据接收的透过贯流风叶的红外信号,进行信号的特征提取与分析,最终运用特征值来诊断识别合格与缺陷产品。 本文主要研究内容如下: (1)研究探讨了目前贯流风叶注塑缺料缺陷检测方法及技术,并结合贯流风叶的结构特点、缺陷类型,提出采用双光束红外调制检测技术的贯流风叶注塑缺料在线监测系统的设计方案。 2)研究分析了红外检测原理以及红外调制技术,提出了基于双光束红外差分检测的方法。基于检测原理以及实际生产工况的要求制定了监测系统的总体设计方案。 (3)通过对监测系统的红外检测光路模型分析研究,从理论上分析监测系统判断识别的特征变量,同时优化监测系统的光路结构。 (4)设计了贯流风叶注塑缺料监测系统的机械结构,针对贯流风叶的结构特点设计了基于直流电机的旋转检测台,实现对贯流风叶的全面、快速、非接触式检测。 (5)设计了基于C8051F020的监测系统控制电路以及基于触摸屏控制的人机交互界面。针对实际运行中出现的噪声问题,设计了双光束差分检测电路、信号调理电路等。监测系统的软件进行模块化设计,主要包括:主程序模块、数据采集存储模块、诊断识别模块、触摸控制模块和输出显示模块等。 (6)对系统进行了组装调试,搭建了整个监测系统,并通过对比试验验证了注塑缺料监测系统的稳定性、抗干扰性以及高识别率。