贯流风叶作为空调等风力输送设备的重要部件,其结构完整性对风力输送过程中的噪声水平控制和气流输送平稳性有直接影响。贯流风叶通常采用注塑工艺生产,由于模具磨损或注塑过程控制参数变化等原因,会造成贯流风叶叶片边角缺料缺陷,如果不能及时检测并剔除这些不合格产品,将导致产品不合格率上升,严重影响产品质量。目前,贯流风叶缺料缺陷主要是通过人工目视检测,由于生产批量大,生产线对产品检测速度要求高,人员在长时间目视检测会产生视觉疲劳,导致误判时有发生。另外,人工目视检测还存在易受人为主观因素影响的弊端,进一步导致误判率上升。为解决上述问题,本课题组设计了第一代贯流风叶注塑缺料缺陷在线监测系统,由于采用单一类型的红外传感器对缺料缺陷进行检测,还存在检测准确率不稳定和无法有效检出小缺料缺陷的不足。为此,本论文在第一代红外监测系统的基础上,改进了检测方案,采用激光与红外复合阵列对产品进行监测,并提取了新的信号特征,采用了特征参数融合算法和基于支持向量机的缺陷识别算法,并增加了产品自动放置识别功能,完善了人机交互功能。同时,为了提高检测系统的检测稳定性和抗干扰能力,改善了电路的设计。并且完成了第二代样机的制作和调试工作,通过对实际产品的检测,其性能指标优于第一代设备。其检测准确率、稳定性和对小缺陷(缺陷面积≤1mm~2)的检出率均得到了提高。在实验室条件下,第二代样机对缺料缺陷的检出率超过99.9%,其中对小缺陷的检出率超过99%,而第一代样机对大缺陷的检出率约为97%,且无法有效检出小缺陷。本文的主要研究内容如下:(1)在分析第一代监测系统性能特点的基础上,针对其存在的不足,提出了新的检测原理方案,采用了基于激光与红外复合式检测方法,并进行了第二代监测系统总体方案设计;(2)设计了激光与红外复合式检测电路,主要包括信号激励电路、接收电路、模拟信号处理电路、上位机通讯电路;并且设计了激光与红外复合阵列布设方案与机械结构,进一步完善了第一代样机的电路设计,提高了电路抗干扰能力和长时间检测稳定性;并增加了产品自动放置识别功能;(3)设计了基于C8051F020单片机的主控电路;(4)研究和分析了贯流风叶缺料缺陷的光学信号特征,提取了缺陷的特征参数;提出了缺陷特征参数融合方法,并研究了基于支持向量机的缺陷识别算法;(5)编写监测系统软件,主要包括初始化程序、产品放置识别程序、数据采集程序、特征参数提取与融合程序、基于支持向量机的缺陷识别程序、检测结果输出程序、以及人机交互程序等;(6)制作监测系统样机,进行调试和试验,验证监测系统的性能。