一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置及方法，在线检测装置采用多通道时频

【技术实现步骤摘要】
一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及压缩机制造质量检测、振动信号测量、数字信号处理、以及产品缺陷在线检测
，具体涉及一种封闭压缩机制造过程中其生产线上产品缺陷智能检测的装置及方法，能实时识别缺陷压缩机并根据缺陷类型进行自动分类。

技术介绍

[0002]近年来社会发展和人民生活水平日益提高，制冷设备的使用范围日趋广泛，制冷设备品类更趋丰富，如日常家庭使用的冰箱、饮水机、茶叶酒类保鲜柜，商场使用的各类冰鲜冷柜、制冰机，以及医疗场所使用的疫苗、血液制品保存医用冰箱。然而，随着制冷设备使用环境越来越复杂，能效要求越来越高，对其核心部件封闭制冷压缩机的质量提出了更加严格的要求。目前，中国已经成为全球制冷压缩机的制造大国，仅封闭制冷压缩机产量就占了全球70％以上，制冷压缩机制造产业分布广泛。
[0003]封闭制冷压缩机是制冷系统及设备中最复杂、制造难度最大的心脏部件，其内部零部件众多，在生产线制造过程中容易出现因零部件加工精度不合格、装配不到位等原因，导致压缩机整机生产完成后出现产品缺陷。封闭制冷压缩机外壳为2mm左右的钢板，所有零部件密封于壳体内部，加上上述缺陷往往表现不明显，依赖壳体外部特征进行产品缺陷识别十分困难，导致压缩机整机产品缺陷的在线检测成为一项有待突破的技术。目前，封闭制冷压缩机在线整机检测主要依靠人工听、摸等感官经验，只能检测出振动特别明显的缺陷产品，更无法对产品缺陷的类型进行判断，仅靠后期解剖进行缺陷类型判断。
[0004]综上所述，封闭制冷压缩机整机产品缺陷识别与分类方法，特别是适合压缩机自动化生产线制造的产品缺陷在线检测技术及装置，已经成为制冷压缩机制造行业急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决封闭制冷压缩机生产线制造过程中整机产品缺陷自动检测的技术瓶颈，本专利技术提供了一种封闭压缩机产品缺陷在线检测装置及方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置，包括机械系统，所述机械系统包括被检压缩机、压机底板、压机输送机、压机顶升气缸、检测主支架、扫码仪及辅助支架；所述压机底板设置在压机输送机上，且所述压机底板下方设置压机顶升气缸；检测主支架设置在压机输送机一侧，且位于被检压缩机检测点处；所述检测主支架的顶部安装有传感器伸缩链，传感器伸缩链下方装有三轴加速度传感器，三轴加速度传感器连接传感器电磁座，所述检测主支架的中部安装有检测点接近开关，所述检测主支架下方设有压机电源连接器；所述辅助支架位于检测点前方，所述扫码仪安装于辅助支架上，扫码仪用于对被检压缩机壳体外部的压机信息二维码进行扫描。
[0008]进一步的，一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置，还包括测控系统，所述
测控系统包括工业控制计算机、显示器、电气机柜、以太网总线、数据采集与控制器；工业控制计算机通过扫码仪作为输入设备，工业控制计算机通过显示器作为输出设备；数据采集与控制器实现在线检测装置的数据采集与实时控制，与工业控制计算机通过以太网总线进行数据交换；数据采集与控制器的机箱上安装有振动信号采集模块、脉冲信号输出模块、数字量输出模块、数字量输入模块；
[0009]振动信号采集模块具备四个振动信号高速采集通道，其中三个通道分别采集I方向振动信号、J方向振动信号、以及K方向振动信号，上述三个方向的振动信号由三轴加速度传感器测量获得；
[0010]脉冲信号输出模块能输出0
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10V高频响电压信号，为变频压缩机的变频启动器提供脉冲信号，实现变频压缩机转速的调节；
[0011]数字量输出模块通过中间继电器对外部执行元件进行控制，中间继电器能够做到有效的隔离作用；
[0012]数字量输出模块通过中间继电器和接触器控制被检压缩机的启停、压机输送机的启停、以及在线检测装置总电源的开关；
[0013]数字量输出模块通过中间继电器控制压机顶升气缸、压机电源连接器、传感器电磁座、缺陷报警指示器的工作；
[0014]数字量输入模块接收检测点接近开关和设备异常报警器的信号，并将输入信号传输给数据采集与控制器。
[0015]进一步的，所述压机电源连接器能够自动伸缩，当检测时压机电源连接器伸出与被检压缩机的三角电源插座触碰，为被检压缩机提供电源。
[0016]一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置的检测方法，包括如下步骤：
[0017]1)检测开始时，流水线制造的压缩机被传送到压机输送机上，在线检测装置启动压机输送机，并将被检压缩机往检测点运送；
[0018]2)当检测点接近开关探测到被检压缩机，压机输送机停止，使被检压缩机停留在检测点，扫描仪对被检压缩机壳体上的压机信息二维码进行扫描，自动记录被检压缩机的各项生产信息；
[0019]3)压机顶升气缸将压机底板抬升，传感器电磁座通电，使三轴加速度传感器与被检压缩机的壳体紧密连接，压机电源连接器伸出与被检压缩机的电源三角座连接，被检压缩机通电运行；
[0020]4)通过三轴加速度传感器采样被检压缩机壳体三个方向的振动信号，当采样时间到达设定时间时，停止振动数据的采样，传感器电磁座断电，压机电源连接器收回，压机顶升气缸降低并回到原位；
[0021]5)利用内嵌的深度学习算法对三个方向的振动信号进行分析，判断被检压缩机是否存在缺陷，如存在缺陷则进行相应缺陷分类，缺陷报警指示器亮起，并将缺陷产品通过压机输送机运送到异常产品区，如不存在缺陷则通过压机输送机运送到下一工序；
[0022]6)将检测的结果进行实时显示与统计，统计各种缺陷类型占比及数量，并用饼形分布图进行显示，同时统计流水线生产量、合格产品量、缺陷产品量、产品不良率。
[0023]进一步的，所述步骤5)缺陷判断及分类具体过程如下：
[0024]5.1)振动信号采集：三轴加速度传感器采样被检压缩机壳体三个方向的振动信
号，然后在采样数据中自动截取5
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10个工作循环周期作为原始分析数据；
[0025]5.2)信号去噪增强：原始分析数据通过模态分解方法解析为不同频率段的频谱信号，并将生产线干扰噪声的频谱信号去除；
[0026]5.3)信号重构图像：将去除生产线干扰噪声后的剩余频谱信号进行重构，然后将重构后的振动信号转换为图像信号，便于后续深度卷积神经网络进行特征提取；
[0027]5.4)多层卷积提取特征：三个方向的重构图像按照各自通道进行多层卷积池化提取缺陷特征，每层卷积池化网络结构由卷积层、批归一化层、池化层组成，各层卷积池化网络结构依次串行连接，实现三个方向重构图像的特征学习和提取；
[0028]5.5)缺陷特征融合：三个方向重构图像通过卷积池化特征提取后，先将缺陷特征按照各自通道由拉平层展开，然后三个通道的缺陷特征经过全连接层进行融合拼接，实现三个方向缺陷特征信息的融合；
[0029]5.6)缺陷分类输出：利用分类层对产品缺陷的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置，其特征在于，包括机械系统，所述机械系统包括被检压缩机(8)、压机底板(10)、压机输送机(13)、压机顶升气缸(14)、检测主支架(4)、扫码仪(11)及辅助支架(12)；所述压机底板(10)设置在压机输送机(13)上，且所述压机底板(10)下方设置压机顶升气缸(14)；所述检测主支架(4)设置在压机输送机(13)一侧，且位于被检压缩机(8)检测点处；所述检测主支架(4)的顶部安装有传感器伸缩链(5)，传感器伸缩链(5)下方装有三轴加速度传感器(6)，三轴加速度传感器(6)连接传感器电磁座(7)，所述检测主支架(4)的中部安装有检测点接近开关(16)，所述检测主支架(4)下方设有压机电源连接器(15)；所述辅助支架(12)位于检测点前方，所述扫码仪(11)安装于辅助支架(12)上，扫码仪(11)用于对被检压缩机(8)壳体外部的压机信息二维码(9)进行扫描。2.根据权利要求1所述的一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置，其特征在于，还包括测控系统，所述测控系统包括工业控制计算机(1)、显示器(2)、电气机柜(3)、以太网总线(17)、数据采集与控制器(18)；工业控制计算机(1)通过扫码仪(11)作为输入设备，工业控制计算机(1)通过显示器(2)作为输出设备；数据采集与控制器(18)实现在线检测装置的数据采集与实时控制，与工业控制计算机(1)通过以太网总线(17)进行数据交换；数据采集与控制器(18)的机箱上安装有振动信号采集模块(19)、脉冲信号输出模块(20)、数字量输出模块(21)、数字量输入模块(22)；振动信号采集模块(19)具备四个振动信号高速采集通道，其中三个通道分别采集I方向振动信号、J方向振动信号、以及K方向振动信号，上述三个方向的振动信号由三轴加速度传感器(6)测量获得；脉冲信号输出模块(20)能输出0
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10V高频响电压信号，为变频压缩机的变频启动器(23)提供脉冲信号，实现变频压缩机转速的调节；数字量输出模块(21)通过中间继电器(25)对外部执行元件进行控制，中间继电器(25)能够做到有效的隔离作用；数字量输出模块(21)通过中间继电器(25)和接触器(24)控制被检压缩机(8)的启停、压机输送机(13)的启停、以及在线检测装置总电源(26)的开关；数字量输出模块(21)通过中间继电器(25)控制压机顶升气缸(14)、压机电源连接器(15)、传感器电磁座(7)、缺陷报警指示器(27)的工作；数字量输入模块(22)接收检测点接近开关(16)和设备异常报警器(28)的信号，并将输入信号传输给数据采集与控制器(18)。3.根据权利要求1所述的一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置，其特征在于，所述压机电源连接器(15)能够自动伸缩，当检测时压机电源连接器(15)伸出与被检压缩机(8)的三角电源插座触碰，为被检压缩机(8)提供电源。4.根据权利要求1
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3任一所述的一种封闭压缩机制造中产品缺陷在线检测装置的检测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：金华强，顾江萍，沈希，黄跃进，孙哲，李康，石凌，谢敏杰，姚琪威，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：