Jäysteen mittaus konenäkösovelluksen avulla

Abstract

Tämän insinöörityön tarkoituksena oli luoda luotettava konenäköön perustuva sovellus jäysteen mittaukselle roottori- ja staattorilevyistä Vaasaan ABB Motors Oy -yksikölle. Tänä päivänä jäystettä mitataan käsin jäystemittarilla. Sen määrittäminen vie oman aikansa, ja tuloksiin liittyy inhimillisiä epävarmuustekijöitä. Uuden konenäköön perustuvan järjestelmän avulla jäysteen mittaus voitaisiin suorittaa nopeammin, helpommin ja ilman, että tuloksiin sisältyisi käyttäjästä aiheutuvia tekijöitä. Sivultapäin suunnattu valo saa aikaan varjon metallilevylle, jonka pituus on suhteessa jäysteen korkeuteen. Jäysteen varjokuva kuvataan kameralla, ja saatu kuva viedään LabVIEW:illä ohjelmoituun ohjelmaan. Se suorittaa kuvalle kuvankäsittelyoperaatioita, joiden perusteella varjon pituus mitataan ja tulostetaan näytölle. Rakennettuun järjestelmään kuuluu IEEE 1394 -standardiliittimellä varustettu digitaalinen CMOS-kamera, LED-valaisinkytkentä sekä LabVIEW-ohjelmointikielellä luotu ohjelma jäysteen mittaamiseksi. Järjestelmälle asetettiin vaatimukseksi mitata tuloksia 10 μm:n epätarkkuudella. Kyseisen järjestelmän tarkkuuteen vaikuttavat mm. optiikka, kalibrointikerroin sekä kuvankäsittelymenetelmät. Kuitenkin 10 μm:n epätarkkuusvaatimus saatiin toteutettua.

The objective of this bachelor´s thesis was to create a reliable system based on machine vision to measure burr from the rotor and stator plates. The thesis was commissioned by ABB Motors OY Vaasa unit. Nowadays burr is measured manually with burr measurement instruments. Measuring with these instruments can take a while and the results are affected by human uncertainty factors. By using the new system burr could be measured faster and easier without user-related factors. When light is pointed from the side to a rotor or stator plate it causes a shadow which length is related to burr´s height. Burr´s shadow image will be captured by a camera which is transferred to a program created with Lab- VIEW. The program will perform image prosessing operators to the image from where the shadow´s length can be measured and displayed. The built system consists of an IEEE 1394 standard CMOS-digital camera with a 6-pin connector, LEDluminaire that is directed from the side and a program that is made using the LabVIEW-programming language to measure burr. 10 μm was set as the target inaccuracy. The system accuracy depends on optics, illumination, calibration factor and the methods used in digital image processing. However, the 10 μm inaccuracy requirements can be achieved.