Desenvolvimento de sistemas de visão computacional para medição e inspeção de estatores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Bernardo Cassimiro Fonseca de
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/135784
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015.
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spelling Desenvolvimento de sistemas de visão computacional para medição e inspeção de estatoresEngenharia mecânicaMotores elétricosDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015.Motores elétricos são amplamente utilizados no mundo, em aplicações bastante diversificadas. Seus principais componentes são o rotor, a parte móvel, e o estator, parte fixa por onde passa a corrente elétrica, gerando o campo magnético responsável pela conversão de energia elétrica em energia mecânica. A fabricação do estator é uma atividade complexa, composta por diversas etapas. A ocorrência de falhas nessas etapas pode resultar em um estator com funcionamento inadequado. Então, é comum que haja inspeção para controlar possíveis defeitos. Na atualidade, essa inspeção é feita em grande parte dos processos por operadores humanos, os quais estão sujeitos a fatores como fadiga e desatenção. Faz-se necessário o surgimento de outros tipos de controle que façam o uso de inspeções automatizadas. Nesse contexto, sistemas de visão computacional são fortes candidatos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver técnicas automatizadas de inspeção de defeitos identificáveis à luz visível em estatores, buscando identificar as falhas que operadores humanos treinados costumam encontrar. Foi feita uma análise dos defeitos mais comuns em estatores e posterior seleção dos que poderiam ser detectados com o uso de sistemas de visão. Focou-se em três defeitos: possíveis contatos entre as espiras do estator com o rotor, altura insuficiente de isolante entre o corpo do estator e suas bobinas e a falta de fixação dos cabos de alimentação do estator no conector elétrico. Princípios de inspeção foram desenvolvidos para detectá-los, juntamente com bancadas para realização de testes. Os resultados dos procedimentos desenvolvidos foram avaliados com ensaios tanto em laboratório quanto em uma linha de produção de estatores. Apesar de os testes terem apresentado resultados bastante satisfatórios, são necessárias ainda algumas modificações na bancada desenvolvida para que a confiabilidade dos métodos alcance o nível requerido para o ambiente industrial, onde se toleram muito poucas unidades de indicações errada por milhão de peças avaliadas. Com base na análise dos resultados, sugestões de modificações são apresentadas como propostas para análise em trabalhos futuros.<br>Abstract : Electric motors are widely used in many applications all over the world. They are composed of a moving part, the rotor, and a stationary part, the stator, through which flows an electric current, generating a magnetic field responsible for the conversion from electrical energy to mechanical energy. Stator manufacturing is a complex assignment that comprises many steps and flaw occurrences in these steps can result in a malfunctioning stator. Thus inspections are done in order to control these events. Nowadays human operators are responsible for the most part of the inspections, however they are subjected to factors as fatigue and lack of attention. So, it is important to develop other kinds of control which use automatized inspections. In such context, machine vision techniques are strong candidates. Thus, this work aims to develop automatic inspection techniques of defects which can be seen in visible light, identifying the ones that trained human operators are able to identify. In order to do it, an analysis of the most common defects was made and then a selection of the ones that could be detected using machine vision. Three defects have been the focus: possible shortcuts between coil wires and the rotor, insufficient height of the insulants between the stator body and its coils, and disconnection of the stator power supply cables inside the electrical connector. Measurement principles have been developed, together with test benches, and their results have been evaluated with case studies in laboratory and on a stator assembly line. Although the test results were very satisfactory, some changes on the test bench were considered necessary in order to enhance the reliability required in industry, where few wrong indications per million of evaluated parts are tolerated. Based on the results, suggestions are made as proposals for future works.Flesch, Rodolfo César CostaUniversidade Federal de Santa CatarinaOliveira, Bernardo Cassimiro Fonseca de2015-10-27T03:06:46Z2015-10-27T03:06:46Z2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis175 p.| il., grafs., tabs.application/pdf335771https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/135784porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-03-07T18:59:42Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/135784Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-03-07T18:59:42Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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