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专利号: 2018110605691
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种锚链闪光焊质量在线评估方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)选取L个正常焊接二维信号组成数据库;

(2)对步骤(1)中的数据进行归一化处理;

(3)信号分段处理;

(4)计算L个信号之间的不相似距离;

(5)计算L个信号之间的不相似距离平均值(6)判断系统是否监测到新的待测信号,判断为是,则执行步骤(7);判断为否,则表示焊接停止,系统结束流程;

(7)采集待测信号;

(8)选取标准信号;

(9)对步骤(7)和步骤(8)中的数据进行归一化处理和信号分段处理;

(10)计算待测信号和标准信号之间不相似距离g;

(11)根据步骤(5)和步骤(10)判断不相似距离g是否小于 其中α为用户设定的质量评估敏感系数,如果判断为是,g小于 则待测信号为正常焊接信号,执行步骤(12),如果判断为否,g大于或者等于 则待测信号为异常焊接信号,系统发出预警并结束流程;

(12)根据步骤(11)判断待测信号为正常焊接信号,对正常信号进行处理;

所述步骤(4)中计算L个信号之间的不相似距离的具体步骤如下:(4.1)计算 和 之间的不相似距离g1,2,g1,2=ρ1g1+ρ2g2+ρ3g3,其中ρ1,ρ2,ρ3为系数,g1,g2,g3分别为 和 在预热阶段、连续闪光阶段、顶锻阶段的不相似距离;

(4.2)根据上述步骤4.1分别计算L个二维信号 之间的不相似距离gi,j(i=

1,2,…L,j=2,3,…L);

所述步骤(8)中先选取标准信号具体步骤如下:T

根据实际焊接经验选取标准信号F=[V Z],V=[v1,v2,…,vi,…,vm]为电极位置信号,T

Z=[z1,z2,…,zi,…,zm]为电流信号,采样时间为T2,采样间隔为t2,m=T2/t2;根据步骤(2)* * *

对标准信号F进行归一化处理,得到归一化处理后的信号F=[V Z]。

2.根据权利要求1所述的一种锚链闪光焊质量在线评估方法,其特征在于,所述步骤(2)中对步骤(1)中的数据进行归一化处理的具体步骤如下:其中步骤(1)中选取的L个正常焊接信号为E1,E2,…,EL,其中所选取的L个信号是由电T

极位置信号和电流信号组成的二维信号,例如E1=[A B],A=[a1,a2,…,ai,…,an]为电极T

位置信号,B=[b1,b2,…,bi,…bn]为电流信号;

根据z‑score算法对电极位置和电流二维信号E1进行归一化处理:*

其中μ1为样本数据A的均值,σ1为样本数据A的标准差,A为电极位置信号A归一化处理*

后的结果; μ2为样本数据B的均值,σ2为样本数据B的标准差,B为电流信号B归一化处理后的结果;得到归一化处理后的二维信号 按照上述公式对L个信号分别进行归一化处理,得到归一化后的信号

3.根据权利要求1所述的一种锚链闪光焊质量在线评估方法,其特征在于,所述步骤(3)中信号分段处理,根据实际焊接过程中不同焊接阶段对焊接质量影响不同,对归一化后的二维信号 进行分段处理,分为预热阶段X1、连续闪光阶段X2和顶锻阶段X3;对归一化后的二维信号 进行分段处理,分为预热阶段Y1,连续闪光阶段Y2和顶锻阶段Y3,同理对进行分段处理。

4.根据权利要求1所述的一种锚链闪光焊质量在线评估方法,其特征在于,所述步骤(4.1)中计算 和 之间的不相似距离g1,2,g1,2=ρ1g1+ρ2g2+ρ3g3的具体步骤如下:(4.1.1)对于二维信号 和 在预热阶段的数据X1和Y1,首先构造距离矩阵D=[di,j],其中元素di,j表示X1(i)和Y1(i)之间的欧几里得距离:di,j=|X1(i)‑Y1(j)|,i=1,2,…n,j=1,2,…mn和m分别是X1和Y1的长度;

(4.1.2)在一个二维矩阵中搜索一个连接(1,1)和(n,m)的路径W={w1,w2,…,wk},其中,k为路径的总长度,且k的取值是通过求解最优路径W确定,即w1=(1,1)和wk=(n,m),同时满足单调性和步长小于r这两个约束条件;

(4.1.3)寻找最优规整路径,从初始条件θ(1,j)=d1,j=|X1(1)‑Y1(j)|,j=1,2,…,m,θ(i,1)=di,1=|X1(i)‑Y1(1)|,i=1,

2,…,n开始,步长小于r,搜索算法如下:|i‑j|≤r,i=2,3,…,n,j=2,3,…,m其中θ(i‑1,j‑1),θ(i‑1,j)和θ(i,j‑1)表示三个可能前进的格点(i‑1,j‑1),(i‑1,j)和(i,j‑1)的累积距离,min(θ(i‑1,j‑1),θ(i‑1,j),θ(i,j‑1))表示当前累积距离中的最小值;θ(i,j)为最小累积距离和当前格点距离di,j之和,作为当前格点的总累积距离;

(4.1.4)最后计算不相似距离为:g1表示两个二维信号 和 在预热阶段的数据X1和Y1的不相似距离;

(4.1.5)根据步骤(4.1.1)‑(4.1.4)分别计算二维信号 和 在连续闪光阶段和顶锻阶段的不相似距离g1,g2。

5.根据权利要求1所述的一种锚链闪光焊质量在线评估方法,其特征在于,所述步骤(5)中计算L个信号之间的不相似距离平均值g的具体步骤如下:

6.根据权利要求1所述的一种锚链闪光焊质量在线评估方法,其特征在于,所述步骤(7)中采集待测信号的具体步骤如下:T

采集焊接过程中产生的电极位置信号Q=[q1,q2,…,qi,…,qn] ,电流信号C=[c1,T

c2,…,ci,…,cn] ,采样时间为T1,采样间隔为t1,n=T1/t1;将电极位置信号Q和电流信号C组成一个二维待测信号S=[Q C]。

7.根据权利要求1所述的一种锚链闪光焊质量在线评估方法,其特征在于,所述步骤(12)中对正常信号进行处理的具体步骤如下:剔除L个数据库信号中最先加入的信号并加入本次待测信号S,返回步骤(1)对数据库进行更新。