用于检查插塞连接的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于检查插塞连接的方法(300)，在插塞连接中第一插塞部件与第二插塞部件连接。所述方法(300)包括确定(301)由装配工在插塞连接的安装过程中施加的力(101)的力‑时间曲线(103)。此外该方法(300)包括确定(302)力‑时间曲线(103)的多个特征的特征值。该方法(300)还包括借助机器学习分类器基于多个特征的特征值对插塞连接进行分类(303)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查插塞连接的方法
本专利技术涉及一种用于检查插塞连接的方法和相应的装置。
技术介绍
在安装产品时、例如在安装车辆时，常常必须由装配工手动形成插塞连接。在此插塞连接的质量可取决于建立插塞连接时装配工的操作。
技术实现思路
本文涉及的技术问题是提供一种方法，借助该方法可以可靠的方式检查插塞连接的质量。所述任务通过独立权利要求解决。此外，在从属权利要求中描述了有利的实施方式。应当指出，独立权利要求的从属权利要求的附加特征在没有独立权利要求的特征或仅与独立权利要求的部分特征组合的情况下可构成独立于独立权利要求的所有特征的组合的独立专利技术，其可以是独立权利要求、分案申请或后续申请的技术方案。这同样适用于说明书中描述的技术教导，其可形成独立于独立权利要求的特征的专利技术。根据一方面，描述了一种用于检查插塞连接的方法。在插塞连接中第一插塞部件(如插头或插塞连接器)可与第二插塞部件连接。尤其是第一插塞部件可插入第二插塞部件的孔中。可由(人类)装配工在安装过程的范围中建立插塞连接。例如插头可作为第一插塞部件插入孔中(如车辆车身部件的孔中)，以建立插塞连接。特定类型的插塞连接在此对第一和第二插塞部件有特定要求。尤其是特定类型的插塞连接可具有特定类型的第一和第二插塞部件。因此对于特定类型的插塞连接，在安装过程中由装配工施加的力通常具有典型值。对于不同种类或类型的插塞连接，本文中描述的机器学习分类器可有所不同。换句话说，对于不同类型的插塞连接可使用不同的分类器，以检查相应类型的插塞连接。<br>该方法包括确定由装配工在插塞连接的安装过程中施加的力的力-时间曲线。为此目的可使用装配工手套上的力传感器。因此力-时间曲线可指示装配工为建立插塞连接所施加的力(作为时间的函数)。此外，该方法包括确定力-时间曲线的多个特征的特征值。不同的特征可用于以紧凑的方式描述力-时间曲线。在此可使用相对少的特征(如4到10个特征)来描述力-时间曲线。可优选使用关于对应于力-时间曲线的插塞连接是正确(即合格)还是有缺陷(即不合格)具有相对高的相关性的特征。这些特征可组合成特征向量。因此可确定特征向量的值，以便以紧凑的方式描述插塞连接的力-时间曲线。该方法还包括借助机器学习分类器基于多个特征的特征值、即基于所确定的特征向量值对插塞连接进行分类。在此分类器优选可包括随机森林分类器。尤其是分类器可构造用于将多个特征的特征值组合(即特征向量值)分配给第一类别或第二类别。第一类别在此可指示插塞连接正确。另一方面，第二类别可指示插塞连接有缺陷。因此分类器可构造用于将特征向量的N维特征空间细分为两个不同的区域或类别(N是不同特征的数量)。可预先基于多个正确的插塞连接的多个第一测试力-时间曲线并且基于多个有缺陷的插塞连接的多个第二测试力-时间曲线对分类器进行训练。在此多个第二测试力-时间曲线可包括或覆盖有缺陷的插塞连接的多种不同错误类型。尤其是可在多个第二测试力-时间曲线中覆盖所有可能的错误类型。因此可提供可靠的分类器。在本文中描述的方法允许以可靠且有效的方式基于相应的力-时间曲线检查插塞连接。尤其是在此可通过考虑多个不同特征可靠地识别正确或有缺陷的插塞连接。所述多个特征可包括至少一个有关力-时间曲线的卡合点的特征。为此目的可分析力-时间曲线或力-时间曲线的时间导数、即导数曲线，以检测卡合点。卡合点在此例如可作为导数曲线中的峰值或尖角被检测。尤其是，如果导数曲线具有达到或超过特定阈值的峰值或尖角或值，则可确定力-时间曲线具有卡合点。另一方面，可确定力-时间曲线没有卡合点。例如可确定指示是否在力-时间曲线中检测到卡合点的(可能是二进制的)特征。替代或补充地，可确定指示卡合点在力-时间曲线内的位置的特征。替代或补充地，可确定指示卡合点处的力的值(例如归一化为特定最大值)的特征。考虑至少一个有关卡合点的特征可实现特别可靠地识别正确或有缺陷的插塞连接。如上面已经解释的那样，在该方法的范围中可确定力-时间曲线的时间导数，以确定导数曲线。然后可以精确的方式基于导数曲线确定至少一个特征、尤其是有关卡合点的特征的特征值。该方法可包括基于多个正确的插塞连接的多个测试力-时间曲线确定多个主成分。主成分可指示力值或力导数值作为时间的函数。在此多个主成分可这样确定，使得两个不同的主成分分别在统计学上基本彼此独立。此外，多个主成分可这样确定，使得多个主成分的线性组合平均地在预定义距离量度的意义上(例如在均方距离的意义上)尽可能逼近多个测试力-时间曲线或多个测试力-时间曲线的导数。因此，多个不同的主成分(例如2、3、4、5或更多个主成分)可以紧凑的方式指示正确的插塞连接的力-时间曲线或导数曲线通常是如何构成的。然后可以有效的方式检查新的插塞连接的力-时间曲线或导数曲线是否可用相同的不同主成分来描述或可以何种程度用相同的不同主成分来描述。因此，可基于多个主成分确定至少一个特征的特征值。尤其是所述多个特征可包括至少一个特征，其指示插塞连接的力-时间曲线或导数曲线如何由多个主成分组成。例如可在该方法的范围中确定用于一个或多个不同主成分的一个或多个权重作为相应的一个或多个特征。可确定一个或多个权重，以便通过一个或多个主成分的线性组合(尽可能良好地在距离量度的意义上)逼近力-时间曲线或导数曲线。考虑主成分(即进行主成分分析)允许基于力-时间曲线对插塞连接进行特别可靠的分类。该方法可包括执行力-时间曲线和/或导数曲线的动态时间归一化，以确定归一化的力-时间曲线和/或归一化的导数曲线。换句话说，可将力-时间曲线和/或导数曲线在时间上归一化，以提高可比性。然后，可基于归一化的力-时间曲线或归一化的导数曲线确定一个或多个特征的特征值。因此可进一步提高插塞连接检查的准确性和/或可靠性。根据另一方面，描述了一种构造用于执行本文中描述的方法的装置。根据另一方面，描述了一种软件(SW)程序。该SW程序可构造用于在处理器上运行并且由此执行本文中描述的方法。根据另一方面，描述了一种存储介质。该存储介质可包括SW程序，该SW程序构造用于在处理器上运行并且由此执行本文中描述的方法。应注意的是，本文中所描述的方法、装置和系统不仅可单独地而且也可结合其它本文中所描述的方法、装置和系统来使用。另外，本文中所描述的方法、装置和系统的任何方面可以多种方式相互组合。尤其是权利要求的特征可以多种方式相互组合。附图说明下面参考实施例详细阐述本专利技术。附图如下：图1a示出由装配工在安装插塞连接期间施加的力作为时间的函数的示例性曲线，以及力-时间曲线的导数；图1b示出正确的插塞连接的力-时间曲线的导数的示例性局部；图1c示出有缺陷的插塞连接的力-时间曲线的示例性曲线；图2示出用于监控插塞连接的安装的示例性方法的流程图；和图3示出用于检查插塞连接的示例性方法的流程图。具体实施方式如上所述，本文涉及插塞连接的可靠且有效的检查。在插塞连接中通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于检查插塞连接的方法(300)，在插塞连接中第一插塞部件与第二插塞部件连接；所述方法(300)包括：/n-确定(301)由装配工在插塞连接的安装过程中施加的力(101)的力-时间曲线(103)；/n-确定(302)所述力-时间曲线(103)的多个特征的特征值；和/n-借助机器学习分类器基于所述多个特征的特征值对插塞连接进行分类(303)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170731 DE 102017213147.01.用于检查插塞连接的方法(300)，在插塞连接中第一插塞部件与第二插塞部件连接；所述方法(300)包括：
-确定(301)由装配工在插塞连接的安装过程中施加的力(101)的力-时间曲线(103)；
-确定(302)所述力-时间曲线(103)的多个特征的特征值；和
-借助机器学习分类器基于所述多个特征的特征值对插塞连接进行分类(303)。


2.根据权利要求1所述的方法(300)，其中，所述多个特征包括：
-关于所述力-时间曲线(103)的卡合点的至少一个特征；和/或
-指示是否在所述力-时间曲线(103)中检测到卡合点的特征；和/或
-指示卡合点在所述力-时间曲线(103)内的位置的特征；
-指示卡合点处的力(101)的值的特征。


3.根据前述权利要求之一所述的方法(300)，其中，
-所述方法(300)包括确定所述力-时间曲线(103)的时间导数(111)，以确定导数曲线(111)；并且
-基于所述导数曲线(111)确定至少一个特征、尤其是关于卡合点的特征的特征值。


4.根据前述权利要求之一所述的方法(300)，其中，
该方法(300)包括基于多个正确的插塞连接的多个测试力-时间曲线确定多个主成分；并且
基于所述多个主成分确定至少一个特征的特征值。


5.根据权利要求4所述的方法(300)，其中，
-所述多个特征包括至少一个特征，其指示插塞连接的力-时间曲线(103)或力-时间曲线(103)的导数(111)如何由所述多个主成分组成；并且
-该方法(300)尤其是包括确定用于一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·迈尔霍费尔，C·伯克尔斯，F·施罗特，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE