本发明专利技术公开了一种焊点质量检测方法及装置。该方法包括获取多个焊点在焊接过程中的工艺参数；根据工艺参数构建每个焊点的电阻时间关系曲线；从电阻时间关系曲线中抽取每个焊点的特征值，得到焊点特征值集合；对每个焊点的焊点特征值集合和每个焊点所属焊点状态进行训练，得到用于对焊点状态进行分类的分类模型；以及利用分类模型对待检测的焊点的焊点状态进行判断。该方法基于大数据数理统计分析手段，对已积累的大量自动实时采集的焊接工艺数据进行分析，采用TPOT自动机器学习算法进行模型训练，进而利用分类模型快速高效的完成海量焊点状态的判断，减少焊点检测的设备投入，降低成本，且为焊点性能及焊点工艺质量提供可靠数据。数据。数据。
【技术实现步骤摘要】
一种焊点质量检测方法及装置
[0001]本专利技术涉及焊点质量检测领域，具体涉及一种焊点质量检测方法及装置。
技术介绍
[0002]焊接是现代机械制造业的一种常用工艺，其在汽车制造中应用也十分广泛。焊接工艺以焊枪为工具，以焊点的形式将两种或两种以上同种或异种金属材料连接成一体，焊点质量的优劣对汽车整体质量影响巨大。现在的技术方案中，关于焊点状态的判断，主要是通过安装专用设备装置以及传感器，在线采集焊点数据和焊点飞溅姿态照片并进行研究，此种方法，需要投入较大的安装设备，成本高，并且在线采集的信息需通过CAN线传输到计算机，使得信息转化、传递过程复杂，需传递和处理的数据信息较多，处理效率低。
[0003]目前行业内对于工业焊点大数据的研究较少，主要集中在焊点飞溅、能耗等方面，以大数据机器学习手段，特别是自动机器学习算法，来识别焊点各种状态，还是空白。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种焊点质量检测方法及装置，能够高效准确的完成对大量焊点信息的研究，判断焊点状态，为焊接工艺的进一步分析，提供数据支撑，另外无需安装设备，成本低廉。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的一种焊点质量检测方法包括如下步骤：获取多个焊点在焊接过程中的工艺参数，其中，所述工艺参数包括焊点的编号、电流、电压、电阻和功率，以及对应的焊接时间点；根据所述工艺参数构建每个焊点的电阻时间关系曲线；从所述电阻时间关系曲线中抽取每个焊点的特征值，得到焊点特征值集合；对每个焊点的焊点特征值集合和每个焊点所属焊点状态进行训练，得到用于对焊点状态进行分类的分类模型，其中所述焊点状态包括多点飞溅、单点飞溅、焊点正常和无极值点；以及利用所述分类模型对待检测焊点的焊点状态进行判断。
[0006]在上述焊点质量检测方法中，通过对海量焊点的工艺参数信息进行分析处理，得到各个目标焊点的电阻时间关系曲线，进而抽取特征值集合，再利用机器学习训练出焊点状态与特征值集合之间的分类模型，从而利用分类模型可以快速高效的完成对焊点数据的处理，实现焊点状态的检测，且无专用设备投入，成本低廉。
[0007]作为本专利技术焊点质量检测方法的改进，从所述电阻时间关系曲线中抽取每个焊点的特征值，得到焊点特征值集合包括：抽取第一时间区间内的电阻极小值；抽取第二时间区间内的电阻极大值；抽取第三时间区间内的电阻突变点，计数得到飞溅点个数；通过抽取到的所述电阻极小值、所述电阻极大值以及所述飞溅点个数组成焊点特征值集合。利用焊接过程中焊点电阻的变化特点来表征焊点状态，由于电阻数据容易获取、分析，且能够较好的反映焊点的形成过程，进而实现快速准确的对焊点状态的判断。
[0008]在上述焊点质量检测方法中，所述第一时间区间为每个焊点从焊接开始的0
‑
10ms内，所述第二时间区间为每个焊点从焊接开始的20
‑
30ms内，所述第三时间区间为每个焊点
从焊接开始的30ms以后至焊接结束的时间内。三个时间区间分别对应焊过程的三个阶段。
[0009]对于上述焊点质量检测方法的进一步改进，对每个焊点的焊点特征值集合和每个焊点所属焊点状态进行训练，得到用于对焊点状态进行分类的分类模型包括：若所述飞溅点个数超过一个，则输出焊点状态为多点飞溅；若所述飞溅点个数为一个，则输出焊点状态为单点飞溅；若所述飞溅点个数为零，且所述电阻极小值大于等于所述电阻极大值，则输出焊点状态为无极值点；若所述飞溅点个数为零，且所述电阻极小值小于所述电阻极大值，则输出焊点状态为焊点正常。
[0010]对于上述焊点质量检测方法的再进一步改进，利用所述分类模型对待检测焊点的焊点状态进行判断包括：获取待检测焊点在焊接过程中的工艺参数；根据待检测焊点在焊接过程中的工艺参数，构建待检测焊点的电阻时间关系曲线；从待检测焊点的电阻时间关系曲线中抽取电阻极小值、电阻极大值和飞溅点个数，组成焊点特征值集合；将待检测焊点的焊点特征值集合输入所述分类模型，根据特征值：电阻极小值、电阻极大值和飞溅点个数，判断待检测焊点所属的焊点状态。
[0011]作为本专利技术焊点质量检测方法的再一种改进，对每个焊点的焊点特征值集合和每个焊点所属焊点状态进行训练，得到用于对焊点状态进行分类的分类模型的具体方式为：利用TPOT方法，优化所述特征值集合的训练流程，获得用于对焊点状态进行分类的分类模型。采用TPOT自动机器学习算法进行模型训练校验，同时智能地探索数千个可能的机器学习管道，从中获取最优的机器学习管道、自动超参数调整，并自动生成机器学习最优训练管道代码的Python文件，该代码文件可直接用于数据源的再训练，同时自动生成预测结果及评估指标，相比于传统的机器学习，它减少了算法工程师大量机器学习模型的选择、超参数调优等所需的时间和精力，最终结果令人满意
[0012]作为本专利技术焊点质量检测方法的又一种改进，在获取多个焊点在焊接过程中的工艺参数之后，该方法还包括：移除焊点在焊接过程中焊接失败、焊枪断电时形成的对应焊点的工艺参数。对数据进行预处理，删除工艺参数中没有意义的数据，确保获取工艺参数的有效性，提高分析处理速度。
[0013]作为本专利技术焊点质量检测方法的再一种改进，在利用所述分类模型对焊点状态进行判断之后，所述方法还包括：在利用所述分类模型对待检测焊点的焊点状态进行判断之后，该方法还包括：在对待检测焊点的焊点状态进行判断的结果为非正常情况下，输出该焊点的工艺参数和焊点状态。在利用分类模型准确预测焊点状态后，对非正常焊点的工艺参数及焊枪、电极帽等进一步研究，实现快速找到质量缺陷问题，查找影响质量异常的主要因素，实现质检、工艺等预测性维护，以达到增效、节能，降本目的。
[0014]为了解决上述技术问题，本专利技术一种焊点质量检测装置，包括获取模块，用于获取多个焊点在焊接过程中的工艺参数，其中，所述工艺参数包括焊点的编号、电流、电压、电阻和功率，以及对应的焊接时间点；构建模块，用于根据所述工艺参数构建每个焊点的电阻时间关系曲线；抽取模块，用于从所述电阻时间关系曲线中抽取每个焊点的特征值，得到焊点特征值集合；训练模块，用于对每个焊点的焊点特征值集合和每个焊点所属焊点状态进行训练，得到用于对焊点状态进行分类的分类模型，其中所述焊点状态包括多点飞溅、单点飞溅、焊点正常和无极值点；以及判断模块，用于用于利用所述分类模型对待检测焊点的焊点状态进行判断。
[0015]在上述焊点质量检测装置中，通过构建模块根据多个焊点的工艺参数构建目标焊点的电阻时间曲线，通过抽取模块抽取焊点特征值形成焊点特征值集合，利用训练模块训练分类模型，从而将机器学习应用到对焊点状态的判断，提高对焊点工艺参数的处理速度，同时具有较高的准确度，另外无需投入专用设备，节约成本。
[0016]综上所述，采用上述焊点质量检测方法及装置，通过TPOT自动机器学习方法获得焊点状态分类模型，再利用分类模型准确快速的判断焊机焊接过程中焊点的状态，快速准确的完成焊点状态的检测，无需其他监测设备的投入，节省成本，另外将判断结本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种焊点质量检测方法，包括如下步骤：获取多个焊点在焊接过程中的工艺参数；根据所述工艺参数构建每个焊点的电阻时间关系曲线；从所述电阻时间关系曲线中抽取每个焊点的特征值，得到焊点特征值集合；对每个焊点的焊点特征值集合和每个焊点所属焊点状态进行训练，得到用于对焊点状态进行分类的分类模型，其中所述焊点状态包括多点飞溅、单点飞溅、焊点正常和无极值点；以及利用所述分类模型对待检测焊点的焊点状态进行判断。2.根据权利要求1所述的一种焊点质量检测方法，其特征在于，从所述电阻时间关系曲线中抽取每个焊点的特征值，得到焊点特征值集合包括：抽取第一时间区间内的电阻极小值；抽取第二时间区间内的电阻极大值；抽取第三时间区间内的电阻突变点，计数得到飞溅点个数；通过抽取到的所述电阻极小值、所述电阻极大值以及所述飞溅点个数组成焊点特征值集合。3.根据权利要求2所述的一种焊点质量检测方法，其特征在于，抽取第三时间区间内的电阻突变点，计数得到飞溅点个数包括：对所述电阻时间关系曲线进行求导，得到一阶导数；获取第三时间区间内无法求导的点或者一阶导数绝对值超过设定值的点；计数所述无法求导点和一阶导数绝对值超过设定值点的总个数，即得到飞溅点个数。4.根据权利要求2所述的一种焊点质量检测方法，其特征在于，所述第一时间区间为每个焊点从焊接开始的0
‑
10ms内，所述第二时间区间为每个焊点从焊接开始的20
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30ms内，所述第三时间区间为每个焊点从焊接开始的30ms以后至焊接结束的时间内。5.根据权利要求2所述的一种焊点质量检测方法，其特征在于，对每个焊点的焊点特征值集合和每个焊点所属焊点状态进行训练，得到用于对焊点状态进行分类的分类模型包括：若所述飞溅点个数超过一个，则输出焊点状态为多点飞溅；若所述飞溅点个数为一个，则输出焊点状态为单点飞溅；若所述飞溅点个数为零，且所述电阻极小值大于等于所述电阻极大值，则输出焊点状态为无极值点；若所述飞溅点个数...
【专利技术属性】
技术研发人员：王秋来，史建鹏，洪伟，孙震，汤泽波，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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