基于动态时间规划的拧紧异常识别方法、设备和介质技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于动态时间规划的拧紧异常识别方法、设备和介质。方法包括：获取螺纹连接部位多次拧紧过程的最终扭矩和拧紧曲线，生成代表正常拧紧过程平均水平的第一最终扭矩和第一拧紧曲线，以及代表异常拧紧过程平均水平的第二最终扭矩和第二拧紧曲线；利用动态时间规划方法，计算每次拧紧过程的拧紧曲线与第一拧紧曲线的第一累计距离，以及所述第二拧紧曲线与第一拧紧曲线的第二累计距离；将第一累计距离小于所述第二累计距离的拧紧过程识别为正常，其余拧紧过程识别为异常；根据识别结果、所述第一最终扭矩和第二最终扭矩，对所述多次拧紧过程是否异常进行重新识别。本实施例能够全面、准确的识别异常拧紧过程。程。程。

【技术实现步骤摘要】
基于动态时间规划的拧紧异常识别方法、设备和介质


[0001]本专利技术实施例涉及人工智能领域，尤其涉及一种基于动态时间规划的拧紧异常识别方法、设备和介质。

技术介绍

[0002]整车装配时，一辆汽车大概有4000~6000个螺纹连接部位，拧紧工艺在汽车装配中发挥着重要的作用。目前总装车间拧紧工艺中常用的拧紧方式为“扭矩
‑
角度”控制法，以拧紧角度为横坐标、拧紧扭矩为纵坐标的拧紧过程曲线（以下简称为拧紧曲线），常被用来识别拧紧过程是否发生了异常，识别为异常的拧紧过程将用于追溯造成异常的原因。
[0003]现有技术中，通常根据经验确定几种拧紧异常类型，由工程师观察待识别的拧紧曲线来判断属于哪种异常，如果无法找到对应的异常类别则认为正常。由于已有经验无法穷尽所有拧紧异常类型，且该方式受人的主观影响大，容易将异常拧紧过程误识别为正常，导致无法全面、准确地追溯造成异常的原因。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种基于动态时间规划的拧紧异常识别方法、设备和介质，能够全面、准确的识别异常拧紧过程。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于动态时间规划的拧紧异常识别方法，包括：获取螺纹连接部位多次拧紧过程的最终扭矩和拧紧曲线；根据所述多次拧紧过程的最终扭矩和拧紧曲线对理想最终扭矩的偏离程度，生成代表正常拧紧过程平均水平的第一最终扭矩和第一拧紧曲线，以及代表异常拧紧过程平均水平的第二最终扭矩和第二拧紧曲线；利用动态时间规划方法，计算每次拧紧过程的拧紧曲线与第一拧紧曲线的第一累计距离，以及所述第二拧紧曲线与第一拧紧曲线的第二累计距离；将第一累计距离小于所述第二累计距离的拧紧过程识别为正常，其余拧紧过程识别为异常；根据识别结果、所述第一最终扭矩和第二最终扭矩，对所述多次拧紧过程是否异常进行重新识别。
[0006]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现任一实施例所述的基于动态时间规划的拧紧异常识别方法。
[0007]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例所述的基于动态时间规划的拧紧异常识别方
法。
[0008]本专利技术实施例根据特定螺纹连接部位的理想最终扭矩，对大量拧紧过程的拧紧曲线进行分析，得到初步代表正常拧紧过程和异常拧紧过程平均水平的第一拧紧曲线和第二拧紧曲线；然后利用动态时间规划方法来衡量曲线之间相似度，并将第一拧紧曲线和第二拧紧曲线之间的相似度作为阈值，相似度大于该阈值的识别为正常识别过程。该方式以正常过程的拧紧曲线为基准，通过合理阈值保证了识别结果与正常过程的相似性，避免人为因素的影响，提高了正常拧紧过程识别的准确程度，减小了将异常拧紧过程误识别为正常的概率。同时，为了避免偶然因素带来的误识别，本实施例在根据拧紧曲线识别的基础上，增加了最终扭矩作为辅助识别因素，对拧紧过程是否正常进行重新识别，进一步提升识别的准确性。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1是本专利技术实施例提供的一种基于动态时间规划的拧紧异常识别方法的流程图。
[0011]图2是本专利技术实施例提供的一种正常拧紧曲线的示意图。
[0012]图3是本专利技术实施例提供的一种发生卡滞的异常拧紧曲线的示意图。
[0013]图4是本专利技术实施例提供的另一种异常拧紧曲线的示意图。
[0014]图5是本专利技术实施例提供的又一种异常拧紧曲线的示意图。
[0015]图6为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。
[0017]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0018]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0019]图1是本专利技术实施例提供的一种基于动态时间规划的拧紧异常识别方法的流程图。该方法适用于对特定螺纹连接部位的异常拧紧过程自动进行识别的情况，由电子设备执行。如图1所示，该方法具体包括：S110、获取螺纹连接部位多次拧紧过程的最终扭矩和拧紧曲线。
[0020]具体到车辆领域，可以在同款车型的整车装配过程中，采集同一螺纹连接部位在多次拧紧过程中的拧紧数据，包括最终扭矩和拧紧曲线，作为识别拧紧是否异常的数据源。此处的数据量往往是比较大的，以保证其能够覆盖各种情况的拧紧过程。示例性的，本步骤共获取了8000次拧紧过程的拧紧数据。
[0021]图2以螺栓为例给出了一种螺纹连接部位的正常拧紧曲线，可以看出，在螺栓旋入初期，螺栓端面还未接触到连接件，还未形成夹紧力，此时的拧紧扭矩仅克服螺纹副之间的摩擦力，扭矩较小，如a点之前的区间；当螺栓端面开始接触连接件，螺栓发生弹性变形而产生拧紧扭矩，且该扭矩与拧紧角度大致成正比，如a到b之间的区间；当进一步拧紧，螺栓达到塑性变形区间，拧紧扭矩与旋转角度不成正比，会出现弹性力下滑，甚至螺栓断裂，如b到c之间的区间。其中，拧紧过程中的最大拧紧扭矩为最终扭矩，也就是图2中b点对应的拧紧扭矩。其余螺纹连接部位的拧紧曲线与图2类似，在此不再赘述。
[0022]S120、根据所述多次拧紧过程的最终扭矩和拧紧曲线对理想最终扭矩的偏离程度，生成代表正常拧紧过程平均水平的第一最终扭矩和第一拧紧曲线，以及代表异常拧紧过程平均水平的第二最终扭矩和第二拧紧曲线。
[0023]具体的，对于特定的螺纹连接部位而言，其最终扭矩都有一个固定的上下限范围。绝大多数拧紧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态时间规划的拧紧异常识别方法，其特征在于，包括：获取螺纹连接部位多次拧紧过程的最终扭矩和拧紧曲线；根据所述多次拧紧过程的最终扭矩和拧紧曲线对理想最终扭矩的偏离程度，生成代表正常拧紧过程平均水平的第一最终扭矩和第一拧紧曲线，以及代表异常拧紧过程平均水平的第二最终扭矩和第二拧紧曲线；利用动态时间规划方法，计算每次拧紧过程的拧紧曲线与第一拧紧曲线的第一累计距离，以及所述第二拧紧曲线与第一拧紧曲线的第二累计距离；将第一累计距离小于所述第二累计距离的拧紧过程识别为正常，其余拧紧过程识别为异常；根据识别结果、所述第一最终扭矩和第二最终扭矩，对所述多次拧紧过程是否异常进行重新识别。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据识别结果、所述第一最终扭矩和第二最终扭矩，对所述多次拧紧过程是否异常进行重新识别，包括：以所述第一最终扭矩和第二最终扭矩为初始聚类中心，对聚类半径内的最终扭矩进行标记，其中，所述第一最终扭矩对应的类别标记为正常，所述第二最终扭矩对应的类别标记为异常；从标记为正常的最终扭矩中，去除已通过拧紧曲线识别为异常的拧紧过程的最终扭矩；根据去除完毕的标记结果更新两个聚类中心，并返回所述标记最终扭矩的操作，循环往复，直到多次循环中去除完毕的标记结果保持不变；将最终标记为正常的最终扭矩对应的拧紧过程重新识别为正常，其余拧紧过程重新识别为异常。3.根据权利要求1所述的方法，所述利用动态时间规划方法，计算每次拧紧过程的拧紧曲线与第一拧紧曲线的第一累计距离，包括：在任意一次拧紧过程的拧紧曲线和第一拧紧曲线中，分别去除初始阶段扭矩平稳的区间；利用动态时间规划方法，计算保留下来的所述一次拧紧过程的拧紧曲线与保留下来的第一拧紧曲线的第一累计距离。4.根据权利要求3所述的方法，所述在任意一次拧紧过程的拧紧曲线和第一拧紧曲线中，分别去除初始阶段扭矩平稳的区间，包括：在所述第一拧紧曲线中，去除从起点开始的、拧紧扭矩小于设定阈值的连续区间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多次拧紧过程的最终扭矩和拧紧曲线对理想最终扭矩的偏离程度，生成代表正常拧紧过程平均水平的第一最终扭矩和第一拧紧曲线，以及代表异常拧紧过程平均水平的第二最终扭矩和第二拧紧曲线，包括：根据所述螺纹连接部位最终扭矩的上下限范围，确定代表最佳拧紧质量的理想最终扭矩；将所述最终扭矩的上下限范围，划分为以所述理想最终扭矩为中心对称分布的多个区间；选取距离所述理想最终扭矩最近的两个对称区间，对所述两个对称区间内的最终扭矩
求平均，得到代表正常拧紧过程平均水平的第一最终扭矩；分别对其余对称区间内的最终扭矩求平均，得到代表不同偏离程度的多个最终扭矩，根据所述多个最终扭矩确...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，王文斌，王伟，臧金环，庞进喜，张康达，田程，
申请(专利权)人：中汽信息科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：