CN114536091B - 一种汽车零部件自动化加工调节方法与系统 - Google Patents

一种汽车零部件自动化加工调节方法与系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车零部件加工技术领域，具体涉及一种汽车零部件自动化加工调节方法与系统，该方法包括：在汽车零部件加工调节过程中，设定气枪气泵的气压值；在不同气压下，采集工作时间段内不同时刻模具中杂质的阻光度，并获取杂质的质量，计算各气压下的杂质清理程度；计算任意两气压下杂质清理程度之间的关联程度，对各气压下的杂质清理程度进行分类，得到多个类别；获取各个类别内各气压下的置信度；基于同一类别内各气压下的置信度，计算各个类别的全局置信度；获取全局置信度最大值对应的类别内的最小气压，记为最优气压，并采用最优气压对汽车零部件进行清理，直至没有杂质为止。本发明提高了汽车零部件加工的效率，能够保证产品的质量。

Description

一种汽车零部件自动化加工调节方法与系统
技术领域
本发明涉及汽车零部件加工技术领域，具体涉及一种汽车零部件加工调节方法与系统。
背景技术
汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必备因素。特别是当前汽车行业正在轰轰烈烈、如火如荼开展的自主开发与创新，更需要一个强大的零部件体系作支撑。
在汽车零部件加工调节过程中，汽车零部件表面出现的杂质是导致汽车零部件合格与否的重要因素之一，并且杂质还可能导致零件加工机器的损坏。现有的汽车零部件加工调节方法，对汽车零部件表面附着的杂质采用人工清理的方式进行清理，容易受主观影响，导致清理效率低，影响生产节奏，进而可能会导致零部件加工不合格。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种汽车零部件加工调节方法与系统，所采用的技术方案具体如下：
在汽车零部件加工调节过程中，设定气枪气泵的气压值；
在不同气压下，采集工作时间段内不同时刻模具中杂质的阻光度，并获取杂质的质量；根据各气压下杂质的阻光度与质量的乘积，得到各气压下的杂质清理程度；
基于各气压下的杂质清理程度，计算任意两气压下杂质清理程度之间的关联程度；根据所述关联程度，对各气压下的杂质清理程度进行分类，得到多个类别；
基于各个类别内所有气压下的杂质清理程度对应的杂质质量，计算各气压下的置信度；基于同一类别内各气压下的置信度，计算各个类别的全局置信度；
获取全局置信度最大值对应的类别内的最小气压，记为最优气压，并采用最优气压对汽车零部件进行清理，直至没有杂质为止。
优选地，所述杂质质量的获取方法具体为：获取当前汽车零部件的实际质量，计算汽车零部件的实际质量与初始质量的差值得到杂质质量。
优选地，所述阻光度表示模具中杂质的遮挡程度，其中，遮挡程度利用PTM测量光幕测量获得。
优选地，所述关联程度的获取方法具体为：计算任意两气压下杂质清理程度的皮尔逊相关系数，同时计算两气压差值的绝对值，基于皮尔逊相关系数和差值的绝对值，得到所述两气压下杂质清理程度之间的关联程度。
优选地，所述对各气压下的杂质清理程度进行分类，得到多个类别，其中，同一类别内的杂质清理程度相似或者相等，且杂质清理程度均对应一个气压值，以及杂质的阻光度和质量。
优选地，所述采用最优气压对汽车零部件进行清理具体为：基于最优气压下的杂质清理程度与设定的工作时间段得到杂质的清理时间；在清理时间内，采用最优气压对汽车零部件进行清理，直至没有杂质为止。
本发明还提供了一种汽车零部件自动化加工调节系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种汽车零部件自动化加工调节方法的步骤。
本发明实施例至少具有如下有益效果：
本发明通过检测各个气压下杂质的阻光度以及质量，得到各个气压下的杂质清理程度，并计算任意两个气压下的杂质清理程度的关联程度，再进行分类处理，进而获取最大杂质清理程度以及最优气压。本发明能够对气压进行调节，进而获取汽车零部件表面杂质的清理情况，提高了汽车零部件加工调节的效率，同时也保证了汽车零部件的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。
图1为本发明的一种汽车零部件自动化加工调节方法的方法流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种汽车零部件加工调节方法与系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种汽车零部件加工调节方法与系统的具体方案。
实施例1：
需要说明的是，在汽车零部件加工调节过程中，汽车零部件表面出现的杂质是导致汽车零部件合格与否的重要因素之一，并且杂质还可能导致零件加工机器的损坏，因此本发明采用PTM测量光幕检测汽车零部件表面是否含有杂质，再使用自动鼓风机对杂质进行吹离处理，使得汽车零部件的品质更高。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种汽车零部件加工调节方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：
首先，在汽车零部件加工调节过程中，设定气枪气泵的气压值。
具体地，在本实施例中，使用自动鼓风机对杂质进行吹离处理，而其内部的气枪气泵的气压值大小决定着清理杂质的速度，利用不同大小的气压值对杂质进行清理时，气压越大，则清理杂质的速度越快，气压越小，则清理杂质的速度越慢。故先设定气枪气泵的气压值，再采用气压计来读取气枪气泵的气压值的信息。在本实施例中，将气压计的读数频率设置为10hz，并进行记录得到气枪气泵的气压信息F。
然后，在不同气压下，采集工作时间段内不同时刻模具中杂质的阻光度，并获取杂质的质量。所述阻光度表示模具中杂质的遮挡程度，其中，遮挡程度利用PTM测量光幕测量获得。
具体地，上述中的PTM测量光幕的工作原理具体为：
由发射器和接收器通电后，发射器发出的红外光直射到接收器形成光幕系统，目标物体放置(或运行)在形成的光幕系统里，将会阻挡一部分红外光线，使其对应接收器不能接收到相对应的接收器件。测量光幕使用同步扫描来识别被挡光线，首先一个发射器通道发出光脉冲而对应的接收器同时来寻找该对应的脉冲，当接收器找到后，即完成一个通道的扫描，接着转向下一个通道，直到所有的通道扫描完成，即为一个扫描周期，而这个周期中记录着哪束通光，哪束光被遮挡(不通光)，根据系统输出一个信号，配合控制器及其软件，实现监控定位和测量物体外形的尺寸的功能。
需要说明的是，利用PTM测量光幕测量获得模具内的杂质信息，并且PTM测量光幕被遮挡的光束越多，表示模具中的杂质量越多。同时，本实施例中在一个气压下的工作时间段设定为1分钟，工作时间段对应的时刻设定为1秒，将采集到的工作时间段内不同时刻模具中杂质的阻光度构成阻光度序列；实施者可根据情况调整工作时间段和时刻对应的值。
在汽车零部件生产线上安装压力传感器，则每当汽车零部件经过时，都可测量得到该零部件的压力信息。在汽车零部件规模化生产时，质量都应该是一致的，但当汽车零部件表面附着杂质时，质量会发生变化。
在本实施例中，压力传感器的数值刷新频率为10hz。通过汽车零部件生产说明书获取汽车零部件的初始质量M’，根据压力传感器获取当前汽车零部件的压力值，即为汽车零部件的实际质量M1，计算汽车零部件的实际质量与初始质量的差值得到杂质质量，即M＝M1－M’。
至此，按照上述方法根据阻光度可以得到杂质量的信息，并获取每一阻光度下对应的杂质质量，构成杂质质量序列。根据阻光度与杂质质量，对气枪气泵的气压值进行控制调节，从而减少汽车零部件表面的杂质对汽车零部件加工过程的不利影响。
接着，根据各气压下杂质的阻光度与质量的乘积，得到各气压下的杂质清理程度。
具体地，所述杂质清理程度用公式表示为：
Figure BDA0003589258040000041
其中，
Figure BDA0003589258040000042
表示在气压为i时第s时刻的杂质清理程度，
Figure BDA0003589258040000043
表示在气压为i时第s时刻杂质的阻光度，
Figure BDA0003589258040000044
表示在气压为i时第s时刻杂质质量。
Figure BDA0003589258040000045
表示杂质的阻光度与质量的乘积，在利用鼓风机对杂质进行吹离的过程中，杂质会越来越少，即Zi*Mi的数值也会越来越小。并对其进行归一化处理，使各气压下的杂质清理程度的值域在0到1之间。
之后，基于各气压下的杂质清理程度，计算任意两气压下杂质清理程度之间的关联程度；根据所述关联程度，对各气压下的杂质清理程度进行分类，得到多个类别。
具体地，计算任意两气压下杂质清理程度的皮尔逊相关系数，同时计算两气压差值的绝对值，基于皮尔逊相关系数和差值的绝对值，得到所述两气压下杂质清理程度之间的关联程度，用公式表示为：
Figure BDA0003589258040000046
其中，R(Ui,Uj)表示气压为i和j时的杂质清理程度的关联程度，Fi、Fj分别表示气压为i时的气压值和气压为j时的气压值。
根据所述关联程度得到其对应的样本距离，用公式表示为：
Figure BDA0003589258040000047
其中，D(Ui,Uj)表示气压为i和j时的杂质清理程度在抽象空间内的样本距离，两者的关联程度越高，则样本距离越小，反之越大。
按照上述方法进行计算，得到所有气压下的杂质清理程度之间的关联程度，并计算其相应的样本距离。在本实施例中，基于样本距离，利用DBSCAN聚类算法对其进行分类，设置搜索半径r，由搜索半径r的取值确定搜索范围，进而确定分类范围，得到多个类别。其中，对各气压下的杂质清理程度进行分类，实施者可根据实际情况或具体要求选择合适的聚类算法或者分类方法。
需要说明的是，对各气压下的杂质清理程度进行分类，得到的多个类别中，同一类别内的杂质清理程度相似或者相等，且杂质清理程度均对应一个气压值，以及杂质的阻光度和质量。
进一步的，基于各个类别内所有气压下的杂质清理程度对应的杂质质量，计算各气压下的置信度；基于同一类别内各气压下的置信度，计算各个类别的全局置信度；获取全局置信度最大值对应的类别内的最小气压，记为最优气压，并获取在最优气压下的杂质清理程度。
具体地，置信度的获取方法用公式表示为：
Figure BDA0003589258040000051
其中，
Figure BDA0003589258040000052
表示第k个类别内气压为n时的置信度，Mn表示气压为n时的杂质质量，N为第k个类别内不同气压的数量。
按照上述方法，计算第k个类别内所有气压下的置信度，进而得到各个类别的全局置信度，用公式表示为：
Figure BDA0003589258040000053
其中，Qk表示第k个类别的全局置信度，
Figure BDA0003589258040000054
表示第k个类别内气压为n时的置信度，Un表示气压为n时的杂质清理程度，N为第k个类别内不同气压的数量。
按照上述方法，计算各个类别的全局置信度，并将各个类别的全局置信度按照从小到大的顺序排列，获取全局置信度最大值对应的类别内，气枪气泵的最小气压，记为最优气压F’，并获取在最优气压下的杂质清理程度U’。
需要说明的是，杂质清理程度会随着气枪气泵的气压增大而增大，但当气压增大到一定程度时，杂质清理程度不会随着气压的增大而增大。因此，可以利用最佳气压得到最大的杂质清理程度，减少了资源的浪费，提高了杂质的清理效率。
最后，基于最优气压下的杂质清理程度与设定的工作时间段获取杂质的清理时间，并采用最优气压对汽车零部件进行清理，直至没有杂质为止。
具体地，在汽车零部件的加工调节过程中，按照上述方法，通过实际采集到的数据得到汽车零部件表面的杂质清理程度，将第一次测得的数据记为初始杂质清理程度U1。
计算在最优气压下杂质清理所需要的时间，即杂质的清理时间用公式表示为：
Figure BDA0003589258040000055
其中，t为在最优气压下杂质的清理时间，U1为初始杂质清理程度，U’为在最优气压下的杂质清理程度，α为设定的工作时间段，实施者可根据实际情况进行选择。每当以最优气压对汽车零部件表面杂质进行清理t时间后，再自动化采集数据，重复上述步骤，直到采集得到的数据计算杂质清理程度为0时，则认为汽车零部件表面杂质清理完毕。
实施例2：
本实施例提供了一种汽车零部件自动化加工调节系统，括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种汽车零部件自动化加工调节方法的步骤。由于实施例1已经对一种基于图像处理的污泥沉降比测量方法进行了详细的阐述，此处不再过多介绍。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车零部件自动化加工调节方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在汽车零部件加工调节过程中，设定气枪气泵的气压值；
在不同气压下，采集工作时间段内不同时刻模具中杂质的阻光度，并获取杂质的质量；根据各气压下杂质的阻光度与质量的乘积，得到各气压下的杂质清理程度；
基于各气压下的杂质清理程度，计算任意两气压下杂质清理程度之间的关联程度；所述关联程度的获取方法具体为：计算任意两气压下杂质清理程度的皮尔逊相关系数，同时计算两气压差值的绝对值，基于皮尔逊相关系数和差值的绝对值，得到所述两气压下杂质清理程度之间的关联程度；
根据所述关联程度，对各气压下的杂质清理程度进行分类，得到多个类别；其中，同一类别内的杂质清理程度相似或者相等，且杂质清理程度均对应一个气压值，以及杂质的阻光度和质量；
基于各个类别内所有气压下的杂质清理程度对应的杂质质量，计算各气压下的置信度，用公式表示为：
Figure FDA0003921881060000011
其中，
Figure FDA0003921881060000012
表示第k个类别内气压为n时的置信度，Mn表示气压为n时的杂质质量，N为第k个类别内不同气压的数量；
基于同一类别内各气压下的置信度，计算各个类别的全局置信度，用公式表示为：
Figure FDA0003921881060000013
其中，Qk表示第k个类别的全局置信度，
Figure FDA0003921881060000014
表示第k个类别内气压为n时的置信度，Un表示气压为n时的杂质清理程度，N为第k个类别内不同气压的数量；
获取全局置信度最大值对应的类别内的最小气压，记为最优气压，并采用最优气压对汽车零部件进行清理，直至没有杂质为止。
2.根据权利要求1所述的一种汽车零部件自动化加工调节方法，其特征在于，所述杂质质量的获取方法具体为：
获取当前汽车零部件的实际质量，计算汽车零部件的实际质量与初始质量的差值得到杂质质量。
3.根据权利要求1所述的一种汽车零部件自动化加工调节方法，其特征在于，所述阻光度表示模具中杂质的遮挡程度，其中，遮挡程度利用PTM测量光幕测量获得。
4.根据权利要求1所述的一种汽车零部件自动化加工调节方法，其特征在于，所述采用最优气压对汽车零部件进行清理具体为：基于最优气压下的杂质清理程度与设定的工作时间段得到杂质的清理时间；在清理时间内，采用最优气压对汽车零部件进行清理，直至没有杂质为止。
5.一种汽车零部件自动化加工调节系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述一种汽车零部件自动化加工调节方法的步骤。
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