CN116713373B - 基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统，属于电数字数据处理技术领域。包括以下步骤：根据电机健康程度和冲压质量健康程度，得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度；根据目标冲压质量健康程度，判断冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿。该系统是基于工业物联网，该系统可以应用于工业人工智能网络系统服务，工业物联网信息感知、传感技术服务等物联网技术服务以及工业信息和数据处理、工业数据集成服务等信息处理和存储支持服务；本发明对冲压处理后的换向片的质量检测较可靠，因此基于换向片的质量检测结果判断换向片是否需要进行力补偿时的可靠性也较高。
Description
技术领域
本发明涉及电数字数据处理技术领域，具体涉及基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统。
背景技术
换向片是组成换向器的其中一个结构，而换向片材质一般是铜制的，铜质换向片的制造一般是对铜片进行冲压工艺的处理。由于换向器是直流永磁串激电机或者单相串激电机上为了能够让电机持续转动下去的一个部件，若没有换向器电机只能转不到半圈就卡死，无法实现持续的运转，因此需要保证冲压处理后的换向片的质量，进而保证换向器的质量。
现有的换向片的质量的检测方法一般是基于人工检测，这种检测方式主观性较强，容易出现对冲压处理后的换向片的质量检测不准确的现象，因此基于换向片的质量检测结果判断换向片是否需要进行力补偿时的可靠性较低。
发明内容
本发明提供基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统，用于解决现有换向片是否需要进行力补偿的问题，所采用的技术方案具体如下：
第一方面，本发明一个实施例提供了基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统包括以下步骤：
获取各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列；所述目标冲压时间段为待冲压换向片从冲压起始时刻到冲压结束时刻之间的时间段；获取冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的目标图像；
根据所述目标图像，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量；
根据所述压力序列和所述特征向量，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度；
选取所述冲压结束后各批次中目标数量的待冲压换向片装配到各批次对应的各电机上，并获取电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动加速度序列；
根据所述振动加速度序列，得到电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度；根据所述振动波动程度和所述特征向量，得到各批次对应的各电机的电机健康程度；
根据所述电机健康程度和所述冲压质量健康程度，得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度；根据所述目标冲压质量健康程度，判断冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿。
有益效果：本发明将压力序列和特征向量作为得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度的依据；将振动加速度序列作为得到电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度的依据；将振动波动程度和特征向量作为得到各批次对应的各电机的电机健康程度的依据；将电机健康程度和冲压质量健康程度作为得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度的依据；将目标冲压质量健康程度作为判断冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿的依据。该系统是基于工业物联网，所述基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统可以应用于工业人工智能网络系统服务，工业物联网信息感知、传感技术服务等物联网技术服务以及工业信息和数据处理、工业数据集成服务等信息处理和存储支持服务；本发明对冲压处理后的换向片的质量检测较可靠，因此基于换向片的质量检测结果判断换向片是否需要进行力补偿时的可靠性也较高。
优选的，振动加速度序列是利用传感器采集的，并利用工业物联网使传感器与计算机终端连接。
优选的，根据所述目标图像，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量的方法，包括：
根据所述目标图像，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片的长、宽以及弧度；
根据所述长、宽以及弧度，构建得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量。
优选的，根据所述压力序列和所述特征向量，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度的方法，包括：
获取标准换向片在目标冲压时间段内的标准压力序列以及标准换向片对应的标准特征向量；
利用DTW算法计算所述压力序列与标准压力序列之间的差异程度；
根据所述压力序列中的各参数、所述标准压力序列中的各参数、所述差异程度、所述特征向量以及所述标准特征向量，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度。
优选的，根据如下公式计算冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度：
其中，为冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的冲压质量健康程度，/>为第/>个批次中第/>个待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列与标准压力序列之间的差异程度，/>为第/>个批次中第/>个待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列中的第/>个参数，/>为标准压力序列中的第/>个参数，/>为冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的特征向量，/>为标准换向片对应的标准特征向量，为/>的模长，/>为/>的模长，/>为所述压力序列中参数的数量。
优选的，根据所述振动波动程度和所述特征向量，得到各批次对应的各电机的电机健康程度的方法，包括：
获取各批次对应的各电机上装配的冲压结束后的各待冲压换向片以及冲压结束后的各待冲压换向片对应的特征向量；
对位于同一电机换向器上的冲压结束后的各待冲压换向片对应的特征向量进行求和之后求均值，将所述求和之后求均值的结果记为冲压结束后各批次对应的各电机对应的目标特征向量；
获取电机目标运行时间段内正常电机的标准振动波动程度；获取正常电机对应的标准目标特征向量；所述标准目标特征向量对应的电机上装配的换向片为标准换向片，并且所述标准换向片对应的特征向量为标准特征向量；
计算所述标准振动波动程度与所述各批次对应的各电机的振动波动程度之间差的绝对值；
计算所述目标特征向量与所述标准目标特征向量之间的余弦相似度；
计算所述目标特征向量的模长与所述标准目标特征向量的模长之间差的绝对值；
根据所述标准振动波动程度与所述各批次对应的各电机的振动波动程度之间差的绝对值、所述目标特征向量与所述标准目标特征向量之间的余弦相似度以及所述目标特征向量的模长与所述标准目标特征向量的模长之间差的绝对值，得到冲压结束后各批次对应的各电机的电机健康程度。
优选的，根据如下公式计算冲压结束后各批次对应的各电机的电机健康程度：
其中，为冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机的健康程度，/>为电机目标运行时间段内正常电机的标准振动波动程度与电机目标运行时间段内第/>个批次对应的第/>个电机的振动波动程度之间差的绝对值，/>为冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机对应的目标特征向量与标准目标特征向量之间的余弦相似度，/>为冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机对应的目标特征向量的模长与标准目标特征向量的模长之间差的绝对值，/>为双曲正切函数，ln()为以e为底的对数函数，/>为修正系数。
优选的，根据所述振动加速度序列，得到电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度的方法，包括：
对所述各批次对应的各电机的健康程度求和之后求平均，得到各批次对应的平均电机健康程度；
对所述各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度求和之后求平均，得到各批次对应的平均冲压质量健康程度；
根据所述平均冲压质量健康程度和平均电机健康程度，得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度。
优选的，所述判断冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿包括：
对各批次对应的目标冲压质量健康程度进行归一化处理，之后判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否大于预设第一阈值，若是，判定对应批次中各换向片的冲压质量较好不需要进行冲压补偿；否则，判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否大于预设第二阈值且小于预设第一阈值，若是，判定对应批次中存在少量质量不好的换向片，并且需要进行冲压补偿；否则，判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否小于预设第二阈值，若是，判定工作人员需要对对应批次的冲压机进行检查。
优选的，所述第一阈值设置为0.95，所述第二阈值设置为0.85。
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为本发明基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学技术语与属于本发明的技术人员通常理解的含义相同。
本实施例提供了基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统，详细说明如下：
如图1所示，该基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统，包括以下步骤：
步骤S001，获取各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列；所述目标冲压时间段为待冲压换向片从冲压起始时刻到冲压结束时刻之间的时间段；获取冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的目标图像。
本实施例中，冲压压力的大小会影响冲压结束后换向片的质量，并且冲压结束后的各待冲压换向片的尺寸特征可以表明冲压结束后的各待冲压换向片的质量，因此本实施例获取各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列和冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的目标图像。
本实施例中，利用冲压机对待冲压换向片进行冲压处理，由于冲压机对待冲压换向片施加的压力大小决定着冲压结束后换向片的形变量，因此冲压压力的大小影响冲压结束后换向片的质量。本实施例利用伺服压力机（冲压机）对各批次中的各待冲压换向片进行冲压工艺处理，获取各批次中各待冲压换向片在对应目标冲压时间段内的压力序列；所述目标冲压时间段为对应的待冲压换向片从冲压起始时刻到冲压结束时刻之间的时间段；所述伺服压力机在对各待冲压换向片进行冲压工艺处理的过程中可以实时采集目标冲压时间段内各冲压时刻伺服压力机所施加的压力，设置相邻冲压时刻之间的时间间隔为冲压位置改变1mm对应的时间间隔；所述各批次中各待冲压换向片的材质和规格一致。
本实施例中，利用相机采集得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的目标图像；并且采集得到的各批次中各换向片对应的目标图像需要满足对所述目标图像进行分析时可以得到对应换向片的长、宽和弧度；本实施例需要根据实际情况布置相机的位置。
步骤S002，根据所述目标图像，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量。
本实施例中，通过对冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的目标图像进行分析，到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量；将特征向量作为后续得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度的依据。
本实施例中，将冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的目标图像输入到尺寸测量系统中，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片的长、宽以及弧度；所述尺寸测量系统是一种基于面诊相机的机器视觉尺寸检测系统，所用到的方法是多样、公知的，实施者可使用康耐视VisionPro、MVTechHalcon等软件或简单的图像处理来得到各换向片对应的长、宽以及弧度，因此本实施例不做具体描述。
本实施例中，通过上述过程可以得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片的长、宽以及弧度；根据冲压结束后各批次中各待冲压换向片的长、宽以及弧度，构建得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量。
步骤S003，根据所述压力序列和所述特征向量，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度。
本实施例中，通过对各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列以及冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量进行分析，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度；将冲压质量健康程度作为后续得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度的依据。
本实施例中，获取标准换向片在目标冲压时间段内的标准压力序列，以及标准换向片对应的标准特征向量，所述标准换向片与正常的冲压结束后各批次中各待冲压换向片的规格一致，并且标准压力序列中参数的数量与压力序列中参数的数量相同；利用DTW算法计算各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列与标准压力序列之间的差异程度；根据各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列中的各参数、标准压力序列中的各参数、各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列与标准压力序列之间的差异程度、冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量以及标准换向片对应的标准特征向量，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度；根据如下公式计算冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度：
其中，为冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的冲压质量健康程度，/>为第/>个批次中第/>个待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列与标准压力序列之间的差异程度，/>为第/>个批次中第/>个待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列中的第/>个参数，/>为标准压力序列中的第/>个参数，/>为冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的特征向量，/>为标准换向片对应的标准特征向量，为/>的模长，/>为/>的模长，/>为压力序列中参数的数量；/>的值越大，表明冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的冲压质量健康程度越好。
本实施例中，越大，表明第/>个批次中第/>个待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列与标准压力序列之间的差异程度越小，对应的/>越大；的值越小，表明第/>个批次中第/>个待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列与标准压力序列之间的差异程度越小，对应的/>越大；/>为冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的特征向量与标准特征向量之间的余弦相似度，/>越接近于1，表明冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的特征向量与标准特征向量越相似，对应的/>越大；所述/>为/>和/>的点积。
步骤S004，选取所述冲压结束后各批次中目标数量的待冲压换向片装配到各批次对应的各电机上，并获取电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动加速度序列。
本实施例中，当各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内冲压有问题时，后续会导致电机的运行或者性能受到影响，因此选取冲压结束后各批次中目标数量的待冲压换向片装配到各批次对应的各电机上，并获取在电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动加速度序列；将在电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动加速度序列作为后续分析得到在电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度的依据。
本实施例中，首先利用DBSCAN聚类算法，分别对冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度进行聚类，将冲压结束后一个批次的待冲压换向片聚为一类；判断聚类之后的各批次中是否存在孤立的冲压结束后的待冲压换向片，若是，将所对应的孤立的冲压结束后的待冲压换向片剔除，得到剔除之后的冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片。所述孤立的冲压结束后的待冲压换向片可能在冲压过程中由于原材料问题或者原料放置位置问题，造成孤立的冲压结束后的待冲压换向片与对应批次中中其余的冲压结束后的各待冲压换向片之间的差异较大，因此将孤立的冲压结束后的待冲压换向片剔除。
本实施例中，为各批次选取预设数量的换向器，所述各换向器的规格一致，并且各批次选取的换向器的数量相同，将所述换向器记为各批次对应的各目标换向器；根据各批次对应的各目标换向器以及目标换向器上所需换向片的数量，得到各批次中需要选取的冲压结束后待冲压换向片的数量，将所述各批次中需要选取的冲压结束后待冲压换向片的数量记为各批次对应的目标数量；并在剔除之后的冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片中随机选取目标数量的冲压结束后的待冲压换向片；将所述选取的目标数量的冲压结束后的待冲压换向片记为冲压结束后各批次对应的各目标待冲压换向片。
本实施例中，将冲压结束后各批次对应的各目标待冲压换向片装配到各批次对应的各电机上，在各电机的电刷位置布置相对式机械振动传感器，相对式机械振动传感器用于采集在电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动加速度序列。所述振动加速度序列是利用传感器采集的，并利用工业物联网使相对式机械振动传感器与计算机终端连接。
步骤S005，根据所述振动加速度序列，得到电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度；根据所述振动波动程度和所述特征向量，得到各批次对应的各电机的电机健康程度。
本实施例中，通过对电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动加速度序列进行分析，得到电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度；之后通过对电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度以及特征向量进行分析，得到冲压结束后的各批次对应的各电机的电机健康程度。
本实施例中，计算电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动加速度序列对应的标准差，将所述标准差记为电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度；振动加速度序列对应的标准差越大表明对应的电机的振动波动程度越大；所述电机目标运行时间段需要根据实际情况设置。
本实施例中，获取各批次对应的各电机上装配的冲压结束后的各目标待冲压换向片以及冲压结束后的各目标待冲压换向片对应的特征向量；对位于同一电机换向器上的冲压结束后的各目标待冲压换向片对应的特征向量进行求和之后求均值，将所述各目标待冲压换向片对应的特征向量进行求和之后求均值的结果记为冲压结束后各批次对应的各电机对应的目标特征向量。
本实施例中，获取电机目标运行时间段内正常电机的标准振动波动程度以及正常电机对应的标准目标特征向量；所述标准目标特征向量对应的电机上装配的换向片为标准换向片以及标准换向片对应的特征向量也为标准特征向量；计算电机目标运行时间段内电机的标准振动波动程度与电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度之间差的绝对值；计算各批次对应的各电机对应的目标特征向量与标准目标特征向量之间的余弦相似度；计算各批次对应的各电机对应的目标特征向量的模长与标准目标特征向量的模长之间差的绝对值；根据电机目标运行时间段内电机的标准振动波动程度与电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度之间差的绝对值、各批次对应的各电机对应的目标特征向量与标准目标特征向量之间的余弦相似度以及各批次对应的各电机对应的目标特征向量的模长与标准目标特征向量的模长之间差的绝对值，得到冲压结束后各批次对应的各电机的电机健康程度；根据如下公式计算冲压结束后各批次对应的各电机的电机健康程度：
其中，为冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机的健康程度，/>为电机目标运行时间段内正常电机的标准振动波动程度与电机目标运行时间段内第/>个批次对应的第/>个电机的振动波动程度之间差的绝对值，/>为冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机对应的目标特征向量与标准目标特征向量之间的余弦相似度，/>为冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机对应的目标特征向量的模长与标准目标特征向量的模长之间差的绝对值，/>为双曲正切函数，ln()为以e为底的对数函数，/>为修正系数；的值越大，表明冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机的电机健康程度越好，即第/>个电机上的各换向片的健康程度越好。
本实施例中，的值越大，表明电机目标运行时间段内电机的标准振动波动程度与电机目标运行时间段内第/>个批次对应的第/>个电机的振动波动程度的差异越小，对应的/>的值越大；/>的值越大，表明冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机对应的目标特征向量与标准目标特征向量越接近，表明冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机对应的目标特征向量的模长与标准目标特征向量的模长之间差异越小，对应的/>的值越大。
本实施例中，将的值设置为0.2；作为其它的实施方式，可以根据需求的不同设置不同的/>的值。
步骤S006，根据所述电机健康程度和所述冲压质量健康程度，得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度；根据所述目标冲压质量健康程度，判断冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿。
本实施例中，通过对电机健康程度和冲压质量健康程度进行分析，得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度；之后通过对目标冲压质量健康程度进行分析，判断冲压结束后的各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿的具体过程为：
本实施例中，通过上述过程可以得到各批次对应的各电机的健康程度，对各批次对应的各电机的健康程度求和之后求平均，得到各批次对应的平均电机健康程度；对冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度求和之后求平均，得到各批次对应的平均冲压质量健康程度；根据冲压结束后各批次对应的平均冲压质量健康程度和冲压结束后各批次对应的平均电机健康程度，得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度；根据如下公式计算冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度：
其中，为冲压结束后第/>个批次对应的目标冲压质量健康程度，/>为冲压结束后第/>个批次对应的平均电机健康程度，/>为冲压结束后第/>个批次对应的平均冲压质量健康程度的三次方；/>的值越大，表明冲压结束后各批次中各待冲压换向片的冲压质量越好。
本实施例中，对各批次对应的目标冲压质量健康程度进行归一化处理，之后判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否大于预设第一阈值，若是，判定对应批次中各换向片的冲压质量较好不需要进行冲压补偿；否则，判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否大于预设第二阈值且小于预设第一阈值，若是，判定对应批次中存在少量质量不好的换向片，并且需要进行冲压补偿；否则，判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否小于预设第二阈值，若是，判定工作人员需要对对应批次的冲压机进行检查。
本实施例中，将预设第一阈值设置为0.95，将预设第二阈值设置为0.85；作为其它的实施方式，也可以根据需求的不同为预设第一阈值和预设第二阈值设置其它的值。
有益效果：本实施例将压力序列和特征向量作为得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度的依据；将振动加速度序列作为得到电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度的依据；将振动波动程度和特征向量作为得到各批次对应的各电机的电机健康程度的依据；将电机健康程度和冲压质量健康程度作为得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度的依据；将目标冲压质量健康程度作为判断冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿的依据。该系统是基于工业物联网，所述基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统可以应用于工业人工智能网络系统服务，工业物联网信息感知、传感技术服务等物联网技术服务以及工业信息和数据处理、工业数据集成服务等信息处理和存储支持服务；本实施例对冲压处理后的换向片的质量检测较可靠，因此基于换向片的质量检测结果判断换向片是否需要进行力补偿时的可靠性也较高。
Claims (3)
1.基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统，包括存储器和处理器，其特征在于，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现如下步骤：
获取各批次中各待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列；所述目标冲压时间段为待冲压换向片从冲压起始时刻到冲压结束时刻之间的时间段；获取冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的目标图像；
根据所述目标图像，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量；
根据所述压力序列和所述特征向量，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度；
选取所述冲压结束后各批次中目标数量的待冲压换向片装配到各批次对应的各电机上，并获取电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动加速度序列；
根据所述振动加速度序列，得到电机目标运行时间段内各批次对应的各电机的振动波动程度；根据所述振动波动程度和所述特征向量，得到各批次对应的各电机的电机健康程度；
根据所述电机健康程度和所述冲压质量健康程度，得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度；根据所述目标冲压质量健康程度，判断冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿；
所述根据所述目标图像，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量的方法，包括：
根据所述目标图像，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片的长、宽以及弧度；
根据所述长、宽以及弧度，构建得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的特征向量；
所述根据所述振动波动程度和所述特征向量，得到各批次对应的各电机的电机健康程度的方法，包括：
获取各批次对应的各电机上装配的冲压结束后的各待冲压换向片以及冲压结束后的各待冲压换向片对应的特征向量；
对位于同一电机换向器上的冲压结束后的各待冲压换向片对应的特征向量进行求和之后求均值，将所述求和之后求均值的结果记为冲压结束后各批次对应的各电机对应的目标特征向量；
获取电机目标运行时间段内正常电机的标准振动波动程度；获取正常电机对应的标准目标特征向量；所述标准目标特征向量对应的电机上装配的换向片为标准换向片，并且所述标准换向片对应的特征向量为标准特征向量；
计算所述标准振动波动程度与所述各批次对应的各电机的振动波动程度之间差的绝对值；
计算所述目标特征向量与所述标准目标特征向量之间的余弦相似度；
计算所述目标特征向量的模长与所述标准目标特征向量的模长之间差的绝对值；
根据所述标准振动波动程度与所述各批次对应的各电机的振动波动程度之间差的绝对值、所述目标特征向量与所述标准目标特征向量之间的余弦相似度以及所述目标特征向量的模长与所述标准目标特征向量的模长之间差的绝对值，得到冲压结束后各批次对应的各电机的电机健康程度；
所述根据所述压力序列和所述特征向量，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度的方法，包括：
获取标准换向片在目标冲压时间段内的标准压力序列以及标准换向片对应的标准特征向量；
利用DTW算法计算所述压力序列与标准压力序列之间的差异程度；
根据所述压力序列中的各参数、所述标准压力序列中的各参数、所述差异程度、所述特征向量以及所述标准特征向量，得到冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度；
根据如下公式计算冲压结束后各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度：
其中，为冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的冲压质量健康程度，为第/>个批次中第/>个待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列与标准压力序列之间的差异程度，/>为第/>个批次中第/>个待冲压换向片在目标冲压时间段内的压力序列中的第/>个参数，/>为标准压力序列中的第/>个参数，/>为冲压结束后第/>个批次中第/>个待冲压换向片对应的特征向量，/>为标准换向片对应的标准特征向量，/>为的模长，/>为/>的模长，/>为所述压力序列中参数的数量；
所述目标冲压质量健康程度获取方法包括：
对所述各批次对应的各电机的健康程度求和之后求平均，得到各批次对应的平均电机健康程度；
对所述各批次中各待冲压换向片对应的冲压质量健康程度求和之后求平均，得到各批次对应的平均冲压质量健康程度；
根据所述平均冲压质量健康程度和平均电机健康程度，得到冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度；根据如下公式计算冲压结束后各批次对应的目标冲压质量健康程度：
其中，为冲压结束后第/>个批次对应的目标冲压质量健康程度，/>为冲压结束后第/>个批次对应的平均电机健康程度，/>为冲压结束后第/>个批次对应的平均冲压质量健康程度的三次方；
所述判断冲压结束后各批次对应的各待冲压换向片是否需要进行冲压补偿包括：
对各批次对应的目标冲压质量健康程度进行归一化处理，之后判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否大于预设第一阈值，若是，判定对应批次中各换向片不需要进行冲压补偿；否则，判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否大于预设第二阈值且小于预设第一阈值，若是，判定对应批次中存在少量质量不好的换向片，并且需要进行冲压补偿；否则，判断归一化处理之后的各批次对应的目标冲压质量健康程度的值是否小于预设第二阈值，若是，判定工作人员需要对对应批次的冲压机进行检查；
根据如下公式计算冲压结束后各批次对应的各电机的电机健康程度：
其中，为冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机的健康程度，/>为电机目标运行时间段内正常电机的标准振动波动程度与电机目标运行时间段内第/>个批次对应的第/>个电机的振动波动程度之间差的绝对值，/>为冲压结束后第/>个批次对应的第/>个电机对应的目标特征向量与标准目标特征向量之间的余弦相似度，/>为冲压结束后第个批次对应的第/>个电机对应的目标特征向量的模长与标准目标特征向量的模长之间差的绝对值，/>为双曲正切函数，ln()为以e为底的对数函数，/>为修正系数，/>设置为0.2。
2.如权利要求1所述的基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统，其特征在于，所述振动加速度序列是利用传感器采集的，并利用工业物联网使传感器与计算机终端连接。
3.如权利要求1所述的基于量产工业数据分析的换向片冲压工艺力补偿系统，其特征在于，所述第一阈值设置为0.95，所述第二阈值设置为0.85。
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