[發明專利]汽車車身鉚接質量自動在線檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 202110577569.4
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113514500B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 劉涼;鄒恒毅;趙新華;陶建濤;戴騰達;宋會;史晨陽;馮建峰;蒲程
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王夢

本發明公開了一種汽車車身鉚接質量自動在線檢測系統及檢測方法，檢測方法為：S1、探測傳感器獲得各探測點位的反饋信號，即鉚接板的鉚接點狀態信號；S2、基于EMD算法的希爾伯特?黃變換的方法處理鉚接點狀態信號并建立鉚接點信息特征模型；S3、將鉚接點信息特征模型輸入至已完成訓練的鉚接故障神經網絡識別模型中，得到汽車車身鉚接故障類型；檢測系統包括機器人模塊、數據采集模塊、同步控制模塊、數據處理與特征提取模塊和鉚接檢測模塊：該檢測系統及檢測方法通過對鉚接點處的缺陷信息進行特征提取與分析，來完成故障的自動識別，提高了車身鉚接質量的檢測效率和準確率，可用于大批量鉚接車身的重復檢驗。

技術領域

本發明涉及新能源汽車技術領域，特別涉及一種汽車車身鉚接質量自動在線檢測系統及檢測方法。

背景技術

根據調查顯示，對于新能源汽車，車重每減少100kg，行駛路程可增加10％，電池能量可節省15％到20％，剎車距離減少5％，輪胎壽命提高7％。汽車的輕量化使得其不僅在安全性上有了大大提升，同時符合當今社會的節能環保、降低污染的要求，所以汽車輕量化成為新能源汽車發展的重要方向。

汽車的輕量化的重要途徑就是使用輕質材料。而輕質材料中鋁合金由于其具備密度低、強度高、導電性好等特性，成為新能源汽車輕量化發展選擇的第一材料。全鋁車身技術也成為了汽車輕量化發展的重要技術。但是鋁合金由于高熱傳導性、表面易氧化等特點，傳統的電阻點焊對于全鋁或者鋼鋁混合車身的連接就十分困難。

鉚接工藝作為一種快速的機械緊固連接，可以用于連接兩層或多層的同質或異質板材。同時鉚接工藝具有工序簡單，鉚接對象強度高，成本低，故障檢測和排查容易等優點，廣泛應用于復合材料之間的連接。現有的對新能源全鋁車身鉚接質量的檢測采用人工檢測方式，不僅效率低，受限于檢測環境，同時由于人為因素的干擾，導致檢測誤判率高。

發明內容

本發明的目的是提供一種解決因人為因素等導致汽車鉚接故障誤判率高的問題的汽車車身鉚接質量自動在線檢測系統及檢測方法。

為此，本發明技術方案如下：

一種汽車車身鉚接質量自動在線檢測方法，步驟如下：

S1、探測傳感器以其探頭的探測平面始終保持平行于各探測點位對應鉚接板曲面中心點的切平面的方式，且以恒定的間隔距離沿包含有鉚接板上全部鉚接點的探測路徑持續向鉚接板發射電壓信號以得到各探測點位的反饋電壓信號、或以恒定的間隔距離沿包含有鉚接板上全部鉚接點的探測路徑持續向鉚接板發射電流信號以得到各探測點位的反饋電流信號，即鉚接板的鉚接點狀態信號；

該步驟基于當鉚接點鉚釘狀態不同(鉚釘完整、鉚釘有缺口或鉚釘部分缺失)，向鉚釘發射電壓信號或電流信號反饋得到的反饋電壓信號或反饋電流信號也各不相同，因此，反饋電壓信號或反饋電流信號能夠有效反映當前鉚釘的內部鉚接狀態；

S2、對步驟S1采集的鉚接點狀態信號進行處理，得到鉚接點信息特征模型；其具體實施步驟為：

1)采用基于EMD算法的希爾伯特-黃變換的方法對對經過濾波處理后的鉚接點狀態信號進行EMD分解，得到不同尺度的固有模態函數IMF分量，進而對各尺度下的固有模態函數IMF分量進行希爾伯特-黃變換得到各采樣點位對應包含有Y條電壓曲線的頻譜圖；

2)在頻譜圖中提取各個鉚釘鉚接點處的有效頻譜圖作為單個鉚釘的鉚接特征信息，并將有效頻譜圖上的每條電壓曲線對應的采樣點數及其對應的電壓幅值，即“曲線序號-采樣點數-電壓幅值”，作為一個鉚接特征信息；進而，每個鉚釘鉚接點均對應得到若干個不同維度的鉚接特征信息；

3)對每個鉚釘鉚接點分別提取M個維度的鉚接特征信息，形成該鉚接點的信息特征模型；

S3、將步驟S2得到的鉚接點信息特征模型輸入至已完成訓練的鉚接故障神經網絡識別模型中，得到汽車車身鉚接故障類型。