[发明专利]汽车车身铆接质量自动在线检测系统及检测方法

说明书

本发明公开了一种汽车车身铆接质量自动在线检测系统及检测方法，检测方法为：S1、探测传感器获得各探测点位的反馈信号，即铆接板的铆接点状态信号；S2、基于EMD算法的希尔伯特‑黄变换的方法处理铆接点状态信号并建立铆接点信息特征模型；S3、将铆接点信息特征模型输入至已完成训练的铆接故障神经网络识别模型中，得到汽车车身铆接故障类型；检测系统包括机器人模块、数据采集模块、同步控制模块、数据处理与特征提取模块和铆接检测模块：该检测系统及检测方法通过对铆接点处的缺陷信息进行特征提取与分析，来完成故障的自动识别，提高了车身铆接质量的检测效率和准确率，可用于大批量铆接车身的重复检验。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种汽车车身铆接质量自动在线检测系统及检测方法。

背景技术

根据调查显示，对于新能源汽车，车重每减少100kg，行驶路程可增加10％，电池能量可节省15％到20％，刹车距离减少5％，轮胎寿命提高7％。汽车的轻量化使得其不仅在安全性上有了大大提升，同时符合当今社会的节能环保、降低污染的要求，所以汽车轻量化成为新能源汽车发展的重要方向。

汽车的轻量化的重要途径就是使用轻质材料。而轻质材料中铝合金由于其具备密度低、强度高、导电性好等特性，成为新能源汽车轻量化发展选择的第一材料。全铝车身技术也成为了汽车轻量化发展的重要技术。但是铝合金由于高热传导性、表面易氧化等特点，传统的电阻点焊对于全铝或者钢铝混合车身的连接就十分困难。

铆接工艺作为一种快速的机械紧固连接，可以用于连接两层或多层的同质或异质板材。同时铆接工艺具有工序简单，铆接对象强度高，成本低，故障检测和排查容易等优点，广泛应用于复合材料之间的连接。现有的对新能源全铝车身铆接质量的检测采用人工检测方式，不仅效率低，受限于检测环境，同时由于人为因素的干扰，导致检测误判率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决因人为因素等导致汽车铆接故障误判率高的问题的汽车车身铆接质量自动在线检测系统及检测方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种汽车车身铆接质量自动在线检测方法，步骤如下：

S1、探测传感器以其探头的探测平面始终保持平行于各探测点位对应铆接板曲面中心点的切平面的方式，且以恒定的间隔距离沿包含有铆接板上全部铆接点的探测路径持续向铆接板发射电压信号以得到各探测点位的反馈电压信号、或以恒定的间隔距离沿包含有铆接板上全部铆接点的探测路径持续向铆接板发射电流信号以得到各探测点位的反馈电流信号，即铆接板的铆接点状态信号；

该步骤基于当铆接点铆钉状态不同(铆钉完整、铆钉有缺口或铆钉部分缺失)，向铆钉发射电压信号或电流信号反馈得到的反馈电压信号或反馈电流信号也各不相同，因此，反馈电压信号或反馈电流信号能够有效反映当前铆钉的内部铆接状态；

S2、对步骤S1采集的铆接点状态信号进行处理，得到铆接点信息特征模型；其具体实施步骤为：

1)采用基于EMD算法的希尔伯特-黄变换的方法对对经过滤波处理后的铆接点状态信号进行EMD分解，得到不同尺度的固有模态函数IMF分量，进而对各尺度下的固有模态函数IMF分量进行希尔伯特-黄变换得到各采样点位对应包含有Y条电压曲线的频谱图；

2)在频谱图中提取各个铆钉铆接点处的有效频谱图作为单个铆钉的铆接特征信息，并将有效频谱图上的每条电压曲线对应的采样点数及其对应的电压幅值，即“曲线序号-采样点数-电压幅值”，作为一个铆接特征信息；进而，每个铆钉铆接点均对应得到若干个不同维度的铆接特征信息；

3)对每个铆钉铆接点分别提取M个维度的铆接特征信息，形成该铆接点的信息特征模型；

S3、将步骤S2得到的铆接点信息特征模型输入至已完成训练的铆接故障神经网络识别模型中，得到汽车车身铆接故障类型。