[发明专利]一种汽车转向管柱装配质量检测方法

说明书

本发明涉及汽车转向管柱技术领域，具体的讲是一种汽车转向管柱装配质量检测方法，通过采集转向管柱模拟运行（转向）时产生的振动信号，对该时域信号进行快速傅里叶变换分析频域信号；剔除高频部分，保留其隐含大量装配质量信息的低频部分；计算低频部分振动加速度级；用最小二乘滤波器进行平滑处理；下采样对样本数据进行降维；用zscore算法进行标准化处理；训练SVM分类模型实现装配质量检测，本发明弥补了现有技术侧重于对每道工序的装配质量进行检测的不足，从系统的整体性考虑，通过分析转向管柱模拟运行时产生的振动信号对装配质量进行综合诊断，能够有效的识别异常装配产品，提高生产效率并且客观的实现汽车转向管柱整体装配质量检测。

技术领域

本发明涉及汽车转向管柱技术领域，具体的讲是一种汽车转向管柱装配质量检测方法。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，汽车作为一种重要的交通工具已经进入千家万户，汽车的安全问题也引起了越来越多的关注，人们对汽车的安全问题也提出了更高的要求。EPSc汽车转向管柱作为现在主流的转向系统重要组成部分，是保证汽车安全的重要零部件，其质量问题关系着汽车的可靠性、耐久性、使用寿命，甚至人身安全。

装配过程是EPSc汽车转向管柱制造的最后一步，装配质量直接影响着最终的产品质量。装配过程是一个由人、机、料、法、环等多种因素综合影响的过程，这些因素的不可控性以及装配工艺的复杂性使得难以建立一套可靠的EPSc汽车转向管柱装配质量检测模型。而工业现场现有的技术方案大多忽略了系统的整体性，侧重于对每道工序的装配质量进行检测，对于系统整体的检测缺乏成熟和完善的方法。对现有的专利及文献进行检索后研究发现，公开号为CN110132628A的专利公开了“一种联合收割机装配质量检测装置及方法”，该发明采集待测部件的振动信号并提取其时域和频域信号的16种特征参数，通过预设特征参数的阈值来进行质量检测。缺点在于，该方法通过简单的设置阈值对装配质量进行判断，容易产生误判和漏判，忽略了装配系统的复杂性。

为此设计一种能够快速有效的识别异常装配产品、提高生产效率并且确保装配质量的基于SVM的EPSc汽车转向管柱装配质量检测方法是十分有必要的。

发明内容

本发明突破了现有技术的难题，设计了一种能够快速有效的识别异常装配产品、提高生产效率并且确保装配质量的基于SVM的EPSc汽车转向管柱装配质量检测方法。

为了达到上述目的，本发明通过对转向管柱模拟运行（转向）时产生的振动信号进行分析，设计了一种汽车转向管柱装配质量检测方法，其特征在于：按如下步骤进行：

步骤1：用加速度传感器采集正常装配转向管柱和异常装配转向管柱模拟运行时产生的振动信号，组成原始信号样本集Q；

步骤2：采用快速傅里叶变换将振动信号样本集Q转换为频域信号集P；

步骤3：剔除频域信号集P中的高频部分并计算幅值，组成新的样本集A；

步骤4：计算样本集A的振动加速度级LA；

步骤5：对振动加速度级LA进行低通滤波得到平滑处理后的，对进行下采样，得到重构的样本集D；

步骤6：对重构的样本集D进行标准化处理，得到标准化样本集D*；

步骤7：将标准化样本集D*划分为训练数据集D*_train和测试数据集D*_text，把训练数据集D*_train及其样本标签作为输入数据，建立SVM分类模型，将测试数据集D*_text输入SVM分类模型，输出为装配质量正常和异常两种分类结果，完成质量检测。

所述步骤1中的原始信号样本集，其中表示第i组原始信号样本，所述，其中表示第j个采样点，N为采集的样本量，n为采样点数，采样间隔为T，采样频率为f_s=，采样时间为t=nT。