1.本发明涉及基于人工智能的配电柜检测技术领域，尤其涉及一种基于人工智能的配电柜焊接质量检测方法。
背景技术：
2.人工智能是近年来一门新的技术科学，得到了愈加广泛的重视。随着人工智能产品的大量普及，其带来的高效便捷性将会使生产力水平大幅度提升，而且人工智能还将带来更多的可能性，未来，借助人工智能，在机器人、控制系统、仿真系统中得到更为广泛的应用。
3.配电柜在应用中，可分为隔离柜、进线柜、pt柜、出线柜、电容柜等，是集中安装开关、仪表等设备的成套装置。当线路出现故障时，便于管控、检修，同时可内置有各种保护措施，在用电时防止短路。
4.配电柜的柜体钢板在焊接成型后，传统方式是通过人工进行检验，在检验的过程中，需要凭借经验作出判别，因此质检精确度较低。
技术实现要素：
5.为了克服现有技术的不足，本发明的意图之一在于提供一种基于人工智能的配电柜焊接质量检测方法，通过人工智能，对配电柜的生产进行质检，精确度高。
6.一种基于人工智能的配电柜焊接质量检测方法，包括以下工序：
7.步骤s1：将柜板输送至焊接设备处；
8.步骤s2：通过焊接夹具稳固柜板后，进行焊接；
9.步骤s3：将焊接完成的柜板进行质检；
10.步骤s4：将质检合格的柜板输送至下一道工序，将不合格的柜板回收处理。
11.进一步的，步骤s3中的质检方法，具体如下：
12.s100：获得各柜板对应的焊接尺寸差、焊机反射功率序列、焊接间隔、焊接填充材料的尺寸和焊机走丝速率；
13.s200：按照各柜板对应的焊机反射功率序列、焊接填充材料的尺寸和焊机走丝速率运算各柜板焊接经过对应的焊接填充材料的熔解度；
14.s300：按照各柜板对应的焊接尺寸差、焊接间隔和焊接填充材料的尺寸运算各柜板对应的对准加工度；
15.s400：按照各柜板对应的焊接填充材料的熔解度和对准加工度，运算各柜板对应的焊接缝评估指标；；
16.s500：按照各柜板对应的焊机反射功率序列和焊接缝评估指标对各柜板进行近似性配合；
17.s600：按照配合结果判别各柜板对应的焊接品质。
18.进一步的，步骤s200包括：
19.熔解度的运算方法：
[0020][0021][0022]
φ＝lg(wj)*ej；
[0023]
其中，tj为第j个柜板焊接经过对应的焊接填充材料的熔解度，wj为第j个柜板对应的焊机走丝速率，ej为第j个柜板对应的焊接填充材料的尺寸，fj为第j个柜板对应的焊机反射功率序列，mean()为求平均数，e为自然常数。
[0024]
进一步的，步骤s300包括：
[0025]
对准加工度的运算方法为：
[0026][0027]
γ＝cj*ej*gj；
[0028]
其中，xj为第j个柜板对应的对准加工度，cj为第j个柜板对应的焊接尺寸差，ej为第j个柜板对应的焊接填充材料的尺寸，gj为第 j个柜板对应的焊接间隔，o是对准调整系数。
[0029]
进一步的，步骤s500包括：
[0030]
s510：运算任意两个柜板对应的焊机反射功率序列之间的皮尔逊积矩相关系数；
[0031]
s520：按照任意两个柜板对应的皮尔逊积矩相关系数和焊接缝评估指标运算任意两个柜板之间的焊接缝近似性，焊接缝近似性的运算公式如下：
[0032][0033]
κ＝abs(r
j-rs)；
[0034]
其中，u
js
为第j个柜板和第s个柜板之间的焊接缝近似性，h
js
为第j个柜板和第s个柜板对应的焊机反射功率序列之间的皮尔逊积矩相关系数，rj为第j个柜板对应的焊接缝评估指标，rs为第s个柜板对应的焊接缝评估指标，abs()为求绝对值。
[0035]
进一步的，步骤s600包括：
[0036]
s610：对于已经实现配合的两个柜板，按照柜板对应的对准加工度和焊机反射功率序列运算各配合组中两个柜板的对准区别度；
[0037]
s620：采用各配合组对应的对准区别度对各配合组中柜板的焊接缝评估指标进行修订；
[0038]
s630：将修订后的值记为柜板对应的焊接品质评分；
[0039]
s640：将各配合组中的各柜板对应的焊接品质评分与品质评分临界值进行比对，若柜板对应的焊接品质评分大于等于品质评分临界值，则判定该柜板的焊接品质满足焊接品质要求；若柜板对应的焊接品质评分小于品质评分临界值，则判定该柜板的焊接品质不满足焊接品质要求。
[0040]
进一步的，各配合组中两个柜板的对准区别度的运算公式如下：
[0041][0042][0043]
其中，a
bu
表示某一配合组中柜板b和柜板u的对准区别度，xb为柜板b对应的归一化后的对准加工度，xu为柜板u对应的归一化后的对准加工度，rb为柜板b对应的焊接缝评估指标，ru为柜板u对应的焊接缝评估指标，abs()为求绝对值。
[0044]
进一步的，步骤s620中的修订方式如下：
[0045]
对于配合组中的柜板b，采用公式lb＝rb*a
bu
+ru*[1-a
bu
]运算柜板 b对应的焊接品质评分，lb为柜板b对应的焊接品质评分；
[0046]
对于配合组中的柜板y，采用公式lu＝ru*a
bu
+ru*[1-a
bu
]运算柜板 u对应的焊接品质评分，lu为柜板u对应的焊接品质评分。
[0047]
进一步的，将不能完成最大权分配的柜板记为独立的柜板，对于独立的柜板，采用如下方法判定各独立的柜板的焊接品质是否满足要求：
[0048]
s650：运算各独立的柜板与所有配合组中焊接品质评分最高的柜板之间的对准区别度；
[0049]
s660：按照各独立的柜板与焊接品质评分最高的柜板之间的对准区别度对各独立的柜板的焊接缝评估指标进行修订；
[0050]
s670：将各独立的柜板对应的焊接品质评分与品质评分临界值进行比对，若柜板对应的焊接品质评分大于等于品质评分临界值，则判定该柜板的焊接品质满足焊接品质要求；若柜板对应的焊接品质评分小于品质评分临界值，则判定该柜板的焊接品质不满足焊接品质要求。
[0051]
进一步的，步骤s660包括：
[0052]
s661：各独立的柜板与所有配合组中焊接品质评分最高的柜板之间的对准区别度的运算公式如下：
[0053][0054][0055]
其中，a
z，max
为独立的柜板z和焊接品质评分最高的柜板的对准区别度，xz为独立的柜板z对应的归一化后的对准加工度，x
max
为焊接品质评分最高的柜板对应的归一化后的对准加工度，rz为独立的柜板 z对应的焊接缝评估指标，r
max
为焊接品质评分最高的柜板对应的焊接缝评估指标；
[0056]
s662：修订的经过为：采用公式lz＝rz*(1-a
z，max
)运算修订后的独立的柜板z的焊接缝评估指标，其中，lz为修订后的独立的柜板z的焊接缝评估指标。
[0057]
本发明得到的有益效果为：
[0058]
基于对柜板进行焊接过程中的关联数据体现了对各柜板焊接品质的自动检验，本
方法的柜板的焊接设备对准及焊接系统是一种基于人工智能的焊接系统，无需依靠人工对各柜板的焊接品质进行检验；对焊接设备进行调校依靠于对焊接品质的检验结果，本方法的检验结果相对于人工检验的方式更加客观，检验结果更加精确，从而提高了对焊接设备进行调校的精确性。
[0059]
上述示意仅是本发明技术方式的概述，为了可以更清楚了解本发明的技术方式，而可依照示意书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他意图、特点和优点可以更显明易懂，以下特举较佳实施例，详细示意如下。
具体实施方式
[0060]
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描绘，应当示意的是，在不相冲突的前提下，以下描绘的各实施例之间或各技术特点之间可以任意组合组成新的实施例。除非另有定义，本文所使用的全体的技术和客观术语与归于本发明的技术领域的技术人员通常解释的含义相像。本文中在本发明的示意书中所使用的术语只是为了描绘具体而言实施例的意图，不是旨在于限度本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或若干关联的所列名意图任意的和全体的组合。
[0061]
一种基于人工智能的配电柜焊接质量检测方法，包括以下工序：
[0062]
步骤s1：将柜板输送至焊接设备处；
[0063]
步骤s2：通过焊接夹具稳固柜板后，进行焊接；
[0064]
步骤s3：将焊接完成的柜板进行质检；
[0065]
步骤s4：将质检合格的柜板输送至下一道工序，将不合格的柜板回收处理。
[0066]
步骤s3中的质检方法，具体如下：
[0067]
s100：获得各柜板对应的焊接尺寸差、焊机反射功率序列、焊接间隔、焊接填充材料的尺寸和焊机走丝速率；
[0068]
配电柜柜板是把柜板焊接在配电柜支架上，使用焊接将柜板焊接在配电柜支架的连接件而进行稳固。焊接的品质与焊接过程中关联数据的设置，本方法主要考量焊接尺寸差、焊机反射功率序列、焊接间隔、焊接填充材料的尺寸和焊机走丝速率这些对焊接品质有较大干扰的数据。对于各关联数据的获得经过，分析如下：
[0069]
由于配电柜支架的连接件尺寸在制作过程中会有偏差，柜板的尺寸在制作过程中也会有偏差，因此，本方法需要收集配电柜支架的连接件尺寸和柜板焊接部位的尺寸。
[0070]
由于柜板和配电柜支架的焊接是需要夹具进行稳固后再使用焊接设备进行焊接，因此选用三维焊接影像建模设备收集稳固后的配电柜支架和柜板焊接部位的尺寸，三维影像建模设备设置在焊接设备焊接平台夹具的上方，以便可以收集到配电柜支架的连接件尺寸和柜板的尺寸。具体的，在柜板和配电柜支架稳固好以后，三维影像建模设备依次收集流水线车间所有的柜板和配电柜支架的尺寸，收集好一个数据后运动到下一收集点。虽然配电柜支架上的连接件的数量不固定，但同一配电柜支架上的连接件的尺寸相同，因此本方法只收集配电柜支架上的一个连接件的尺寸，用该连接件的尺寸代表该配电柜支架上的连接件的尺寸。
[0071]
收集得到所有的配电柜支架的连接件的尺寸数据为 {p
z1
,p
z2
,......,p
zm
}，其中p
z1
为第1个配电柜支架的连接件的尺寸，p
z2
为第2个配电柜支架的连接件的尺寸，p
zm
为第m
个配电柜支架的连接件的尺寸，m为收集的配电柜支架的总数量；收集得到所有柜板焊接部位的尺寸数据为{p
y1
,p
y2
,......,p
ym
}，p
y1
为第1个柜板焊接部位的尺寸， p
y2
为第2个柜板焊接部位的尺寸，p
ym
为第m个柜板焊接部位的尺寸，m为收集的柜板的总数量，配电柜支架的总数量与柜板的总数量相等，第1个配电柜支架对应第1个柜板，第2个配电柜支架对应第2 个柜板，以此类推，第n个配电柜支架对应第n个柜板。三维影像建模设备收集配电柜支架的连接件尺寸和柜板焊接部位的尺寸方式为现有技术，本实施例不再赘述。
[0072]
运算配电柜支架的连接件和对应的柜板焊接部位的尺寸差 pj＝p
zj-p
yj
，其中，pj为第j个柜板对应的焊接尺寸差，p
zj
为第j个配电柜支架的连接件的尺寸，p
yj
为第j个柜板的尺寸；由此，可得到各柜板对应的焊接尺寸差{p1,p2,......,pm}，p1为第1个柜板对应的焊接尺寸差，p2为第2个柜板对应的焊接尺寸差，pm为第m个柜板对应的焊接尺寸差；配电柜支架的连接件的尺寸与柜板焊接部位的尺寸差异越大，即柜板对应的焊接尺寸差越大，表明所要焊接部位的间隙越大，对应的焊接设备就需要较大尺寸的焊接填充材料。
[0073]
s200：按照各柜板对应的焊机反射功率序列、焊接填充材料的尺寸和焊机走丝速率运算各柜板焊接经过对应的焊接填充材料的熔解度；
[0074]
焊接设备在将柜板焊接在配电柜支架的连接件的过程中，焊接设备熔解焊接填充材料从而对焊接缝隙进行添补；由于焊接设备焊接填充材料熔解需要一定时间，激光焊接设备中的光子束会有一部分以反射光的方式逃离，这一部分逃离的焊接设备光束功率成为反射光功率。
[0075]
柜板在与配电柜支架焊接的过程中需要夹具稳固，通过焊接设备的接头移动来完成焊接经过。用热敏记录纸明确对柜板与配电柜支架焊接过程中的焊接设备光束的反射方向，然后在间距反射点设置间距处放置焊接设备功率仪的探头，用于探测反射光的功率高低，本方法设置间距为80mm。采用焊接设备功率仪收集柜板与配电柜支架焊接过程中的反射光功率的高低，可收集到反射光功率数据fj＝{f
j1
,f
j2
,......,f
jo
}。其中，fj为第j个柜板对应的焊机反射功率序列， f
j1
为第j个柜板的第1个收集时刻对应的反射光功率，f
j2
为第j个柜板的第2个收集时刻对应的反射光功率，f
jo
为第j个柜板的第o个收集时刻对应的反射光功率，本方法中每个柜板的焊接经过对应o个收集时刻，o＝95，作为其它实施方式，o的值可以按照需要进行调整。
[0076]
一般情况下，焊接设备焊接填充材料的常用尺寸有0.5mm、 0.6mm、0.8mm，焊接填充材料的尺寸与柜板对应的焊接尺寸差和焊接设备的数据有关，焊接填充材料的尺寸是人工按照上述尺寸差和焊接设备的数据给定的，在焊接之前就已经明确，为已知量。由此可得到各柜板对应的焊接填充材料的尺寸数据为{e1,e2,......,hm}，其中，e1为第1个柜板对应的焊接填充材料的尺寸，e2为第2个柜板对应的焊接填充材料的尺寸，hm为第m个柜板对应的焊接填充材料的尺寸。
[0077]
焊接设备的焊接填充材料运动速率是由配电柜支架对应的焊接尺寸差、配电柜支架的厚度、焊接填充材料的尺寸、焊接设备的焊接速率共同运算得到的，运算公式为现有技术，此处不再赘述。因此，可得到各柜板对应的焊机走丝速率数据为{w1,w2,......,wo}，其中，w1为第j个柜板对应的焊机走丝速率，w为第2个柜板对应的焊机走丝速率，wo为第o个柜板对应的焊机走丝速率。
[0078]
焊接设备在将柜板焊接在配电柜支架的连接件的过程中，焊接填充材料的运动速
率、反射光功率和焊接填充材料尺寸均与焊接填充材料的熔解度成正相关关系，当焊接填充材料的运动速率越快、反射光功率越大且焊接填充材料尺寸越大时，焊接焊接填充材料的熔解度越低；反之，焊接填充材料的熔解度越高。
[0079]
s300：按照各柜板对应的焊接尺寸差、焊接间隔和焊接填充材料的尺寸运算各柜板对应的对准加工度；
[0080]
基于小型超声仪器测量焊接设备接头与焊接部位的间距，小型超声仪器设置在焊接设备接头靠上，在开始焊接前测量焊接设备接头间距焊接部位的间距，记为焊接间隔。由此可得到各柜板对应的焊接设备接头间距柜板焊接部位数据为{g1,g2,......,gm}，其中，g1为第1个柜板对应的焊接间隔，g2为第2个柜板对应的焊接间隔，gm为第m个柜板对应的焊接间隔。
[0081]
s400：按照各柜板对应的焊接填充材料的熔解度和对准加工度，运算各柜板对应的焊接缝评估指标；；
[0082]
s500：按照各柜板对应的焊机反射功率序列和焊接缝评估指标对各柜板进行近似性配合；
[0083]
s600：按照配合结果判别各柜板对应的焊接品质。
[0084]
焊接设备的对准度越高，对柜板和配电柜支架的焊接质量越好；焊接时焊接填充材料的熔解度越高，对柜板和配电柜支架的焊接质量越好；本方法将各柜板对应的焊接填充材料的熔解度和对准加工度之积作为各柜板对应的焊接缝评估指标rj，rj为第j个柜板对应的焊接缝评估指标，rj越大，焊接后的焊接缝的品质越好。
[0085]
步骤s200包括：
[0086]
熔解度的运算方法：
[0087][0088][0089]
φ＝lg(wj)*ej；
[0090]
其中，tj为第j个柜板焊接经过对应的焊接填充材料的熔解度，wj为第j个柜板对应的焊机走丝速率，ej为第j个柜板对应的焊接填充材料的尺寸，fj为第j个柜板对应的焊机反射功率序列，mean()为求平均数，e为自然常数。
[0091]
对各柜板对应的焊接填充材料的熔解度进行归一化处理，得到各柜板对应的归一化后的焊接填充材料的熔解度tj，tj为第j个柜板焊接经过对应的归一化后的焊接填充材料的熔解度。
[0092]
步骤s300包括：
[0093]
对准加工度的运算方法为：
[0094][0095]
γ＝cj*ej*gj；
[0096]
其中，xj为第j个柜板对应的对准加工度，cj为第j个柜板对应的焊接尺寸差，ej为第j个柜板对应的焊接填充材料的尺寸，gj为第 j个柜板对应的焊接间隔，o是对准调整系
数。
[0097]
随着焊接设备的接头与焊接部位的间距变大，焊接设备的对准就会发生极细微的偏移，焊接设备的对准度就会下降；柜板与配电柜支架的连接件的尺寸差越大，焊接设备的对准度就会下降；焊接填充材料的尺寸越大，焊接设备的对准度就会下降。
[0098]
对各柜板对应的对准加工度进行归一化处理，得到各柜板对应的归一化后的对准加工度xj，xj为第j个柜板焊接经过对应的归一化后的对准加工度。
[0099]
步骤s500包括：
[0100]
s510：运算任意两个柜板对应的焊机反射功率序列之间的皮尔逊积矩相关系数；
[0101]
s520：按照任意两个柜板对应的皮尔逊积矩相关系数和焊接缝评估指标运算任意两个柜板之间的焊接缝近似性，焊接缝近似性的运算公式如下：
[0102][0103]
κ＝abs(r
j-rs)；
[0104]
其中，u
js
为第j个柜板和第s个柜板之间的焊接缝近似性，h
js
为第j个柜板和第s个柜板对应的焊机反射功率序列之间的皮尔逊积矩相关系数，rj为第j个柜板对应的焊接缝评估指标，rs为第s个柜板对应的焊接缝评估指标，abs()为求绝对值。
[0105]
得到多个配合组，每个配合组包括两个焊接经过最近似的柜板。
[0106]
基于任意两个柜板之间的焊接缝近似性，采用k-m算法对各柜板做最大权分配处理。
[0107]
步骤s600包括：
[0108]
s610：对于已经实现配合的两个柜板，按照柜板对应的对准加工度和焊机反射功率序列运算各配合组中两个柜板的对准区别度；
[0109]
s620：采用各配合组对应的对准区别度对各配合组中柜板的焊接缝评估指标进行修订；
[0110]
s630：将修订后的值记为柜板对应的焊接品质评分；
[0111]
s640：将各配合组中的各柜板对应的焊接品质评分与品质评分临界值进行比对，若柜板对应的焊接品质评分大于等于品质评分临界值，则判定该柜板的焊接品质满足焊接品质要求；若柜板对应的焊接品质评分小于品质评分临界值，则判定该柜板的焊接品质不满足焊接品质要求。
[0112]
需要对该柜板品质进行人工核验。
[0113]
各配合组中两个柜板的对准区别度的运算公式如下：
[0114][0115][0116]
其中，a
bu
表示某一配合组中柜板b和柜板u的对准区别度，xb为柜板b对应的归一化后的对准加工度，xu为柜板u对应的归一化后的对准加工度，rb为柜板b对应的焊接缝评估指标，ru为柜板u对应的焊接缝评估指标，abs()为求绝对值。
[0117]
步骤s620中的修订方式如下：
[0118]
对于配合组中的柜板b，采用公式lb＝rb*a
bu
+ru*[1-a
bu
]运算柜板 b对应的焊接品质评分，lb为柜板b对应的焊接品质评分；
[0119]
对于配合组中的柜板y，采用公式lu＝ru*a
bu
+ru*[1-a
bu
]运算柜板 u对应的焊接品质评分，lu为柜板u对应的焊接品质评分。
[0120]
以上为对配合组中各柜板品质的检验，但是，在完成k-m最大权分配后，可能会有不能完成最大权分配的柜板。
[0121]
将不能完成最大权分配的柜板记为独立的柜板，对于独立的柜板，采用如下方法判定各独立的柜板的焊接品质是否满足要求：
[0122]
s650：运算各独立的柜板与所有配合组中焊接品质评分最高的柜板之间的对准区别度；
[0123]
s660：按照各独立的柜板与焊接品质评分最高的柜板之间的对准区别度对各独立的柜板的焊接缝评估指标进行修订；
[0124]
s670：将各独立的柜板对应的焊接品质评分与品质评分临界值进行比对，若柜板对应的焊接品质评分大于等于品质评分临界值，则判定该柜板的焊接品质满足焊接品质要求；若柜板对应的焊接品质评分小于品质评分临界值，则判定该柜板的焊接品质不满足焊接品质要求。
[0125]
需要对该柜板品质进行人工核验。
[0126]
步骤s660包括：
[0127]
s661：各独立的柜板与所有配合组中焊接品质评分最高的柜板之间的对准区别度的运算公式如下：
[0128][0129][0130]
其中，a
z，max
为独立的柜板z和焊接品质评分最高的柜板的对准区别度，xz为独立的柜板z对应的归一化后的对准加工度，x
max
为焊接品质评分最高的柜板对应的归一化后的对准加工度，rz为独立的柜板z对应的焊接缝评估指标，r
max
为焊接品质评分最高的柜板对应的焊接缝评估指标；
[0131]
如果某独立的柜板与焊接品质评分最高的柜板之间的对准区别度越大，那么该独立的柜板的焊接品质越差，反之，该独立的柜板的焊接品质越好。本方法按照各独立的柜板与焊接品质评分最高的柜板之间的对准区别度对各独立的柜板的焊接缝评估指标进行修订，将修订后的值记为独立的柜板对应的焊接品质评分。
[0132]
s662：修订的经过为：采用公式lz＝rz*(1-a
z，max
)运算修订后的独立的柜板z的焊接缝评估指标，其中，lz为修订后的独立的柜板z的焊接缝评估指标。
[0133]
基于上述内容，可以体现对各柜板的品质的检验，当柜板的品质不满足要求时，可以对其对应的焊接设备进行调校。本方法的重点在于判别需要对哪些柜板对应的焊接设备进行调校，而不在于如何对焊接设备进行调校，对焊接设备进行校正的经过为现有技术，此
处不再赘述。
[0134]
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限度本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的一切非实则性的转化及替换均归于本发明所要求保护的范围。