一种用于螺栓拧紧过程的异常筛选方法与设备与流程

本申请涉及计算机，尤其涉及一种用于螺栓拧紧过程的异常筛选技术。

背景技术：

1、现有的检测螺栓拧紧异常的方式通常为模型训练法，但一方面，模型训练所需的时间成本和应用成本较大；另一方面，由于实际生产过程中，螺栓拧紧异常的情况较少，因此，无法为模型训练提供足够的异常数据，导致训练过程的时间成本高。

2、同时，由于螺栓拧紧过程中通常为变频采样，现有的检测螺栓拧紧异常方式在变频采样的场景下表现较差。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种用于螺栓拧紧过程的异常筛选方法与设备。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种用于螺栓拧紧过程的异常筛选的方法，其中，所述方法包括：

3、获取螺栓拧紧过程的量化曲线；

4、根据所述量化曲线及预设标准线通过fréchet(弗朗明歇/弗雷歇)距离确定所述螺栓拧紧过程与预设标准拧紧过程的相似度值，其中，所述预设标准线为标准螺栓拧紧过程的量化曲线；

5、根据预设相似度阈值及所述相似度值确定所述螺栓拧紧过程是否异常。

6、进一步地，所述螺栓拧紧过程具有唯一的结果扭矩，其中，所述获取螺栓拧紧过程的量化曲线之后还包括：

7、根据所述结果扭矩在所述量化曲线中截取到达结果扭矩前的目标分段；

8、其中，所述根据所述量化曲线及预设标准线通过fréchet距离确定所述螺栓拧紧过程与预设标准拧紧过程的相似度值包括：

9、根据所述目标分段及标准分段通过fréchet距离确定所述螺栓拧紧过程与预设标准拧紧过程的相似度值，其中，所述标准分段为所述预设标准线中到达其对应的结果扭矩之前的分段。

10、进一步地，所述量化曲线包括扭矩时间曲线，预设拟合阈值及拟合比例，其中，所述根据所述结果扭矩在所述量化曲线中截取到达所述结果扭矩前的目标分段包括：

11、确定所述结果扭矩y1在所述扭矩时间曲线上对应的第一点(x1,y1)；

12、根据所述拟合比例p设置所述时间扭矩曲线上的第二点(x2,y2)，其中，y2/y1＝p；

13、根据所述第一点及所述第二点确定拟合直线；

14、若所述拟合直线上的第三点(x3,y3)与所述扭矩时间曲线上的第四点(x3,y4)满足|y3-y4|＝a，将所述第四点作为所述目标分段的起点，其中，a为所述拟合阈值；

15、将所述扭矩时间曲线上位于所述起点与所述第一点之间的曲线分段作为所述目标分段。

16、进一步地，所述量化曲线还包括扭矩角度曲线，其中，所述根据所述目标分段及所述标准分段通过fréchet距离确定所述螺栓拧紧过程与预设标准拧紧过程的的相似度值包括：

17、在所述扭矩角度曲线中确定所述目标分段对应的扭矩角度分段；

18、根据所述fréchet距离计算所述扭矩角度分段与标准扭矩角度分段的相似度，以确定所述螺栓拧紧过程与预设标准拧紧过程的相似度值，其中，所述标准扭矩角度分段为所述标准分段在所述预设标准线对应的扭矩角度曲线中的对应分段。

19、进一步地，所述根据所述fréchet距离计算所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的相似度包括：

20、根据所述fréchet距离采用非递归方式计算所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的相似度。

21、进一步地，所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段均由若干个包含扭矩及角度的采样点构成，其中，所述根据所述fréchet距离采用非递归方式计算所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的相似度包括：

22、构建所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的采样点的距离矩阵；

23、根据所述距离矩阵确定所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段之间的采样点匹配序列；

24、根据所述采样点匹配序列计算每对匹配的所述扭矩角度分段采样点与所述标准扭矩角度分段的采样点之间的距离值；

25、将所述距离值的最大值作为所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的相似度。

26、进一步地，所述构建所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的采样点的距离矩阵包括：

27、构建所述距离矩阵d＝[]m×n，其中，m及n分别为所述扭矩角度分段a及所述标准扭矩角度分段b的采样点个数，

28、d[0,0]＝dist(a0,b0)，

29、d[i,0]＝dist(ai,b0)+d[i-1,0]，其中i∈[1,m-1]，

30、d[0,j]＝dist(a0,bj)+d[0,j-1]，其中j∈[1,n-1]，

31、d[i,j]＝dist(ai,bj)+min(d[i-1,j],d[i,j-1],d[i-1,j-1])，其中

32、i∈[1,m-1]，j∈[1,n-1]，

33、其中，dist(ap,bq)为所述扭矩角度分段的第p个采样点与所述标准扭矩角度分段的第q个采样点之间的欧氏距离。

34、进一步地，所述根据所述距离矩阵确定所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段之间的采样点匹配序列包括：

35、将d[m-1,n-1]作为所述采样点匹配序列的起点，确定其相邻的三个矩阵单元中的最小值d[a,b]，将d[a,b]加入所述采样点匹配序列中；

36、若a≠0且b≠0，则以d[a,b]为起点循环上述步骤，直至d[a,b]＝d[0,0]；

37、若a＝0或b＝0，则将d[a,b]至d[0,0]直线路径上包含d[0,0]在内的全部矩阵单元顺次加入所述采样点匹配序列中。

38、进一步地，所述根据所述采样点匹配序列计算每对匹配的所述扭矩角度分段采样点与所述标准扭矩角度分段采样点之间的距离值包括：

39、遍历所述采样点匹配序列，对于遍历到的d[a,b]，计算所述扭矩角度分段第a个采样点与所述标准扭矩角度分段第b个采样点之间的欧式距离。

40、根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如前述方法的操作。

41、根据本申请的再一方面，还提供了一种用于螺栓拧紧过程的异常筛选设备，其中，该设备包括：

42、一个或多个处理器；以及

43、存储有计算机可读指令的存储器，所述计算机可读指令在被执行时使所述处理器执行上述方法的操作。

44、与现有技术相比，本申请获取螺栓拧紧过程的量化曲线；根据所述量化曲线及预设标准线通过fréchet距离确定所述螺栓拧紧过程与预设标准拧紧过程的相似度值，其中，所述预设标准线为标准螺栓拧紧过程的量化曲线；根据预设相似度阈值及所述相似度值确定所述螺栓拧紧过程是否异常。通过此方式，实现了一种应用成本小的快速异常筛选方式，该方式在螺栓拧紧数据变频采集的场景下表现稳定。

技术特征：

1.一种用于螺栓拧紧过程的异常筛选方法，其中，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，所述螺栓拧紧过程具有唯一的结果扭矩，其中，所述获取螺栓拧紧过程的量化曲线之后还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，所述量化曲线包括扭矩时间曲线，预设拟合阈值及拟合比例，其中，所述根据所述结果扭矩在所述量化曲线中截取到达所述结果扭矩前的目标分段包括：

4.根据权利要求2或3所述的方法，所述量化曲线还包括扭矩角度曲线，其中，所述根据所述目标分段及所述标准分段通过fréchet距离确定所述螺栓拧紧过程与预设标准拧紧过程的的相似度值包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述fréchet距离计算所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的相似度包括：

6.根据权利要求5所述的方法，所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段均由若干个包含扭矩及角度的采样点构成，其中，所述根据所述fréchet距离采用非递归方式计算所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的相似度包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述构建所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段的采样点的距离矩阵包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述根据所述距离矩阵确定所述扭矩角度分段与所述标准扭矩角度分段之间的采样点匹配序列包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述根据所述采样点匹配序列计算每对匹配的所述扭矩角度分段采样点与所述标准扭矩角度分段采样点之间的距离值包括：

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。

11.一种用于螺栓拧紧过程的异常筛选设备，其中，该设备包括：

技术总结
本申请的目的是提供一种用于螺栓拧紧过程的异常筛选方法与设备。与现有技术相比，本申请获取螺栓拧紧过程的量化曲线；根据所述量化曲线及预设标准线通过Fréchet距离确定所述螺栓拧紧过程与预设标准拧紧过程的相似度值，其中，所述预设标准线为标准螺栓拧紧过程的量化曲线；根据预设相似度阈值及所述相似度值确定所述螺栓拧紧过程是否异常。通过此方式，实现了一种应用成本小的快速异常筛选方式，该方式在螺栓拧紧数据变频采集的场景下表现稳定。

技术研发人员：刘寅飞,徐骏,黄毅,郭云,何琪
受保护的技术使用者：上海大制科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13