基于生成对抗网络的超声焊接质量在线监测方法,使用激光测振仪实时测量底模的振幅数据、焊接过程中的超声波频率数据;使用压力变送器采集气缸与超声焊头之间的压力,实时测量压力数据;使用红外测温仪实时采集超声换能器陶瓷片温度、超声焊头温度数据。构建多并行辅助分类器的生成对抗网络ACGAN,处理上述五组数据,并将生成器生成的数据用于数据不均衡时的数据增强;搭建融合网络GAN‑Fusion融合经过处理的数据后,搭建分类器用于识别焊接质量,焊接该质量分为过焊、欠焊、正常焊。本技术方案能够直接从实际加工数据中提取相关特征信息并建立诊断模型,有助于提高故障检测及诊断的精度及效率,最终实现超声焊接质量在线检测。
背景技术
超声波焊接原理是利用超声频率的机械振动能量,连接同种材料或异种材料的一种特殊方法。在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将线框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升。超声波焊接广泛应用于动力电池制造、线束连接、汽车部件焊接等多个工业领域。
现有超声焊接质量检测方法主要图像检测、射线检测、磁粉检测和涡流检测等,这些方法都是离线式检测方法,需要在焊接完成后再进行检测。
超声焊接质量在线检测方法目前面临的问题包括:需要针对不同应用具体分析设备内在结构,对于结构复杂、工况多变的对象难以建立准确的数学模型;另外基于信号分析的诊断方法虽然无需建立数学模型,但其只在对象出现明显的外部特诊时才有效,在实际应用中因工况恶劣多变而失效。
实现思路