本發(fā)明屬于導線壓接智能制造領域。涉及一種軟測量算法，通過運用最小二乘算法計算出油缸位移和導線壓接軸向形變之間的函數(shù)關系，進而由油缸位移計算出導線壓接軸向形變大小的方法。

背景技術：

在導線的加工領域中，需要將去除包覆層的導線裝配在產(chǎn)品上，并要求實現(xiàn)與金屬套筒的可靠壓接，在壓接過程通過對金屬套筒和導線包覆層同時進行強力擠壓變形，使導線與金屬套筒鑲嵌。目前，壓接過程主要通過人工來實現(xiàn)，具體實現(xiàn)方式是將剝除包覆層的導線與金屬套筒通過特定膠水先固定好，之后將導線放入壓接機構，通過人工施加壓力，將導線和金屬套筒壓接在一起。這種方式具有很大的弊端，例如，每一次實施的壓力不可能都是固定的，這就造成了壓接效果的參差不齊，而且在這種方式下，導線的壓接效果完全由人眼判斷，這會造成很大的誤差，一些重要的工藝參數(shù)例如壓接后金屬套筒的軸向形變是不容易測得的，更不用說在線估計了。由此，我們采用的是導線的壓接自動化，通過一個壓力施加裝置對剝除包覆層并且與金屬套筒固定在一起的導線進行施壓，油缸的位移與油缸的壓力是有一定關系的，在此，我們將設定的導線軸向形變作為輸入量，將壓制過程中油缸活塞的徑向位移作為輸出，通過某種算法建立起二者的函數(shù)關系。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法，該方法通過位移傳感器采集的大量數(shù)據(jù)并運用最小二乘算法建立輸入與輸出的函數(shù)關系，也即建立油缸位移與壓接過程中導線的軸向形變的函數(shù)關系，采集的數(shù)據(jù)參入數(shù)據(jù)庫并顯示在人機交互界面?；谟透孜灰频膶Ь€壓接軸向形變軟測量方法，它包含以下步驟：

步驟一：首先將金屬套筒簡單固定在導線上，并在邊緣固定一限位夾，便于定位導線，之后將導線放置于壓接機構，完成軸向定位；

步驟二：油缸啟動，壓接開始，在導線壓接軸線形變劃分出足夠小的分度值，按照分度值，隨著位移的遞增一層一層進行壓接，位移傳感器記錄每一分度值時油缸活塞的位移，待測樣本中有多條導線，按照上述方法逐條進行壓接，并記錄其壓接過程中油缸活塞的位移。

步驟三：對在步驟二形成的數(shù)據(jù)進行處理，運用最小二乘算法，計算出油缸活塞位移和導線軸向形變之間的函數(shù)關系。

本發(fā)明的有益技術效果為：以前的人工實施壓接動力，每次實施的壓力大小不一定都是一樣的，有很大的偏差，而且其形變量如果需要測量的話，只能在最后通過人眼進行一個大概的估計，精度不高，現(xiàn)在實施機器的自動壓接，壓接動力基本能夠保持恒定，即使有偏差的話，偏差也不會太大，這樣就保證了壓接成品質(zhì)量的穩(wěn)定性，而且在自動壓接過程中，可以對導線的軸向形變進行實時在線估計，這樣把感性的事物變成具體、客觀的數(shù)據(jù)，這樣有利于方法的改進以及良品率的提升，也能在一定程度上保證導線壓接的質(zhì)量。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明：

圖1基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法的控制方框圖。

圖2為本發(fā)明所述基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法的系統(tǒng)結構圖。

圖3為本發(fā)明所述基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法的壓接執(zhí)行機構原理圖。

圖4為本發(fā)明所述基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法的系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。

圖1基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法的控制方框圖。本方案中采取的是將導線的壓接軸向形變位移作為一個輸入量，將油缸活塞位移作為輸出量，通過實驗數(shù)據(jù)確定二者的關系。導線安置完畢后，將設定的導線壓機軸向形變作為輸入量，在驅(qū)動器的作用下，油缸開始運動，并帶動軸向動作轉(zhuǎn)換裝置運動，轉(zhuǎn)換裝置帶動壓接裝置對導線進行壓接，位移傳感器將采集到的油缸活塞待測位移數(shù)據(jù)記錄下來，并將采集的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)庫和人機交互界面，連續(xù)對多條導線進行上述操作，并將所得參數(shù)保存至數(shù)據(jù)庫，然后通過最小二乘算法進行計算，得出導線形變和油缸位移之間的函數(shù)關系。

圖2為本發(fā)明所述基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法的系統(tǒng)結構圖，包括以下模塊：支架；夾持裝置；限位夾；壓接執(zhí)行機構。通過支架、夾持裝置、限位夾固定住導線，并完成軸向定位過程，為壓接過程做準備。這樣處理一方面可以防止導線和壓接執(zhí)行結構產(chǎn)生圓心差，另一方面又可以保證壓接部位位置尺寸符合設計的尺寸要求。

圖3位本發(fā)明所述基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法的壓接執(zhí)行機構原理圖，包括以下模塊，油缸；活塞；壓接裝置；軸向動作轉(zhuǎn)換裝置；油缸底座。當導線放入壓接機構到位后，在油缸驅(qū)動器的作用下，活塞開始運動，并帶動與之連在一起的軸向動作轉(zhuǎn)換裝置運動，轉(zhuǎn)換裝置會帶動壓接裝置對導線進行壓接，此為整個導線壓接的過程。

圖4為本發(fā)明所述基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法的系統(tǒng)流程圖，具體實現(xiàn)步驟如下：

(1)將導線壓接軸向形變分為L等份，l∈(1…L)。

(2)待測樣本中總共有M根導線，記導線標號為m,m∈(1…M)，并將第m根導線在第l步(等份)壓制的時，記軸向形變位移為θ_m,l，對應的活塞位移測量值為s_1,l。

(3)把導線按照要求放置在壓接操作平臺上，完成導線的軸向的定位。

(4)從1到M對每一根導線進行分別壓制。設第m根導線，設置的壓制軸向形變過程為設定值序列對應于設定值的實際軸向形變?yōu)棣?sub>m.l，活塞位移為s_m,l。而s_m,l可由位移傳感器測得，并記錄保存于數(shù)據(jù)庫。從1到L逐步推進壓制，得到第m根導線的活塞位移序列為S_m＝[s_m,1…s_m,l…s_m,L]^T，對應的導線金屬筒的軸向形變?yōu)棣?sub>m＝[θ_m.1,…,θ_m.l,…θ_m.L]^T。

(5)從1到M，對導線重復步驟(4)操作，記錄數(shù)據(jù)，并保存至數(shù)據(jù)庫。

(6)由此得到油缸位移向量為(M*L)維，導線壓接軸向形變向量為為(M*L)維。采用最小二乘法得到Θ的估計測量值計算函數(shù)模型

本發(fā)明基于油缸位移的導線壓接軸向形變軟測量方法(6)的詳細推導步驟如下：

由以上可設油缸位移集合為導線壓接金屬管軸向形變向量為為(M*L)維，由此可設導線金屬管壓接軸向形變和油缸活塞位移之間的函數(shù)關系為：

可以得到S＝A·Θ+V，A_m中系數(shù)a_l為壓制裝置設計的活塞口徑向位移與導線金屬管軸向位移的轉(zhuǎn)換關系。V為測量噪聲和壓接裝置的機加工誤差使用磨損。

由最小二乘算法可得

(7)當壓接新的導線,設其編號為M+1，從1到L逐步推進壓接，得到第m根導線的活塞位移序列為S_M+1＝[s_M+1,1…s_M+1,l…s_M+1,L]^T，對應的導線金屬筒的軸向形變?yōu)棣?sub>M+1＝[θ_M+1.1,…,θ_M+1.l,θ_M+1.L]^T。將油缸位移向量的第1根導線的位移向量去掉，然后加入新的導線壓制位移向量S_M+1，于是新的油缸位移向量利用(6)得到的數(shù)學模型，得到新的而就是導線M+1的金屬圓筒壓接軸向形變位移的軟測量值。