CN119216861B - 基于水位传感器组装检测的联动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于水位传感器组装检测的联动控制方法及系统，涉及组装联动控制相关技术领域，该方法包括：基于水位传感器类型匹配获取预定组装方案；根据运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料；将待组装的水位传感器放入组装设备的工作台，启动图像检测工位对水位传感器进行焊点质量检测；若焊点质量检测结果合格，进行装小盖作业；对水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注为合格品，并通过下料夹将水位传感器夹至后续作业流程的传送带内。解决了现有技术中存在的组装检测流程效率低下、装配精度难以保证，导致水位传感器质量和生产效率较差的技术问题，达到了提高传感器组装效率、装配精度及质量稳定性的技术效果。

Description

基于水位传感器组装检测的联动控制方法及系统

技术领域

本申请涉及组装联动控制相关技术领域，具体涉及基于水位传感器组装检测的联动控制方法及系统。

背景技术

在现代工业生产中，水位传感器作为关键组件，广泛应用于液位监测、液体控制等领域，其性能和可靠性直接影响下游设备的运行稳定性。水位传感器的制造涉及多个复杂工序，包括装配、焊接、检测等环节，而这些环节对精度和一致性要求极高，传统的组装方式主要依赖人工操作或半自动设备，虽然能够完成基本任务，但存在效率低下、装配质量不稳定的问题，人工操作由于受限于技术水平和疲劳度，容易导致误装或误差累积；而半自动设备虽然具备一定的生产能力，但缺乏工序间的联动控制，难以满足大规模、高精度生产的需求。焊点质量检测和压盖高度检测是两个重要的质量控制环节，焊点质量直接影响传感器的电气性能与长期稳定性，而压盖高度则决定传感器整体装配是否达到设计规范，传统的质量检测手段通常采用离线抽检或简单的视觉比对，检测效率低且存在漏检风险，导致不良品可能流入下游工序，进一步增加了返工和维修成本。

因此，现阶段相关技术中，存在组装检测流程效率低下、装配精度难以保证，导致水位传感器质量和生产效率较差的技术问题。

发明内容

本申请通过提供基于水位传感器组装检测的联动控制方法及系统，采用组装设备自动化、图像检测焊点质量以及压盖高度检测等技术手段，解决了现有技术中存在的组装检测流程效率低下、装配精度难以保证，导致水位传感器质量和生产效率较差的技术问题，达到了提高传感器组装效率、装配精度及质量稳定性的技术效果。

本申请提供基于水位传感器组装检测的联动控制方法，所述方法包括：基于水位传感器类型匹配获取预定组装方案，其中，所述预定组装方案包括运行参数、物料类型和组装流程；对组装设备进行设备初始化，根据所述运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料，并在确认无误后启动设备；将待组装的水位传感器放入所述组装设备的工作台，按照所述组装流程，依次对水位传感器进行装弹簧和打螺栓作业，并在作业完成后，启动图像检测工位对所述水位传感器进行焊点质量检测，得到焊点质量检测结果；若所述焊点质量检测结果合格，对所述水位传感器进行装小盖作业，并在作业完成后将所述水位传感器流入高度检测工位；在所述高度检测工位，对所述水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注所述水位传感器为合格品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至后续作业流程的传送带内。

在可能的实现方式中，根据所述运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料，并在确认无误后启动设备，还执行以下处理：根据所述运行参数对所述组装设备进行参数配置，其中，所述运行参数至少包括运行模式、机种设定、功能设置、伺服参数和工序参数；根据所述物料类型配置多种物料，并将所述多种物料依次倒入对应的上料斗进行自动上料，其中，所述物料类型包括弹簧、螺栓和小盖，上料斗包括料仓和振动盘；在确认运行参数配置无误且上料斗满足预定上料约束后，启动所述组装设备，其中，预定上料约束包括第一上料约束和第二上料约束。

在可能的实现方式中，预定上料约束包括第一上料约束和第二上料约束，还执行以下处理：所述第一上料约束为料仓内的物料容量小于第一容量比例，所述第二上料约束为振动盘内的物料容量小于第二容量比例，其中，第一容量比例为三分之二，第二容量比例为三分之一。

在可能的实现方式中，启动图像检测工位对所述水位传感器进行焊点质量检测，得到焊点质量检测结果，还执行以下处理：激活图像检测工位的CCD图像传感器采集所述水位传感器的焊锡点图像，获取焊点图像集；将所述焊点图像集输入缺陷识别通道，输出多个焊点缺陷集；基于所述多个焊点缺陷集，进行焊点缺陷影响分析和缺陷分布风险预测，获取缺陷影响系数和分布风险系数；若所述缺陷影响系数小于预期影响系数且所述分布风险系数小于预期风险系数，则焊点质量检测结果合格，反之则焊点质量检测结果不合格。

在可能的实现方式中，采用降噪收敛模型对所述实时事件载荷数据进行降噪处理并提取关键特征词，还执行以下处理：基于卷积神经网络构建缺陷识别通道，其中，所述缺陷识别通道包括多个收敛缺陷识别分支；获取缺陷识别精度，并根据所述识别精度设置调用分支数量，其中，调用分支数量和缺陷识别精度正相关；根据所述调用分支数量在所述多个收敛缺陷识别分支内进行随机筛选，确定多个匹配收敛缺陷识别分支；将所述焊点图像集分别输入所述多个匹配收敛缺陷识别分支，输出所述多个焊点缺陷集，其中，焊点缺陷集为所述多个匹配收敛缺陷识别分支输出的众数。

在可能的实现方式中，进行缺陷分布风险预测，还执行以下处理：以所述水位传感器类型为约束，查询同类传感器的检测日志，获取多个样本焊点缺陷分布，对所述多个样本焊点缺陷分布进行相似聚类，确定多个同类焊点缺陷分布集合；分别统计所述多个同类焊点缺陷分布集合内对应水位传感器运行预设周期后的故障占比，设为风险分布系数，获取多个风险分布系数；根据所述多个同类焊点缺陷分布集合确定多个焊点缺陷分布特征阈值，基于所述多个焊点缺陷分布特征阈值和多个风险分布系数映射构建风险预测器；基于所述多个焊点缺陷集构建焊点缺陷分布，将所述焊点缺陷分布输入所述风险预测器进行匹配，输出风险分布系数。

在可能的实现方式中，基于水位传感器组装检测的联动控制方法，还执行以下处理：若所述焊点质量检测结果不合格，则标注所述水位传感器为不良品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至不良盒。

在可能的实现方式中，对所述水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注所述水位传感器为合格品，执行以下处理：在所述高度检测工位，检测获取所述水位传感器的压盖高度；若所述压盖高度小于等于预定高度指标，则标注所述水位传感器为合格品；若所述压盖高度大于预定高度指标，则标注所述水位传感器为不良品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至不良盒。

本申请还提供了基于水位传感器组装检测的联动控制系统，包括：预定组装方案获取模块，用于基于水位传感器类型匹配获取预定组装方案，其中，所述预定组装方案包括运行参数、物料类型和组装流程；设备初始化模块，用于对组装设备进行设备初始化，根据所述运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料，并在确认无误后启动设备；焊点质量检测模块，用于将待组装的水位传感器放入所述组装设备的工作台，按照所述组装流程，依次对水位传感器进行装弹簧和打螺栓作业，并在作业完成后，启动图像检测工位对所述水位传感器进行焊点质量检测，得到焊点质量检测结果；装小盖作业模块，用于若所述焊点质量检测结果合格，对所述水位传感器进行装小盖作业，并在作业完成后将所述水位传感器流入高度检测工位；压盖高度检测模块，用于在所述高度检测工位，对所述水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注所述水位传感器为合格品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至后续作业流程的传送带内。

拟通过本申请提出的基于水位传感器组装检测的联动控制方法及系统，基于水位传感器类型匹配获取预定组装方案；根据运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料；将待组装的水位传感器放入组装设备的工作台，启动图像检测工位对水位传感器进行焊点质量检测；若焊点质量检测结果合格，进行装小盖作业；对水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注为合格品，并通过下料夹将水位传感器夹至后续作业流程的传送带内。解决了现有技术中存在的组装检测流程效率低下、装配精度难以保证，导致水位传感器质量和生产效率较差的技术问题，达到了提高传感器组装效率、装配精度及质量稳定性的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对本公开实施例的附图做简单的介绍，本申请中使用了流程图来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，根据需要，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1为本申请实施例提供的基于水位传感器组装检测的联动控制方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的基于水位传感器组装检测的联动控制系统结构示意图。

附图标记说明：预定组装方案获取模块10，设备初始化模块20，焊点质量检测模块30，装小盖作业模块40，压盖高度检测模块50。

具体实施方式

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步的详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。术语“包括”和“具有”以及任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的。

本申请实施例提供了基于水位传感器组装检测的联动控制方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤S100，基于水位传感器类型匹配获取预定组装方案，其中，所述预定组装方案包括运行参数、物料类型和组装流程。

进一步的，步骤S100还包括步骤S110，根据所述运行参数对所述组装设备进行参数配置，其中，所述运行参数至少包括运行模式、机种设定、功能设置、伺服参数和工序参数；步骤S120，根据所述物料类型配置多种物料，并将所述多种物料依次倒入对应的上料斗进行自动上料，其中，所述物料类型包括弹簧、螺栓和小盖，上料斗包括料仓和振动盘；步骤S130，在确认运行参数配置无误且上料斗满足预定上料约束后，启动所述组装设备，其中，预定上料约束包括第一上料约束和第二上料约束。

优选的，根据水位传感器类型匹配对应的预定组装方案，其中，预定组装方案涵盖了水位传感器组装过程中所需的多项具体参数和操作流程，包括运行参数、物料类型和组装流程，具体而言，运行参数是指设备在组装过程中需要设定的关键控制和操作参数，包括运行模式、机种设定、功能设置、伺服参数、工序参数、伺服限位及系统设置等，具体地，运行模式定义设备的整体运行逻辑，例如自动模式（全自动完成组装）、半自动模式（需要人工辅助某些步骤）或手动调试模式（用于设备维护或工艺调整）；机种设定是指匹配不同型号或类型的水位传感器（例如不同规格、结构或功能的传感器）；功能设置包括是否启用某些特定功能模块，例如自动装弹簧、焊接检测或压盖高度测量等功能；伺服参数包括伺服电机的速度、扭矩、加速度等，用于控制装配设备的运动精度和动作效率；工序参数涉及各个装配步骤的具体要求，例如焊接时的时间和电流设定、装弹簧时的压力范围等；伺服限位定义伺服机构的运动范围，避免超出物理限位或损坏传感器；系统设置包括设备的整体操作逻辑配置，例如启动、停止、报警及紧急停机流程等。

优选的，物料类型是指与具体传感器型号匹配的物料，包括传感器组件（如弹簧、螺栓、小盖等装配所需的零件）；耗材，包括焊接材料（如焊锡）、润滑剂等装配过程中可能消耗的材料；标识物料，例如条形码、RFID标签，用于标注传感器的生产批次和质量信息。组装流程指根据传感器的类型和组装要求预先定义的工艺步骤，确保各工序按顺序高效完成，包括明确装配的先后次序，例如先装弹簧、再打螺栓、最后压盖；确定各个工序对应的设备工位及操作顺序，例如焊点检测在第几工位完成；在关键步骤后嵌入检测点，例如焊点质量检测、压盖高度检测，确保工序合格后再进入下一环节；当检测结果不合格时，启动自动剔除流程或报警提示，并记录相关数据以便追溯。

优选的，根据物料类型配置多种物料并依次倒入对应的上料斗，上料斗结构包括料仓和振动盘，料仓用于储存大量物料，并按需输送到振动盘，振动盘利用振动使物料沿特定轨道排列和输送，确保物料在装配前的位置正确，即根据物料类型将对应的物料倒入料仓，通过振动盘将物料分配至装配位置，并利用定位装置校正物料的方向；启动组装设备前需要确保所有参数配置和物料供给符合要求，尤其是预定上料约束，包括第一上料约束和第二上料约束，具体来说，第一上料约束是指料仓的物料容量约束，第二上料约束是指振动盘的物料容量约束；当所有运行参数和上料约束均满足条件时，启动设备执行组装操作，即按照设定的运行模式，设备依次完成装弹簧、打螺栓、装小盖等工序，从而实现稳定、高效的水位传感器组装过程。

步骤S130还包括，所述第一上料约束为料仓内的物料容量小于第一容量比例，所述第二上料约束为振动盘内的物料容量小于第二容量比例，其中，第一容量比例为三分之二，第二容量比例为三分之一。

优选的，第一上料约束针对料仓的物料容量设置动态阈值控制机制，当料仓内的物料容量低于设定的第一容量比例（料仓容量的三分之二）时，识别为需要进行补充上料的状态，以避免物料供给中断，即当容量下降到三分之二以下时，将触发补料动作，自动将外部物料添加至料仓；第二上料约束针对振动盘的物料容量进行监控，当振动盘内物料容量低于第二容量比例（振动盘容量的三分之一）时，需要从料仓输送物料到振动盘，确保振动盘供料轨道上物料的连续性，避免因供料不足导致组装流程中断，通过分阶段控制（料仓-振动盘），实现物料供给的动态平衡。

步骤S200，对组装设备进行设备初始化，根据所述运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料，并在确认无误后启动设备。

优选的，设备初始化是组装设备在启动前的基础准备工作，包括硬件和软件层面的操作，包括对设备的核心部件（如伺服电机、传感器、工位操作装置）进行状态检查，确保所有硬件正常运行，例如检测限位传感器是否有效、检查机械部件的润滑和运动状态是否良好；确保设备的控制系统与主控软件正常通信，加载运行参数，完成设备启动前的系统配置；将机械运动部件、输送带和加工工位恢复至初始状态，防止设备中断上次任务后遗留状态影响新一轮的操作。参数配置是指根据运行参数和物料类型，对设备的操作模式和关键参数进行详细配置，具体包括运行模式设置、伺服电机参数配置、物料参数匹配和工艺参数设定，其中，运行模式设置指根据当前生产需求选择自动模式、半自动模式或手动模式，比如在批量生产时选择全自动模式，单独调试时选择手动模式；伺服电机参数配置包括设置电机的速度、加速度和运行范围（限位）；物料参数匹配是调用物料数据库中的物料规格信息，确保工装夹具的尺寸和固定位置与物料类型一致，例如针对不同规格的水位传感器，调整夹具的夹紧力度和位置；工艺参数设定包括焊接工位，设定焊接时间、电流大小等工艺参数；压盖工位，设定压盖高度、压力范围等目标值。自动上料是指根据物料类型和组装方案，对设备进行物料的自动装填和准备，即启动自动上料装置，将水位传感器零部件（如弹簧、小盖、螺栓）送至各工位的物料存储区，确保物料传输顺畅，无卡滞现象；检查物料存储区的物料数量和规格是否正确，确保无缺料或误料现象；使用视觉识别或定位传感器进行物料位置校正，确保物料在存储区或输送带上的位置符合装配需求；确认配置（包括参数校验、物料检测、运行测试）准确无误后，正式启动设备进入组装操作阶段。

步骤S300，将待组装的水位传感器放入所述组装设备的工作台，按照所述组装流程，依次对水位传感器进行装弹簧和打螺栓作业，并在作业完成后，启动图像检测工位对所述水位传感器进行焊点质量检测，得到焊点质量检测结果。

优选的，将待组装的水位传感器放入组装设备的工作台，具体地，待组装的水位传感器组件（例如外壳和内部部分）被置于组装设备的工作台上，工作台配备有夹具或定位装置，用于准确固定水位传感器，即传感器通过输送带或机械臂自动传送到工作台并完成定位；水位传感器组装弹簧，是传感器内关键的功能部件，用于液位测量或复位，具体来说，自动化机械手抓取弹簧并进行精准放置，伺服电机驱动安装头完成弹簧的压缩及固定操作，确保弹簧正确嵌入预设位置，配备传感器或视觉系统检测弹簧的安装是否到位，避免后续工序产生偏差，控制参数包括弹簧压缩力、安装位置精度及安装完成后松弛状态检测。打螺栓作业是指使用螺栓固定水位传感器的组件（如外壳和功能模块），即自动螺栓装配系统从料仓抓取螺栓，快速将其送至安装位置，电动或气动打螺栓设备完成旋紧操作，配备扭矩传感器实时检测每个螺栓的安装力矩，防止因过紧或过松影响装配质量，控制参数包括螺栓的规格、安装力矩、旋转速度及旋紧深度。

优选的，完成机械装配后，传感器被送入图像检测工位，对焊接部位进行质量检测，确保其电气性能和装配稳定性，具体而言，图像检测工位通常使用高分辨率工业相机或AI视觉系统，捕捉传感器焊点的高清图像，图像处理软件对焊点的关键质量特征（如表面光洁度、熔合程度、焊点位置偏差）进行分析，自动生成焊点质量检测结果，判断焊点是否合格，其中，检测维度包括焊点的大小、形状、表面缺陷（如裂纹或气孔）以及焊点与周围组件的位置关系，焊点质量检测结果通常分为合格与不合格两类，并标记唯一的标识码，用于后续质量控制和问题追溯。通过装弹簧和打螺栓作业，确保传感器的基本结构完整并达到装配要求；随后通过图像检测工位对焊点进行高精度检测，提升了质量控制的可靠性和效率，实现了机械作业与智能检测的结合，不仅降低了人工成本，还提高了产品的整体质量。

步骤S300还进一步包括步骤S310，激活图像检测工位的CCD图像传感器采集所述水位传感器的焊锡点图像，获取焊点图像集；步骤S320，将所述焊点图像集输入缺陷识别通道，输出多个焊点缺陷集；步骤S330，基于所述多个焊点缺陷集，进行焊点缺陷影响分析和缺陷分布风险预测，获取缺陷影响系数和分布风险系数；步骤S340，若所述缺陷影响系数小于预期影响系数且所述分布风险系数小于预期风险系数，则焊点质量检测结果合格，反之则焊点质量检测结果不合格。

优选的，CCD图像传感器是工业图像检测中常用的采集设备，通过高分辨率成像获取水位传感器焊锡点的细节图像，具体来说，激活图像检测工位的CCD图像传感器，确保其对焦焊锡点区域，并开始图像采集，图像检测工位配备多角度成像装置，以捕捉焊锡点的完整视图，包括正面、侧面和关键区域，将采集的多张焊点图像整理成焊点图像集；然后将焊点图像集输入缺陷识别通道，其中，缺陷识别通道是基于机器学习算法构建的识别模型，用于自动识别焊点图像中的缺陷，对焊点图像集进行降噪、增强对比度和边缘提取，提升图像质量，利用算法检测焊点的形状、尺寸、表面纹理及其他特征，识别出可能的缺陷，例如焊点开裂、气孔、焊料不足或过量，根据缺陷类型和位置，将缺陷信息整理成多个焊点缺陷集，每个缺陷集包含缺陷类型、位置、严重程度等信息；再根据多个焊点缺陷集，进行焊点缺陷影响分析和缺陷分布风险预测，焊点缺陷影响分析是指根据每种缺陷类型对焊点质量的影响程度，计算缺陷影响系数，反映缺陷对焊点性能的综合影响，例如，气孔可能导致电气连接不稳定，焊料过量可能增加机械应力；缺陷分布风险预测是指统计焊点缺陷的分布情况，并基于分布特性计算分布风险系数，反映焊点缺陷的空间分布是否会造成局部脆弱点，例如缺陷集中度高可能增加断裂风险。

优选的，最后根据预设的影响系数和风险系数的阈值，判定焊点质量是否合格，若缺陷影响系数小于预期影响系数，且分布风险系数小于预期风险系数，表示缺陷对焊点整体性能影响较小，焊点质量检测结果合格；若任一系数超出预设阈值，表示焊点存在较大质量风险，焊点质量检测结果不合格；其中，预期影响系数表示焊点缺陷对性能影响的允许范围，例如，影响系数的阈值可能设定为0.2，表示影响程度不得超过20%；预期风险系数表示缺陷分布的允许风险范围，例如，风险系数的阈值可能设定为0.1，表示集中缺陷的风险不得超过10%。通过影响系数和风险系数的判定逻辑，实现了焊点质量的自动化检测，解决了传统人工检测主观性强、效率低的问题，大幅提升了检测的可靠性和精度。

步骤S320还进一步包括步骤S321，基于卷积神经网络构建缺陷识别通道，其中，所述缺陷识别通道包括多个收敛缺陷识别分支；步骤S322，获取缺陷识别精度，并根据所述识别精度设置调用分支数量，其中，调用分支数量和缺陷识别精度正相关；步骤S323，根据所述调用分支数量在所述多个收敛缺陷识别分支内进行随机筛选，确定多个匹配收敛缺陷识别分支；步骤S324，将所述焊点图像集分别输入所述多个匹配收敛缺陷识别分支，输出所述多个焊点缺陷集，其中，焊点缺陷集为所述多个匹配收敛缺陷识别分支输出的众数。

优选的，缺陷识别通道是通过卷积神经网络（CNN）架构设计的多分支处理模块，专门用于分析焊点图像并识别缺陷，通道内部包含多个收敛缺陷识别分支，每个分支是一个具有特定训练参数的CNN模型，具体而言，每个分支由卷积层、池化层、激活层和全连接层组成，用于提取焊点图像的特征，不同分支可能针对不同类型的缺陷（如气孔、开裂、焊料过量等）进行优化训练，通过多个模型的协同工作减少单一模型可能的识别偏差，其中，每个分支的参数可能不同，如卷积核大小、层数、激活函数等，适应不同的焊点缺陷特征；根据当前任务的缺陷识别精度需求，动态调整需要调用的分支数量，缺陷识别精度与调用分支数量正相关，即需要更高的识别精度时，调用更多分支进行综合分析，其中，缺陷识别精度表示识别缺陷的正确率，根据识别精度动态调整调用的分支数量，分支越多，识别结果的综合性越强；根据识别精度动态调整调用的分支数量，分支越多，识别结果的综合性越强，随机筛选机制增加了模型的泛化能力，避免固定分支调用可能引入的偏差；最后将焊点图像集分别输入多个匹配收敛缺陷识别分支，每个分支独立处理并输出焊点缺陷结果，具体地，每张焊点图像都会经过卷积层特征提取、池化降维和全连接层的分类处理，每个分支独立输出图像的缺陷类型，例如焊料不足、气孔、开裂等，形成多个焊点缺陷集，其中，焊点缺陷集为多个匹配收敛缺陷识别分支输出的众数，例如，8个分支中，6个识别为气孔缺陷，2个识别为焊料不足，则最终输出气孔缺陷。

步骤S330还进一步包括步骤S331，以所述水位传感器类型为约束，查询同类传感器的检测日志，获取多个样本焊点缺陷分布，对所述多个样本焊点缺陷分布进行相似聚类，确定多个同类焊点缺陷分布集合；步骤S332，分别统计所述多个同类焊点缺陷分布集合内对应水位传感器运行预设周期后的故障占比，设为风险分布系数，获取多个风险分布系数；步骤S333，根据所述多个同类焊点缺陷分布集合确定多个焊点缺陷分布特征阈值，基于所述多个焊点缺陷分布特征阈值和多个风险分布系数映射构建风险预测器；步骤S334，基于所述多个焊点缺陷集构建焊点缺陷分布，将所述焊点缺陷分布输入所述风险预测器进行匹配，输出风险分布系数。

优选的，根据当前水位传感器的类型（例如型号、规格、设计结构等），筛选同类型传感器的历史检测数据，从检测日志中提取焊点缺陷的分布数据，即获取多个样本焊点缺陷分布包括缺陷类型、位置、数量及严重程度等信息，再利用相似聚类算法对提取的焊点缺陷分布进行分析，将相似的分布模式归为同一集合，具体地，提取焊点缺陷分布的特征，例如缺陷的空间分布（如集中于边缘或中部）、数量分布（如多个缺陷集中在某一工位）等，使用聚类算法（如K-means、DBSCAN等）根据分布特征对样本进行聚类，生成多个同类缺陷分布集合，每个集合表示一种常见的缺陷分布模式，例如“中心集中型”“边缘扩散型”等。

优选的，在每个缺陷分布集合内，统计其传感器在运行一定周期后的故障发生比例，作为评估分布模式风险的指标，即风险分布系数；然后分析每个缺陷分布集合的特征，提取其关键指标，定义特征阈值范围，即对缺陷分布的关键维度（如缺陷数量、位置集中度）进行统计分析，根据分析结果为每种分布模式定义特征阈值；最后结合缺陷分布特征阈值和其对应的风险分布系数，建立预测不同缺陷分布对传感器运行风险影响的预测器，具体地，将每种缺陷分布特征与对应的风险分布系数关联起来，形成输入（特征）和输出（风险系数）的映射关系，利用机器学习模型（如决策树、随机森林或深度学习网络）建立预测模型，用获取的多个同类焊点缺陷分布集合的数据训练预测器，优化映射关系的准确性；构建焊点缺陷分布并输入风险预测器进行匹配，输出其对应的风险分布系数，即根据当前传感器的检测数据，提取焊点缺陷特征（数量、位置、严重程度等），构建缺陷分布，输入风险预测器，与训练模型中的历史数据模式进行匹配，根据匹配结果输出风险分布系数，表明当前焊点缺陷分布的风险等级，实现了缺陷检测的智能化与风险化，大幅提升了自动化质量评估的效率与可靠性。

步骤S400，若所述焊点质量检测结果合格，对所述水位传感器进行装小盖作业，并在作业完成后将所述水位传感器流入高度检测工位。

优选的，如果焊点质量检测结果合格，水位传感器自动流转至下一工位进行装小盖作业，其中，小盖是水位传感器外部的重要组件，主要用于密封保护和固定功能模块，确保传感器结构的完整性，具体地，物料输送系统将小盖传送至装盖工位，准备就绪供装配，自动机械手抓取小盖并将其精准放置于传感器顶部，通过伺服电机驱动的压盖装置完成装配，如果小盖有卡扣结构，设备会完成卡扣的准确固定，若需使用螺钉固定，设备会执行紧固操作，配备视觉系统或压力传感器，实时监控小盖的安装位置和装配压力，确保小盖与传感器主体无错位或松动；小盖装配完成后，传感器被输送至下一个检测工位，进行压盖高度检测，以确认小盖安装是否符合设计要求，即使用输送带或机械臂将传感器从装盖工位移至高度检测工位，保证平稳过渡并避免碰撞或损伤，具体地，高度检测通常使用激光测距传感器、机械量具等，以非接触式方式进行检测，包括测量小盖安装后的整体高度，确认是否在设计的公差范围内，检查安装过程中是否出现变形、松动或未到位现象，确保高精度，最大程度提升了装配效率和产品合格率，同时减少了次品的产生，保障了传感器的可靠性和稳定性。

步骤S400还进一步包括，若所述焊点质量检测结果不合格，则标注所述水位传感器为不良品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至不良盒。

优选的，如果焊点质量检测结果不合格，即缺陷影响系数高于预期影响系数或分布风险系数高于预期风险系数，则判定该水位传感器的焊点质量不合格，并对检测为不合格的传感器进行标注，明确其为不良品，例如对不合格产品贴不良标签或通过颜色区别，使用自动化设备（下料夹）将不良品传感器从检测工位转移至专用的不良品收集盒中，避免其误流入下一道工序，提高整体质量控制水平，提升了生产线的自动化和质量管理水平。

步骤S500，在所述高度检测工位，对所述水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注所述水位传感器为合格品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至后续作业流程的传送带内。

优选的，高度检测工位是专门用于检查小盖安装后高度是否符合设计标准的工位，对水位传感器进行压盖高度检测以确保装配的一致性和精确性，具体而言，采用激光测距传感器或视觉检测系统，实现高精度的非接触式高度测量，水位传感器通过输送带或机械臂精准定位于检测工位，开始测量小盖的实际安装高度，记录数据，将检测的高度与预设的目标高度和允许公差范围进行比对，若高度值在允许范围内，标记为合格品，若高度超出公差范围，判定为不合格品，记录数据并采取后续处理措施（如剔除或返修）；检测结果合格后，自动对水位传感器进行质量标记，合格品经高度检测工位确认后，通过机械装置（下料夹）安全地转移至下一工序的传送带，其中，下料夹通常为气动或伺服驱动的机械装置，具备夹持力可调功能，适应不同规格的水位传感器，夹持部分采用软垫或弹性材料，避免夹持过程中对传感器造成损伤；具体地，下料夹根据控制系统的指令，精准夹取合格传感器并将其放置到后续传送带的指定位置，传送带启动，将合格传感器输送至下一工序，比如功能检测或包装环节；不合格品不会进入下料夹流程，而是由剔除装置（如分流机构或剔除滑轨）移出生产线，集中存储于返修或报废区域。实现了高效、安全的物料流转，不仅实现自动化装配流程，提升生产线的整体质量控制水平，还增强了水位传感器生产的稳定性和可靠性。

步骤S500还进一步包括步骤S510，在所述高度检测工位，检测获取所述水位传感器的压盖高度；步骤S520，若所述压盖高度小于等于预定高度指标，则标注所述水位传感器为合格品；步骤S530，若所述压盖高度大于预定高度指标，则标注所述水位传感器为不良品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至不良盒。

优选的，在高度检测工位，检测获取水位传感器的压盖高度，其中，压盖高度检测工位用于验证传感器压盖安装是否符合设计要求，压盖高度指传感器的盖部安装后与参考基准之间的垂直高度，具体而言，通过输送带或机械臂将传感器精准定位在高度检测工位，使用检测设备（如激光测距传感器、位移传感器）测量压盖高度，将测量结果与预定高度指标进行实时比对，如果检测到的压盖高度符合或低于预定高度指标（即高度值在允许范围内），则传感器判定为合格品，其中，预定高度指标指设备设定的压盖高度标准及允许公差范围，例如5.0±0.2mm；如果检测到的压盖高度超过预定高度指标（即偏离允许范围），则判定该传感器为不良品，再由下料夹自动转移至指定的不良品收集盒，避免其流入后续工序。通过实时检测、精准标注和自动分拣，实现高度检测的智能化管理，并且提升了检测效率和质量控制的可靠性。

在上文中，参照图1详细描述了根据本发明实施例的基于水位传感器组装检测的联动控制方法。接下来，将参照图2描述根据本发明实施例的基于水位传感器组装检测的联动控制系统。

根据本发明实施例的基于水位传感器组装检测的联动控制系统，用于解决现有技术中存在的组装检测流程效率低下、装配精度难以保证，导致水位传感器质量和生产效率较差的技术问题，达到了提高传感器组装效率、装配精度及质量稳定性的技术效果。基于水位传感器组装检测的联动控制系统包括：预定组装方案获取模块10，设备初始化模块20，焊点质量检测模块30，装小盖作业模块40，压盖高度检测模块50。

预定组装方案获取模块10，用于基于水位传感器类型匹配获取预定组装方案，其中，所述预定组装方案包括运行参数、物料类型和组装流程；

设备初始化模块20，用于对组装设备进行设备初始化，根据所述运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料，并在确认无误后启动设备；

焊点质量检测模块30，用于将待组装的水位传感器放入所述组装设备的工作台，按照所述组装流程，依次对水位传感器进行装弹簧和打螺栓作业，并在作业完成后，启动图像检测工位对所述水位传感器进行焊点质量检测，得到焊点质量检测结果；

装小盖作业模块40，用于若所述焊点质量检测结果合格，对所述水位传感器进行装小盖作业，并在作业完成后将所述水位传感器流入高度检测工位；

压盖高度检测模块50，用于在所述高度检测工位，对所述水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注所述水位传感器为合格品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至后续作业流程的传送带内。

下面，将详细描述设备初始化模块20的具体配置。设备初始化模块20还进一步包括：根据所述运行参数对所述组装设备进行参数配置，其中，所述运行参数至少包括运行模式、机种设定、功能设置、伺服参数和工序参数；根据所述物料类型配置多种物料，并将所述多种物料依次倒入对应的上料斗进行自动上料，其中，所述物料类型包括弹簧、螺栓和小盖，上料斗包括料仓和振动盘；在确认运行参数配置无误且上料斗满足预定上料约束后，启动所述组装设备，其中，预定上料约束包括第一上料约束和第二上料约束。

下面，将继续详细描述设备初始化模块20的具体配置。设备初始化模块20还进一步包括：所述第一上料约束为料仓内的物料容量小于第一容量比例，所述第二上料约束为振动盘内的物料容量小于第二容量比例，其中，第一容量比例为三分之二，第二容量比例为三分之一。

下面，将详细描述焊点质量检测模块30的具体配置。焊点质量检测模块30可以进一步包括：激活图像检测工位的CCD图像传感器采集所述水位传感器的焊锡点图像，获取焊点图像集；将所述焊点图像集输入缺陷识别通道，输出多个焊点缺陷集；基于所述多个焊点缺陷集，进行焊点缺陷影响分析和缺陷分布风险预测，获取缺陷影响系数和分布风险系数；若所述缺陷影响系数小于预期影响系数且所述分布风险系数小于预期风险系数，则焊点质量检测结果合格，反之则焊点质量检测结果不合格。

下面，将继续详细描述焊点质量检测模块30的具体配置。焊点质量检测模块30可以进一步包括：基于卷积神经网络构建缺陷识别通道，其中，所述缺陷识别通道包括多个收敛缺陷识别分支；获取缺陷识别精度，并根据所述识别精度设置调用分支数量，其中，调用分支数量和缺陷识别精度正相关；根据所述调用分支数量在所述多个收敛缺陷识别分支内进行随机筛选，确定多个匹配收敛缺陷识别分支；将所述焊点图像集分别输入所述多个匹配收敛缺陷识别分支，输出所述多个焊点缺陷集，其中，焊点缺陷集为所述多个匹配收敛缺陷识别分支输出的众数。

下面，将继续详细描述焊点质量检测模块30的具体配置。焊点质量检测模块30可以进一步包括：以所述水位传感器类型为约束，查询同类传感器的检测日志，获取多个样本焊点缺陷分布，对所述多个样本焊点缺陷分布进行相似聚类，确定多个同类焊点缺陷分布集合；分别统计所述多个同类焊点缺陷分布集合内对应水位传感器运行预设周期后的故障占比，设为风险分布系数，获取多个风险分布系数；根据所述多个同类焊点缺陷分布集合确定多个焊点缺陷分布特征阈值，基于所述多个焊点缺陷分布特征阈值和多个风险分布系数映射构建风险预测器；基于所述多个焊点缺陷集构建焊点缺陷分布，将所述焊点缺陷分布输入所述风险预测器进行匹配，输出风险分布系数。

下面，将详细描述装小盖作业模块40的具体配置。装小盖作业模块40可以进一步包括：若所述焊点质量检测结果不合格，则标注所述水位传感器为不良品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至不良盒。

下面，将详细描述压盖高度检测模块50的具体配置。压盖高度检测模块50可以进一步包括：在所述高度检测工位，检测获取所述水位传感器的压盖高度；若所述压盖高度小于等于预定高度指标，则标注所述水位传感器为合格品；若所述压盖高度大于预定高度指标，则标注所述水位传感器为不良品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至不良盒。

本发明实施例所提供的基于水位传感器组装检测的联动控制系统可执行本发明任意实施例所提供的基于水位传感器组装检测的联动控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在用户终端和/或服务器上，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (5)

1.基于水位传感器组装检测的联动控制方法，其特征在于，包括：

基于水位传感器类型匹配获取预定组装方案，其中，所述预定组装方案包括运行参数、物料类型和组装流程；

对组装设备进行设备初始化，根据所述运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料，并在确认无误后启动设备；

将待组装的水位传感器放入所述组装设备的工作台，按照所述组装流程，依次对水位传感器进行装弹簧和打螺栓作业，并在作业完成后，启动图像检测工位对所述水位传感器进行焊点质量检测，得到焊点质量检测结果；

若所述焊点质量检测结果合格，对所述水位传感器进行装小盖作业，并在作业完成后将所述水位传感器流入高度检测工位；

在所述高度检测工位，对所述水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注所述水位传感器为合格品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至后续作业流程的传送带内；

其中，启动图像检测工位对所述水位传感器进行焊点质量检测，得到焊点质量检测结果，包括：

激活图像检测工位的CCD图像传感器采集所述水位传感器的焊锡点图像，获取焊点图像集；

将所述焊点图像集输入缺陷识别通道，输出多个焊点缺陷集；

基于所述多个焊点缺陷集，进行焊点缺陷影响分析和缺陷分布风险预测，获取缺陷影响系数和分布风险系数，其中，所述焊点缺陷影响分析是指根据每种缺陷类型对焊点质量的影响程度，计算缺陷影响系数；

若所述缺陷影响系数小于预期影响系数且所述分布风险系数小于预期风险系数，则焊点质量检测结果合格，反之则焊点质量检测结果不合格；

其中，进行缺陷分布风险预测，包括：

以所述水位传感器类型为约束，查询同类传感器的检测日志，获取多个样本焊点缺陷分布，对所述多个样本焊点缺陷分布进行相似聚类，确定多个同类焊点缺陷分布集合；

分别统计所述多个同类焊点缺陷分布集合内对应水位传感器运行预设周期后的故障占比，设为分布风险系数，获取多个分布风险系数；

根据所述多个同类焊点缺陷分布集合确定多个焊点缺陷分布特征阈值，基于所述多个焊点缺陷分布特征阈值和多个分布风险系数映射构建风险预测器；

基于所述多个焊点缺陷集构建焊点缺陷分布，将所述焊点缺陷分布输入所述风险预测器进行匹配，输出分布风险系数；

其中，将所述焊点图像集输入缺陷识别通道，输出多个焊点缺陷集，包括：

基于卷积神经网络构建缺陷识别通道，其中，所述缺陷识别通道包括多个收敛缺陷识别分支；

获取缺陷识别精度，并根据所述识别精度设置调用分支数量，其中，调用分支数量和缺陷识别精度正相关；

根据所述调用分支数量在所述多个收敛缺陷识别分支内进行随机筛选，确定多个匹配收敛缺陷识别分支；

将所述焊点图像集分别输入所述多个匹配收敛缺陷识别分支，输出所述多个焊点缺陷集，其中，焊点缺陷集为所述多个匹配收敛缺陷识别分支输出的众数。

2.根据权利要求1所述的基于水位传感器组装检测的联动控制方法，其特征在于，根据所述运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料，并在确认无误后启动设备，包括：

根据所述运行参数对所述组装设备进行参数配置，其中，所述运行参数至少包括运行模式、机种设定、功能设置、伺服参数和工序参数；

根据所述物料类型配置多种物料，并将所述多种物料依次倒入对应的上料斗进行自动上料，其中，所述物料类型包括弹簧、螺栓和小盖，上料斗包括料仓和振动盘；

在确认运行参数配置无误且上料斗满足预定上料约束后，启动所述组装设备，其中，预定上料约束包括第一上料约束和第二上料约束，所述第一上料约束为料仓内的物料容量小于第一容量比例，所述第二上料约束为振动盘内的物料容量小于第二容量比例，且，第一容量比例为三分之二，第二容量比例为三分之一。

3.根据权利要求1所述的基于水位传感器组装检测的联动控制方法，其特征在于，若所述焊点质量检测结果不合格，则标注所述水位传感器为不良品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至不良盒。

4.根据权利要求1所述的基于水位传感器组装检测的联动控制方法，其特征在于，对所述水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注所述水位传感器为合格品，包括：

在所述高度检测工位，检测获取所述水位传感器的压盖高度；

若所述压盖高度小于等于预定高度指标，则标注所述水位传感器为合格品；

若所述压盖高度大于预定高度指标，则标注所述水位传感器为不良品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至不良盒。

5.基于水位传感器组装检测的联动控制系统，其特征在于，所述系统用于实施权利要求1至4任意一项所述的基于水位传感器组装检测的联动控制方法，所述系统包括：

预定组装方案获取模块，用于基于水位传感器类型匹配获取预定组装方案，其中，所述预定组装方案包括运行参数、物料类型和组装流程；

设备初始化模块，用于对组装设备进行设备初始化，根据所述运行参数和物料类型依次执行参数配置和自动上料，并在确认无误后启动设备；

焊点质量检测模块，用于将待组装的水位传感器放入所述组装设备的工作台，按照所述组装流程，依次对水位传感器进行装弹簧和打螺栓作业，并在作业完成后，启动图像检测工位对所述水位传感器进行焊点质量检测，得到焊点质量检测结果；

装小盖作业模块，用于若所述焊点质量检测结果合格，对所述水位传感器进行装小盖作业，并在作业完成后将所述水位传感器流入高度检测工位；

压盖高度检测模块，用于在所述高度检测工位，对所述水位传感器进行压盖高度检测，若满足预期高度指标，标注所述水位传感器为合格品，并通过下料夹将所述水位传感器夹至后续作业流程的传送带内。