[发明专利]一种基于机器学习的检测元件校准系统

说明书

本发明涉及一种基于机器学习的检测元件校准系统，所述校准系统包括采集单元、校准比对单元、计算单元以及监察单元；所述采集单元用于采集待校准元件的实际检测量，以及采集可能影响待校准元件的检测量的多个外部变量；所述校准比对单元用于将待校准元件与标准元件进行比对从而计算出待校准元件的差异值；所述计算单元通过计算多个外部变量与差异值的相关性，选择其中最具相关性的两个外部变量建立第一相关性模型用于预测差异值；进一步的，通过分析校准该差异值的效益值，获得效益最高的实施校准时的差异值节点，再通过监察单元采集的外部变量，推算实施校准的差异值节点。本发明的校准系统区别以往以固定的校准周期实施对检测元件的校准，通过推算最优的校准时间节点，从而提高校准的效益值。

技术领域

本发明涉及仪表生产技术领域。具体而言，涉及一种基于机器学习的检测元件校准系统。

背景技术

随着自动化技术的发展以及社会对于生产效率要求的提升，自动化生产设备目前广泛地应用于各个生产制造领域以及各领域中的大量生产企业。在自动化生产设备中，例如自动化数控机床、自动化压铸机、自动化灌装机等，由于需要进行自动化控制生产，必然采用了各式的检测元件用于检测的指定物理量。诸如进行距离量测量的光电传感器、位移传感器，或者进行压力量测量的压力表、真空表，以及进行图像识别类的工业摄像头、红外成像仪，或者进行周期测量的编码器、微动开关等，例如还有如检测重量、温度、振动频率等的检测元件。

然而不管是全新的设备，或者是经过一段使用时间的设备，设备上面安装的多个检测元件都需要进行校准，以保证设备在多个使用环节中获得的检测数据都在合格的检测量范围内，从而进一步保证设备最后的工作质量。其中，影响检测元件发生检测量偏移的因素有很多，例如由于机械结构的疲劳变化导致机械式检测元件的检测量偏移；或者由于内部电子元件的老化，从而导致电子检测元件实际检测量偏离标准值；或者，由于环境物理量例如温度、湿度、震动等因素的长度影响，导致实际检测量的偏移。

进一步的，对检测元件进行校准亦会由于实际检测量的偏离值而有所区别；较小的偏移值可能花费较少的工时、人力成本进行校准，或者需要更少的零件；而较大的偏移值需要花费更多的成本。进一步的，实施校准后的精度越高，是否能带来线性的效益增长，例如更长的下一次的校准周期，或者更好的产品质量，或者更快的生产速度，这些同样都决定了校准的精度要求。

目前采用的校准方式为校准方案一般以周期性地进行，并且一般为针对其中数个检测元件进行校准。查阅相关已公开技术方案，公开号为CN102483621(A)的技术方案提出一种为机床校准定义基准点的方法，利用两个标准的基准球体用于校准机床上的三轴移动定位数据；公开号为US20180178339(A1)的技术方案提出一种使用光斑检测仪的机床较准设备，用于对自动化机床进行三维基准平面的校准；公开号为US2021387344(A1)则提出一种用于校准工程机械臂原点的校准方法，通过主动偏移机械臂的原点，并通过使用3D锚点进行相对定位的方法，实现对机械臂原点的校准。以上技术方案，可以作为单次校准的方式实施，但对于检测量漂移的成因还没有作出相关的讨论研究，若能找到造成检测元件偏移原因，则可以进一步针对偏移原因作出优化，减少甚至避免偏移的产生。

发明内容

本发明的目的在于，从多个影响检测元件偏移值的外部变量中先筛选出相关性最高的两个或以上外部变量，通过选出的外部变量与偏移值进行拟合，建立第一相关性模型，用于通过外部变量从而预测偏移值；再次通过分析校准特定偏移值的效益值，计算校准节点的最优解，从而在达到指定的偏移值时，输出校准提示。

本发明采用如下技术方案：

一种基于机器学习的检测元件校准系统，所述校准系统包括采集单元、校准比对单元、计算单元以及监察单元；