基于深度学习的齿轮箱故障预测方法

机器人已广泛应用于汽车涂胶生产线,其突发故障会对生产节拍与成本造成很大的影响。目前,机器人本体的齿轮箱故障一般采用事后维修,因此迫切需要实施预防性维护措施。针对当前齿轮箱故障预测困难的问题,通过传感器采集齿轮箱的状态信息,建立故障预测深度学习模型,识别出可能导致故障的异常模式,从而实现故障的预测。首先建立基于生成对抗网络(GAN)的多变量时间序列信息异常检测框架,通过改进损失函数增强生成器的收敛性;然后引入基于时间扭曲编辑距离(TWED)的重构误差计算方法,精确计算时间序列信号的差异;其次采用基于局部异常概率(LoOP)的异常评价方法,对每个数据点进行异常评分,提高检测的准确率;最后以某白车身涂装单元对方法的有效性进行了应用验证。

PSO多决策融合刀具磨损评估

针对刀具磨损状态监测中单一决策算法模型评估效果受工况参数影响较大,在不同工况条件下模型通用性不好的问题,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的多决策融合刀具磨损评估模型。首先对加工过程中的主轴电流信号和振动信号进行时域分析、频域分析和小波包分解提取有效特征,并利用主成分分析进行特征降维。之后在4种集成学习算法的基础上,构建PSO多决策融合模型,分别使用LDIWPSO和CFPSO两种PSO算法实现多集成学习算法的决策融合,进行刀具磨损状态评估。试验结果表明:PSO多决策融合模型相比于各种单一集成学习算法模型具有更好和更稳定的预测性能,且CFPSO决策融合的效果要优于LDIWPSO决策融合。

高精度衍射光栅刻划机的最新技术进展

采用高精度的衍射光栅刻划机刻划依然是制作高质量母光栅最重要的手段 ,因此 ,跟踪世界光栅刻划机的最新技术进展具有重要的现实意义。文中主要对工件台的双重定位技术和分度运动中的间歇式与连续式的技术融合进行了阐述 。

变栅距衍射光栅的原理及应用

变栅距衍射光栅 (VLS)在像差校正等方面具有突出优点 ,采用不同的栅距变化规律的变栅距光栅具有不同的光谱特性 ,因而在众多的高技术领域获得了广泛应用。本文从VLS的像差校正原理出发 ,较全面地阐述了VLS在真空紫外和软X射线、高分辨率光电探测器、表面干涉计量以及光纤通讯等领域的应用 ,并针对其技术特点指出了它的发展趋势。

高精度的光电式衍射光栅刻划机

光栅刻划机被誉为“精密机械之王”,采用高精度的衍射光栅刻划机刻划依然是制作高质量母光栅最重要的手段 ,因此 ,对高精度的光电式光栅刻划机进行研究具有重要的现实意义。文中主要阐述了两类光电式刻划机的控制原理 。

衍射光栅超精密位移定位检测新方法

光栅干涉仪测量是精密位移检测系统中常用的检测方法,具有较高的检测分辨率。为进一步提高光栅干涉仪位移检测分辨率,通过对光栅干涉条纹信号的分析,提出了一种基于衍射光栅相位移动的超精密位移定位检测新方法。采用衍射光栅作为测量元件,通过在经典的衍射光栅位移检测系统中加入光电传感器的相位运动,改变衍射光栅系统的接收相位。其方法是调整光栅干涉仪系统,使得传感器接收视场中只有两个条纹;在目标定位运动台的最后定位阶段,使接收系统的光电传感器在检测视场的两个干涉条纹间进行移动,即改变了光栅干涉仪的接收相位。这种位移检测方法突破了检测元件本身的物理限制,在理论上可以获得亚纳米级以上的超高位移检测分辨率。依据相位移动原理,搭建了具有相位移动功能的光栅干涉仪超精密位移检测定位系统。通过定位检测试验证明了所提方法的有效性。

相位扫描法制作变栅距光栅(英文)

提出了一种制作变栅距(VLS)光栅的相位扫描方法。该方法的主要装置包括一个用于控制刻划机运动的光栅干涉仪和一个相位扫描机构。如果调整光栅干涉仪,保证接收场中只有两条干涉条纹,然后改变用于对条纹进行计数的光电传感器的位置,就可以刻划出具有变栅距的刻槽。对光电式光栅刻划机的控制系统和结构都做了详细论述。按照上述方法成功刻划出了试验性的VLS光栅,它的最小栅距增量为0.33nm,并对在制作过程中产生的误差进行了讨论。采用测量衍射角的方法进行了栅距检测试验,由变栅距光栅和等栅距光栅作出的拟合曲线表明:相位扫描方法是加工具有亚纳米栅距增量的VLS光栅的有效方法,该方法对超精密定位也具有借鉴作用。

油管接箍内壁车削加工中内表面圆度误差预测

通过分析油管接箍内壁车削加工中的残余夹紧变形,利用功的互等定理研究弹复效应对残余夹紧变形的影响,建立了仅与毛坯内、外径尺寸及车削加工后内壁径向尺寸相关的接箍内壁圆度误差预测模型.同时,针对预测算法,进行了接箍内壁车削加工实验,并将加工后的内壁圆度误差数据与理论预测数据进行比对.结果表明,所建立的模型仅与毛坯内、外径尺寸及车削加工后内壁径向尺寸有关.利用该模型只需在加工前静态测量夹紧力作用下工件内壁的变形量,即可预测加工后工件内壁的圆度误差,其实测内壁圆度误差与理论预测的相对误差不超过6%.

基于光栅干涉仪的超精密位移定位测量新方法

对进一步提高光栅干涉仪定位检测系统的定位精度和位移检测分辨率进行了研究,分析了检测视场中干涉条纹的不同测量位置对定位系统的影响,提出了一种利用干涉相移进行超精密位移检测的新方法,在传统的光栅干涉仪系统中加入相位扫描机构,使光电传感器在检测视场中的两个干涉条纹间进行移动,从而改变了光栅干涉仪的接收相位,理论上可以达到纳米、亚纳米等更高精度的检测。精密定位检测实验表明,采用该检测定位方法可以提高定位精度16%以上。

高精度立式珩磨装备的功率检测及试验研究

论述了文中研制的高精度立式珩磨机定量进给珩磨和平顶珩磨等关键控制技术,并进行了加工试验。通过对主轴三相功率信号的实时检测,优化了工艺参数,获得了加工试件圆度优于0．4μm、圆柱度优于1μm、粗糙度优于0．06μm的试验结果。

经济型数控工作台的闭环控制

提供了一种经济型数控工作台闭环控制的解决方法，给出了硬件控制结构及控制算法，对提高数控工作台的精度具有指导作用。

变栅距衍射光栅刻划机的控制系统设计

提出了采用相位扫描方法加工变栅距 (VLS)光栅的基本原理 ,给出了VLS光栅刻划机的控制系统 ,并通过刻划实验对这一新方法进行了验证。

球面磨削表面粗糙度的仿真研究

在未变形切屑厚度模型的基础上,考虑多磨粒轨迹叠加作用对磨削表面质量的影响,建立了球面磨削表面粗糙度的预测模型,并对影响球面磨削表面粗糙度的因素进行了理论分析和实验研究.结果表明,基于球面粗糙度数学模型的理论分析结果与实验结果较吻合,从而验证了所建立的球面磨削表面粗糙度模型的正确性.

杯形砂轮磨削高硬度球面砂轮磨损的研究

采用分块杯形砂轮磨削高硬度球面,磨削过程中砂轮磨损不仅影响砂轮磨削性能,而且造成工件和砂轮实际接触面积不断产生变化,影响磨削力和磨削质量。为此,基于展成法磨削原理研究砂轮块磨损后的形状变化,分析了分块砂轮的磨损形式,揭示了进给过程中砂轮块磨损形状的变化规律,推导了砂轮磨损量和砂轮工件接触面积的计算公式,分析了砂轮磨损速度的变化趋势及其影响因素,试验最后研究了砂轮磨损量的变化规律,并验证了砂轮磨损量的计算模型。

钻杆全自动压力矫直机在线检测方法研究

本文提出了一种多位移传感器在线检测方法,即采用多个激光位移传感器快速动态的测量若干被测截面型面点,并通过两点法误差分离算法计算得到对应轴心空间坐标的测试方法。该方法成功的解决了钻杆检测中圆度误差分离的难题。还搭建了一个钻杆多位移传感器在线检测实验平台,并研究了周向旋转装置的误差补偿。最后给出了实验结果,证明该检测方法具有非接触、效率高、精度好的特点,完全适用于钻杆全自动压力矫直机的在线检测。

基于NURBS曲线的弯曲度评定方法及误差分析

弯曲度是指大长径比工件实际轴心线的弯曲走向趋势。本文根据NURBS曲线局部有理插值的特性,提出了一种能够得到光顺的三维数学模型的弯曲度评定方法,并对其评定误差与以前的方法进行了对比分析。经过数值模拟,结果表明这种基于NURBS曲线的弯曲度评定方法提高了弯曲度的评定精度,为大长径比工件压力矫直工艺参数分析改善了理论模型。

高精度珩磨机床控制系统设计

文章介绍了目前国内外珩磨设备的研究背景;根据珩磨机床加工工艺原理和控制要求,基于可编程控制(PLC)技术,进行珩磨机床控制系统设计;介绍了系统PLC主控制器I/O端口设计,系统硬件组成和系统软件中主程序及自动加工子程序设计;通过现场加工表明:该系统性能稳定,可靠性强,加工效率高,所加工的零件质量达到国外高精度珩磨机床对加工同类零件的质量要求。

基于一维卷积长短时记忆网络的多信号融合刀具磨损评估

为实现刀具磨损状态的有效在线监测,提出一种基于一维卷积长短时记忆网络的多信号融合刀具磨损评估模型。该模型综合使用加工过程中主轴和工作台的振动和声发射信号,以实现信号间的优势互补,弥补单一信号的不足;基于一维卷积的特征学习能力和长短时记忆网络的时序特征分析能力,充分挖掘信号中包含的刀具磨损状态信息;最后通过全连接层和softmax分类器对刀具磨损状态进行评估。试验结果表明,该模型在各单一工况下对刀具磨损状态的识别准确率均可达93.8%以上,整体工况下识别准确率达95.3%,具有很好的稳定性和多工况通用性。

汽车顶盖气动助力吊具研究与实现

针对传统简易吊具通用性差、安全性差、结构复杂、生产效率低等问题,结合企业需求提出汽车顶盖气动助力吊具总体设计方案,其具有两大特点:高度柔性化,可实现四种型号汽车顶盖的通用性;设置二次保护臂,安全可靠。基于CATIA三维建模及装配分析,详细介绍了由吸吊机构和行走机构组成的吊具机械本体结构及其功能。分析吊具气动系统工作原理,说明真空吸盘布置形式。最后对真空吸盘尺寸进行理论校核,结果表明其满足设计要求。

基于主轴电机功率珩磨加工过程的监控

珩磨加工是一种封闭式加工,珩磨油石是否按照所设定的加工工艺进行切削,将会影响到工件的珩磨加工尺寸精度和几何形状精度.由于在珩磨加工过程中其封闭式的加工环境,很难通过安装传感器直接获取加工信号,然而,可以通过获取主轴功率信号来监控珩磨加工过程.文中讨论了珩磨进给量与主轴电机功率的关系,从理论上分析了基于主轴电机功率的珩磨加工过程监控原理,给出了珩磨加工过程监控系统,最后进行了试验论证.