Defects tracking matrix for mass customization production based on house of quality

The vision of mass customization has driven a movement toward low volume, high variety mass customization production (MCP) at low price. However, defect identification and defect tracking in such systems are extremely difficult because of the frequent reconfiguration needed by the number of different part types and the interruption of the information flow about quality with each reconfiguration of the system. It is important to quickly rebuild quality information flow with MCP system’s reconfiguration synchronously. This paper introduces a defect tracking method based on Quality Function Deployment for every MCP system module. A defects tracking matrix (DTM) based on the House of Quality directly connects manufacturing technologies with quality defects inside a MCP module. Each MCP reconfiguration requires the DTMs’ rearrangement and DTM-chain is proposed. A dynamic reconstructing algorithm synchronizes the DTM-chain with each MCP reconfiguration. A case study demonstrates the usefulness of the DTM and DTM-chain.

苏通大桥5 800 t钢吊箱整体同步下放工程载荷跟踪试验研究

主五号墩钢吊箱下放是苏通大桥下部基础工程的关键技术之一,由于钢吊箱竖向刚度大,吊点多而且距离近,所以控制难度大.为此进行了钢吊箱下放工程中载荷跟踪方面的试验研究.     

Real-time contactless measurement of robot pose in six degrees of freedom

For dynamically measuring position in three degrees of freedom laser tracking systems are well known. Up to now no possibility to measure also orientation using the same laser beam has been known. We present a technique to incorporate orientation measurement into a laser tracking system that requires only minor changes in the existing hardware. The method is based on the analysis of an image of the reflected laser beam intensity distribution. In this image the edges of a slightly modified retroreflector represent a function of the orientation of the end-effector holding the retroreflector. It is shown that from this image the orientation can be determined uniquely and in real time.

A laser tracking system including position and orientation measurement constitutes an instrument to accurately determine robot performance as well as to acquire hints on how to improve robot models and control algorithms.     

高速开关阀控气动位置伺服系统的自适应鲁棒控制

针对高速开关阀控气动位置伺服系统所具有的模型参数不确定性、不确定非线性以及外干扰,为实现气缸的高精度运动轨迹跟踪控制,设计了基于标准投影映射的自适应鲁棒控制器。该控制器通过在线最小二乘参数估计来减小模型中参数不确定性,利用基于反步法设计的非线性鲁棒控制来抑制参数估计误差、不确定非线性以及外干扰的影响,从而保证一定的瞬态性能和高的气缸运动轨迹控制精度。由于运用了标准投影映射以保证在线参数估计有界,控制器的两个部分可以独立进行设计。试验表明,所设计的控制器能获得良好的轨迹跟踪控制性能,对干扰具有较强的性能鲁棒性,系统跟踪幅值为0.09 m,频率为0.5 Hz的正弦期望轨迹时,最大绝对跟踪误差为1.51 mm,标准跟踪误差0.72 mm。     

受限柔性机器人臂的动力学分析

针对柔性机器人臂操作受作业环境约束的刚性负载，建立了系统的动力学模型。根据物体与作业环境的约束关系。推导出系统的正动力学模型。以期望的被操作物体的轨迹和物体与环境的作用力为边界条件，推导出系统的逆动力学模型，由此所求出的柔性机器人臂的输出关节角和关节驱动力矩可使机器人臂操作物体准确地实现期望轨变和与环境的作用力，并就具有三柔性杆机器人臂操作刚性负载进行了仿真，验证了方法的有效性。     

交流伺服系统在高速数字化电阻焊机中的应用

基于总线形式由PLC与交流伺服系统组成的位置伺服同步跟踪系统能够使机器能快速同步，实现高速电阻焊机数字化过程控制。通过由PLC控制交流伺服电动机多轴联动系统取代传统的机械联动机构，实现机器各运动之间运动的协调，保证各个相关动作能够快速准确同步运行，不仅使各运动关系之间的“机械锁合”转变为“电子锁合”，同时简化凸轮、无级变速机和万向联轴器等复杂的机械结构，系统的可靠性，从而提高整机的工作性能。     

刀具直接标刻与识别技术研究

为解决刀具在库存管理和生产过程追踪管理中的标识问题,提出了激光标刻与二维条码相结合的刀具直接标识方法。研究了条码划伤和刀具储存等对识别可靠性的影响,以及条码标刻深度、表面粗糙度和热影响区等对表面质量的影响。从条码的微观组织、疲劳寿命试验、动平衡试验中分析了对刀具疲劳寿命和动平衡的影响。通过编码,实现了条码识别设备和刀具管理系统的集成。研究表明,该方法对刀具的表面质量、刀具的疲劳强度和刀具的动平衡没有影响,识别可靠性高,为刀具的全生命周期管理和信息追踪提供了有效的技术手段。     

基于动态自适应相关滤波的复杂场景目标跟踪算法

为解决目标变化、场景非均匀照明等复杂场景下的目标跟踪问题,提出了一种复杂场景下基于动态自适应相关滤波的目标跟踪算法。该算法首先构造一组几何失真的目标参考图像的版本,然后基于组合滤波器的思想,将构造的适用于每个图的最优模板组合起来;同时为避免下一帧中预先指定目标预期位置的需要,算法采用基于时间序列的预测机制,通过考虑目标的运动学来提高跟踪精度;最后该算法设计了重新初始化机制,在系统发生故障时算法进行重启。仿真结果表明,所提的算法的跟踪精度和跟踪效率上优于现有的算法,从而验证了所提算法的有效性和可行性。     

基于多重渐消因子强跟踪非线性滤波的故障参数联合估计

为改进故障参数估计的精度和鲁棒性,提出基于多重渐消因子强跟踪七阶容积卡尔曼滤波(MST7thCKF)的故障参数联合估计算法。算法将故障参数扩展至状态向量,实现状态和故障参数联合滤波。然后,将多重渐消因子强跟踪滤波(MSTF)引入七阶容积卡尔曼滤波(7thCKF)的框架中,改进7thCKF在故障参数变化函数未知或者发生突变时的鲁棒性,提高故障参数的估计精度。仿真结果表明,相比MSTF均方根容积卡尔曼滤波(MSTSCKF)和7thCKF,所提算法具有更好估计精度。     

基于线调频小波路径追踪阶比循环平稳解调的齿轮故障诊断

为从变转速齿轮箱振动信号中提取齿轮故障特征,提出基于线调频小波路径追踪的阶比循环平稳解调方法。该方法利用线调频小波路径追踪算法估计振动信号中的转速信号,根据转速信号对信号进行等角度采样,获取角域周期平稳信号,求取角域信号的循环自相关函数,在特征循环阶比处对循环自相关函数进行切片,并对切片进行解调分析得到切片解调谱,依据切片解调谱进行齿轮故障诊断。由于线调频小波路径追踪算法具有精度高和抗噪能力强的优点,而循环平稳解调算法可以有效提取淹没在噪声中的周期性故障特征,因而,该方法结合了二者的优点,适合于变转速齿轮信号的故障特征提取。算法仿真和应用实例表明,该方法能有效地提取变转速齿轮箱振动信号中的齿轮故障特征。