基于耦合信号包络分析的引线键合点剪切强度识别方法研究

键合点剪切强度是衡量键合质量的重要指标之一,以引线键合系统超声波发生器电信号作为信息载体,研究了超声电信号的特征提取方法以及在键合强度识别方面的应用。针对超声电信号的瞬态特性,提出一种基于信号子频带包络分段的特征提取方法。该方法将超声电信号滤波后的子频带包络分成信号上升、稳定和衰减三个阶段,提取每个阶段的敏感波形特征来表征键合过程。为了消除特征中的冗余信息并实现特征降维,采用了主分量分析(PCA)技术进行特征选择。建立了人工神经网络系统(ANN)对提取的特征进行识别,通过实验数据分析,验证了本文方法的有效性。     

螺母自动上料及攻丝系统结构设计

针对传统螺母攻丝加工工艺加工过程效率较低,而且存在潜在的作业危险等问题,对螺母攻丝加工工艺中涉及到的送料、定位、加紧、攻丝、下料等环节进行了研究。提出了一种螺母全自动自动上料及攻丝系统,其主要包括振动盘自动上料系统、自动攻丝及加工操作台系统。利用三维制图软件Solidworks对振动盘和加工操作台的结构进行了详细设计,并利用三菱PLC编程软件GxDeveloper8.86对电气控制部分进行了梯形图的绘制。最后利用三菱PLC仿真软件GX-Simulator 6验证了阶梯图的可行性。研究结果表明,该系统能够适应柔性自动化加工的生产要求,可靠性高,将成为提高劳动生产率和改善劳动条件的有效措施和主要方法,具有广泛的应用前景。     

船用机械设备故障诊断系统研究与开发

为了解决船用设备运行的可靠性这一问题,在工控机等硬件设备上开发了基于C#平台的船用机械故障诊断系统。首先,构建了工控机、信号调理器等硬件组成部分;在此基础上,采用C#编制了采集卡接口、信号处理方法、图形绘制等程序;最后进行了调试并应用于船用现场试验。结合齿轮故障设备模拟试验台,运用故障诊断系统采集信号,利用信号处理软件分析了正常齿轮与磨损齿轮的时域波形和频谱波形,分析了断裂齿轮的细化频谱的边频带,以此识别出了各类齿轮失效所在位置和原因。研究结果表明,船用机械设备故障诊断系统对于故障齿轮的检测具有有效性和可行性,同时该结果为利用故障诊断系统对轴承、柴油机等其他故障设备的诊断开发过程奠定了基础。     

自发电温度传感器在渔业机械中应用

为了解决我国渔业生产中机械设备的故障检测及其能量未能被有效回收利用的问题,提出一种集机械故障检测和能量回收功能于一体的压电传感装置设计方案。该装置主要由温度传感器和能量收集器两部分组成,传感器可对渔业机械设备的故障进行检测并及时传输相关数据;能量收集器可为传感器提供能量,多余的能量可回收储存。该装置节能环保、性价比高,在渔业机械中应用具有一定的参考价值。     

机械信号时域平均消噪方法的滤波器实现EI北大核心CSCD

时域平均法是故障诊断中常用的非常有效的信号处理方法,主要特点是可以从混有噪声干扰的信号中提取感兴趣的周期性信号,同时抑制不相关的其它周期成份。然而时域平均存在两方面明显的不足:一方面,键相信号的拾取常受到应用环境和条件的制约难以实施,即便获得键相信号,也往往由于周期截断误差的存在使时域平均方法不能取得满意的效果;另一方面,时域平均要求大量数据的存储、运算,这给时域平均的应用也带来一定的不便。为了解决上述问题,本文根据时域平均的幅频特性提出采用FIR多带滤波器实现时域平均功能的方法,该法有效避免了传统方法需采集键相信号的不足,很好的扩大了时域平均在实际工程中的应用。最后,将传统的时域平均方法和利用多带滤波器实现时域平均功能的方法进行了分析比较,验证了本文方法的有效性。     

基于自感知压电换能器的键合质量检测方法研究

将换能器耦合电信号作为识别键合质量的信息载体,研究了耦合信号的特征提取、模式识别方法及实际应用。提出了一种换能器耦合信号细化特征提取方法,该方法以三个关键键合过程即去除氧化膜、键合点塑性变形、应力扩散为依据,将瞬态耦合信号分段进行特征提取。采用主分量分析技术对提取的特征进行选择,通过BP神经网络对键合缺陷特征进行分析,有效地识别了无引线键合缺陷,预测了键合点剪切力。     

基于热熔胶固封的新型硬币包装机电设备设计系统研究

为了满足硬币的精确定位包装和整理,研究并设计了一种基于热熔胶固封的新型硬币包装设备系统。首先利用Solid W orks建立了该系统的3D模型。设计了硬币进币机构、硬币包装机构、硬币收集机构,最后,利用激光计数器记录硬币数量,当硬币数达到设定数值时采用热熔胶对其进行固封,整个设备系统采用单片机完成。通过对设备不断完善和通过大量的实验,其结果验证了新型包装设备系统的可行性,并进行了改进。     

基板预热、重熔、预烧结对激光选区熔化Ti-47Al-2Cr-2Nb裂纹形成的影响

为了抑制激光选区熔化（SLM）制备Ti-47Al-2Cr-2Nb合金时裂纹的形成,研究了基板预热、重熔和预烧结等方法对裂纹形成和表面质量的影响。结果表明,基板预热、重熔和预烧结可以在一定程度上减少裂纹的形成,致密度提高了1.71%~4.34%;重熔有助于改善表面质量,但会明显降低生产效率;另外,基板预热与预烧结相结合,能更有效地防止裂纹的产生,致密度超过99%。     

基于滤波器组和高阶累积量的信号特征检测

结合高阶累积具有对加性高斯和对称非高斯噪声不敏感的特性，提出了一种基于滤波器组和高阶累积量的特征检测方法。该方法既不需待检信号做高斯和平稳的假设，也不需要有信号的先验知识。其原理是首先通过滤波器组将检测信号在频域上进行分离，选取输出能量较大的一组子频带信号近似给出信号的时频描述；然后在各个选中的子频带内分别计算三阶累积量的短时估计，从而抑制有色噪声，将信号的特征检测出来。仿真信号和实验信号验证了该方法的有效性和适应性，即使信号特征完全淹没在噪声中，也能检测出来。     

基于改进匹配追踪算法的特征提取及其应用

特征提取是机械设备状态监测和故障诊断过程中最基本、最关键的一部分,针对现有各种提取方法的不同缺点,提出一种自适应信号分解技术来实现旋转机械振动信号的特征提取。该方法是一种改进的匹配追踪算法,不需要构造任何参数表达的基函数,而是将观察信号分解为一系列波形的组合,这些波形由非参数波形估计方法计算而来,用以匹配信号的局部结构。非参数波形估计方法中模板信号的自适应调整使该方法也不需要具有任何信号的先验知识,因而在实际应用中具有更加良好的柔性和适应性。仿真信号和转子试验台试验信号验证该方法的可行性和有效性,即使是在噪声和信号中特征波形频带重叠的情况下也能将信号分离和提取出来。