机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (18): 64-75.doi: 10.3901/JME.2025.18.064
• 材料科学与工程 • 上一篇
宋强1,2, 王闻杰1,2,3, 贺晓斌3, 夏裕俊1,2, 李永兵1,2
SONG Qiang1,2, WANG Wenjie1,2,3, HE Xiaobin3, XIA Yujun1,2, LI Yongbing1,2
摘要: 电阻点焊是薄壁结构制造的核心基础工艺,利用焊中传感信号实现点焊质量在线诊断是保障产品可靠性、推动制造模式转型升级的重要途径。然而,大批量生产中的装配偏差会导致焊接工况随机波动,影响接头成形质量,如何提高点焊质量诊断模型由正常工况向异常工况的外推泛化能力,是提升在线检测可靠性的关键。建立多种工况下的点焊质量与多传感信号数据集,提出一种基于自编码器结构和域对抗训练的传感信号特征提取方法。通过自编码器将时序过程信号压缩为高维特征空间中的特征向量,并结合注意力机制,自适应挖掘过程信号中的关键时间步信息,显著增强了特征表达能力。通过域对抗训练缩小不同工况下信号特征的分布差异,提高了跨工况质量诊断精度。分别采用正常工况和异常工况下的数据集作为训练和测试样本,对比所提出的新方法和人工方法以及三种常用的特征提取算法(PCA、Isomap、LLE)在焊点质量诊断任务上的工况泛化效果。结果表明,与其余四种方法相比,新方法在异常工况测试集上的焊点质量诊断准确率从83.18%提升至93.64%,熔核直径预测的均方根误差减小近37.5%,可有效提高质量诊断模型对分布外数据的外推泛化能力。
中图分类号: