“深化科技體制改革，建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系，加強(qiáng)對(duì)中小企業(yè)創(chuàng)新的支持，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化”。產(chǎn)學(xué)研深度融合，形成創(chuàng)新合力，是推動(dòng)行業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)關(guān)鍵性因素。

為了更好的將院校科研成果投入到企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)上，中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)決定在中國(guó)國(guó)際金屬成形展覽會(huì)上開展有關(guān)高校、研究所與企業(yè)之間的項(xiàng)目對(duì)接、人才推介的配套活動(dòng)，將企業(yè)待解決的技術(shù)問題與院校先進(jìn)的科研成果更好的進(jìn)行接軌，做到產(chǎn)、學(xué)、研三者相結(jié)合，共同促進(jìn)行業(yè)的交流與進(jìn)步。

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焊接成形的視覺監(jiān)控與視覺檢測(cè)

--北京工業(yè)大學(xué)智能成型裝備與系統(tǒng)研究所

焊接成形是現(xiàn)代制造業(yè)最主要的連接成形方式之一，而焊接成形的質(zhì)量控制和質(zhì)量檢測(cè)是保證焊接生產(chǎn)高效、高質(zhì)的基本手段，本課題組利用視覺傳感和其它傳感技術(shù)作為主要手段，開展了焊接前工況的檢測(cè)、焊接過程中熔池成形的監(jiān)控以及焊接后焊縫內(nèi)外質(zhì)量的檢測(cè)等相關(guān)研究，研究結(jié)果在多個(gè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

在焊接之前，需要進(jìn)行兩部分工作，一是焊縫位置的精確定位，二是焊縫破口情況的精確測(cè)量，針對(duì)這個(gè)任務(wù)，開發(fā)了焊縫尋位視覺傳感器和焊縫破口形貌掃描視覺傳感器。

在焊接過程中，需要對(duì)熔池成形進(jìn)行實(shí)時(shí)在線傳感與控制，熔池成形的傳感可以從正面進(jìn)行，也可以從反面進(jìn)行，針對(duì)熔池正面成形的視覺傳感問題，開發(fā)了適應(yīng)于各種焊接方法的攝像頭外觸發(fā)器，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接電流、電壓波形，實(shí)現(xiàn)了相機(jī)曝光時(shí)刻和曝光時(shí)間的精確控制，針對(duì)正反面成形的參數(shù)提取問題，采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，構(gòu)建了成形尺寸提取模型，可以快速、精確提取熔池尺寸，并有很好的適應(yīng)性。

在焊接完成后，需要檢測(cè)焊縫的內(nèi)部和外部質(zhì)量，針對(duì)焊縫射線檢測(cè)技術(shù)，開發(fā)了工業(yè)底片數(shù)字化系統(tǒng)可以將焊縫或其它工業(yè)底片快速掃描成為數(shù)字圖像，該設(shè)備集成了4項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，其技術(shù)指標(biāo)完全滿足EN14096 (Non-destructive testing - Qualification of radiographic film digitization systems)以及我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28266-2012《承壓設(shè)備無損檢測(cè) 射線膠片數(shù)字化系統(tǒng)的鑒定方法》的最高要求：DS級(jí)。在工業(yè)底片數(shù)字化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)了焊縫射線檢測(cè)底片計(jì)算機(jī)輔助評(píng)定系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)底片信息的數(shù)據(jù)庫管理，底片缺陷的計(jì)算機(jī)輔助搜尋、測(cè)量、識(shí)別和評(píng)定，可自動(dòng)生成評(píng)定報(bào)告，該系統(tǒng)可有效提高底片評(píng)定的準(zhǔn)確性與效率。

針對(duì)焊縫外觀質(zhì)量檢測(cè)，開發(fā)了3D視覺系統(tǒng)及質(zhì)量評(píng)定系統(tǒng)，可以精確地測(cè)量并評(píng)定弧焊和激光焊等焊縫的外觀質(zhì)量，可對(duì)焊接缺陷進(jìn)行在線提取與識(shí)別，達(dá)到了工程應(yīng)用水平。

研究成果在航空航天、機(jī)車車輛、石化、船舶、特種設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

a）鋁合金大電流TIG焊視覺傳感   b）低碳鋼CMT焊接視覺傳感   c）焊接熔滴視覺傳感與信號(hào)提取

① 焊接過程的視覺傳感與信號(hào)提取；通過可控制視覺手段、實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接過程的熔池、熔滴、電弧等目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)焊接過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

② 基于深度學(xué)習(xí)焊接熔池成形檢測(cè)；采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)時(shí)在線處理焊接熔池圖像，獲取熔池信息，該系統(tǒng)具有很好的魯棒性。

③ 基于復(fù)合視覺的焊縫成形及缺陷檢測(cè)； 通過3D掃描，獲取焊縫表面三維形貌，通過圖像處理，獲取成形信息與缺陷信息，并進(jìn)行缺陷識(shí)別，該技術(shù)在激光焊缺陷檢測(cè)中達(dá)到了工程應(yīng)用水平。

④ 工業(yè)底片數(shù)字化系統(tǒng)；工業(yè)底片數(shù)字化系統(tǒng)可以將焊縫或其它工業(yè)底片快速掃描成為數(shù)字圖像，用于底片信息的長(zhǎng)時(shí)間保存和評(píng)定。

⑤焊縫底片計(jì)算機(jī)輔助評(píng)定系統(tǒng)；用于數(shù)字射線焊縫缺陷的精確測(cè)量、焊縫底片的計(jì)算機(jī)輔助評(píng)定和評(píng)定結(jié)果的數(shù)據(jù)庫管理、報(bào)告生成等。