“深化科技體制改革，建立以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系，加強對中小企業創新的支持，促進科技成果轉化”。產學研深度融合，形成創新合力，是推動行業企業轉型升級的一個關鍵性因素。

為了更好的將院校科研成果投入到企業實際生產上，中國鍛壓協會決定在中國國際金屬成形展覽會上開展有關高校、研究所與企業之間的項目對接、人才推介的配套活動，將企業待解決的技術問題與院校先進的科研成果更好的進行接軌，做到產、學、研三者相結合，共同促進行業的交流與進步。

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焊接成形的視覺監控與視覺檢測

--北京工業大學智能成型裝備與系統研究所

焊接成形是現代制造業最主要的連接成形方式之一，而焊接成形的質量控制和質量檢測是保證焊接生產高效、高質的基本手段，本課題組利用視覺傳感和其它傳感技術作為主要手段，開展了焊接前工況的檢測、焊接過程中熔池成形的監控以及焊接后焊縫內外質量的檢測等相關研究，研究結果在多個領域得到了應用。

在焊接之前，需要進行兩部分工作，一是焊縫位置的精確定位，二是焊縫破口情況的精確測量，針對這個任務，開發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，需要對熔池成形進行實時在線傳感與控制，熔池成形的傳感可以從正面進行，也可以從反面進行，針對熔池正面成形的視覺傳感問題，開發了適應于各種焊接方法的攝像頭外觸發器，可以實時檢測焊接電流、電壓波形，實現了相機曝光時刻和曝光時間的精確控制，針對正反面成形的參數提取問題，采用深度學習技術，構建了成形尺寸提取模型，可以快速、精確提取熔池尺寸，并有很好的適應性。

在焊接完成后，需要檢測焊縫的內部和外部質量，針對焊縫射線檢測技術，開發了工業底片數字化系統可以將焊縫或其它工業底片快速掃描成為數字圖像，該設備集成了4項國家發明專利，其技術指標完全滿足EN14096 (Non-destructive testing - Qualification of radiographic film digitization systems)以及我國的國家標準GB/T 28266-2012《承壓設備無損檢測 射線膠片數字化系統的鑒定方法》的最高要求：DS級。在工業底片數字化的基礎上，進一步開發了焊縫射線檢測底片計算機輔助評定系統，可實現底片信息的數據庫管理，底片缺陷的計算機輔助搜尋、測量、識別和評定，可自動生成評定報告，該系統可有效提高底片評定的準確性與效率。

針對焊縫外觀質量檢測，開發了3D視覺系統及質量評定系統，可以精確地測量并評定弧焊和激光焊等焊縫的外觀質量，可對焊接缺陷進行在線提取與識別，達到了工程應用水平。

研究成果在航空航天、機車車輛、石化、船舶、特種設備等多個領域得到了應用。

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提取

① 焊接過程的視覺傳感與信號提取；通過可控制視覺手段、實時檢測焊接過程的熔池、熔滴、電弧等目標，實現焊接過程的實時監控。

② 基于深度學習焊接熔池成形檢測；采用深度學習技術，實時在線處理焊接熔池圖像，獲取熔池信息，該系統具有很好的魯棒性。

③ 基于復合視覺的焊縫成形及缺陷檢測； 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，并進行缺陷識別，該技術在激光焊缺陷檢測中達到了工程應用水平。

④ 工業底片數字化系統；工業底片數字化系統可以將焊縫或其它工業底片快速掃描成為數字圖像，用于底片信息的長時間保存和評定。

⑤焊縫底片計算機輔助評定系統；用于數字射線焊縫缺陷的精確測量、焊縫底片的計算機輔助評定和評定結果的數據庫管理、報告生成等。