項目一：冶煉過程噴濺抑制與終點控制技術

　　1、技術背景

　　AOD爐、轉爐冶煉中低碳鉻鐵合金 是鐵合金生產(chǎn)的新工藝。該工藝與傳統(tǒng)電硅熱法工藝相比，具有流程短、能耗低、 排渣量小等優(yōu)點。

　　2、技術簡介

　　該工藝在產(chǎn)業(yè)化過程中經(jīng)常遇到噴濺嚴重、終點命中率低、爐襯耐火材料消耗高等問題。為了有效解決上述問題，項目組成員以 AOD 爐、轉爐冶 煉中低碳鉻鐵為具體研究對象，從噴濺產(chǎn)生的機理、終點參數(shù)的特征、爐襯蝕損的規(guī)律入手，采用小波包分析、多傳感器信息融合、機器學習、推理控制、機器視覺、伺服驅動等技術手段，突破了技術瓶頸，最終形成在鐵合金生產(chǎn)領域具有明顯推廣意義的安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗研究成果。

　　本系統(tǒng)可以成功地預測和抑制冶煉過程中噴濺的發(fā)生，預測成功率99%；碳值預 測精度 ±1℃，冶煉時間小于1h、終點識別準確率在 93% 以上。本系統(tǒng)能夠準確地預 測和控制終點溫度和碳含量，縮短冶煉時間、提高產(chǎn)品質量，降低生產(chǎn)成本。

　　3、應用范圍

　　研究成果對完善鐵合金工藝，實現(xiàn)冶煉過程的安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗提供了技術支撐，對促進鐵合金行業(yè)的綠色轉型、產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。研究成果已成功應用在某鐵合金股份有限公司3噸轉爐和5噸AOD爐冶煉中低碳鉻鐵冶煉過程中。已授權國家發(fā)明專利4件，累計創(chuàng)造經(jīng)濟效益3085萬元，節(jié)支298萬元。

　　項目二：基于3D視覺引導的智能剎車盤自動化生產(chǎn)線上下料系統(tǒng)

　　1、技術背景

　　針對現(xiàn)有剎車盤自動化生產(chǎn)線產(chǎn)品工件識別與定位速度慢，分揀靈活性差、加工震紋等問題進行研究，研發(fā)以工業(yè)機器人為載體，3D 視覺引導技術為核心，雙倒立主軸結構的智能剎車盤機床自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)。實現(xiàn)對剎車盤的精準定位、抓取、無序分揀，同時能夠有效的消除震紋，提高加工效率，確保剎車盤生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性。

　　2、技術簡介

　　系統(tǒng)采用結構光視覺引導工業(yè)機器人系統(tǒng)完成 3D 手眼標定，解決現(xiàn)有標定方法復雜、標定靶標制作要求高等缺點，提出了一種基于主動視覺的自標定方法，標定攝像機內參數(shù)和手眼矩陣旋轉部分 ；在非結構環(huán)境下對采集的剎車盤圖像進行預處理，包括圖像增強、平滑過濾等，獲取精準的剎車盤局部特征，進而提取目標質心點坐標，實現(xiàn)了剎車盤多類型產(chǎn)品的智能識別。

　　基于3D目標定位技術，利用對偶關系求取線剎車盤光平面方程的算法，完成了抓料盤的位姿測量與3D視覺引導工業(yè)機器人軌跡跟蹤，保證抓取物料的精度要求。

　　3、應用范圍

　　研究成果已成功在吉林某股份有限公司應用，顯著提升了剎車盤生產(chǎn)線的分揀效率，降低分揀錯誤率， 提升了剎車盤生產(chǎn)線的自動化水平，降低了生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

　　項目三：多目視覺引導工業(yè)機器人安全作業(yè)決策系統(tǒng)

　　1、技術背景

　　多目視覺引導工業(yè)機器人安全作業(yè)決策系統(tǒng)可被廣泛應用于汽車制造業(yè)、軌道交通裝備制造業(yè)等以工業(yè)機器人集成應用為主體的先進裝備制造領域。

　　2、技術簡介

　　本項目通過集成工業(yè)機器人本體及工業(yè)相機、鏡頭和光源等視覺設備，在線采集工作空間中人體圖像信息，傳送至視覺處理系統(tǒng)進行人體關鍵部位建模及運動信息估計，并根據(jù)所建立的安全指數(shù)數(shù)據(jù)庫，對造成人機碰撞的多種危險因素進行分析、判斷、量化，給出具有開方式體系結構的工業(yè)機器人安全運動控制決策，以完成人機協(xié)作環(huán)境下工業(yè)機器人的安全作業(yè)任務，提高工業(yè)機器人工作空間中人的安全性。

　　團隊所研發(fā)的多目視覺引導工業(yè)機器人安全作業(yè)決策系統(tǒng)與傳統(tǒng)工業(yè)機器人安全系統(tǒng)相比，可解決工業(yè)機器人采用防護罩進行物理空間隔離、應激性差以及缺乏與人交互的問題。

　　當工業(yè)機器人距離人體關鍵部位 100CM 時，工業(yè)機器人運動速度開始降低，當工業(yè)機器人距離人體關鍵部位 50CM 時，工業(yè)機器人運動停止，能夠大幅提高人機協(xié)同作業(yè)過程中的安全程度和自動化生產(chǎn)線的工作效率。

　　3、應用范圍

　　目前已完成系統(tǒng)硬件平臺設計、TOF 相機深度數(shù)據(jù)誤差校正、多傳感器數(shù)據(jù)融合估計等關鍵技術的研發(fā)。技術成熟，目前申請國家發(fā)明專利3件，授權實用新型專利2件。

　　項目四：激光視覺傳感焊縫智能識別與自動跟蹤

　　1、技術背景

　　該項目采用激光照射焊縫，通過視覺傳感器攝取焊縫激光條紋圖像，基于復合濾光技術消除弧光及焊接飛濺的影響，通過軟件算法計算得出焊縫橫向偏差、縱向偏差、焊縫開縫量、錯邊量等焊縫特征參數(shù)，實時傳輸給焊接專機或者焊接機器人，實現(xiàn)焊接過程焊縫智能識別及焊縫自動跟蹤，極大地提高焊接自動化程度、焊接質量、 一次合格率，降低人力成本，可實現(xiàn)24小時不間斷自動化生產(chǎn)，效率大幅度提高。

　　2、技術簡介

　　本系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求設計、開發(fā)，輸出多種信號，包括脈沖 ( 含 A B 相脈沖 )、開量、模擬量、RS485、TCP/UDP、 機器人數(shù) IO，能夠滿足伺服電動機或步進電動機驅動器、機器人、數(shù)控機床等各種執(zhí)行設備的通訊接入需求。激光視覺傳感焊縫智能識別與自動跟蹤技術已經(jīng)達到國內領先水平，在某些關鍵技術領域具備和國外競爭能力。

　　3、應用范圍

　　該成果可應用于鐵路客車、石油鋼管、鍋爐壓力容器、汽車零部件、鋼結構等各種產(chǎn)品的自動化焊接過程，包括各種坡口狀態(tài)對接、 搭接、角接的埋弧焊接、氣體保護焊接、激光焊接、攪拌摩擦焊接、等離子弧焊等。

　　項目五：基于底槍的AOD爐及轉爐在線紅外溫度檢測系統(tǒng)

　　1、技術背景

　　項目團隊自主研發(fā)的 AOD 爐及轉爐在線紅外溫度檢測系統(tǒng)應用于 AOD 爐、 轉爐及真空爐的溫度檢測等領域。

　　2、技術簡介

　　終點溫度是冶煉過程中最為關鍵的指標，本系統(tǒng)可實現(xiàn)在線連續(xù)測溫，雙波長紅外比色的非接觸測溫方式解決了光窗污染、煙塵、底槍槍管高溫下的腐蝕等對測量的干擾 ；測溫系統(tǒng)由改造的底槍，光路系統(tǒng)，電路和冷卻系統(tǒng)組成，針對于真空爐采用無線方式傳輸信號，其結構精簡、可靠、成本低 ；針對 AOD 爐及轉爐測口選擇底槍，使氣路和光路共用一路，采用無線方式避免了粉塵、爐渣、槍管腐蝕、氧化反應等對測溫的影響，使在線連續(xù)測溫成為可能；

　　基于黑體腔理論建立了能準確表征噴吹工藝的溫度補償模型。項目產(chǎn)品與現(xiàn)有同類測溫產(chǎn)品對比 ：國內采用鉑銠熱電偶進行測溫，壽命短，成本高，只能測量幾個關鍵溫度點，不能連續(xù)測溫 ；市場上雖然有相關紅外測溫產(chǎn)品，但無針對性的專業(yè)設備。                                                                                  目前已開發(fā)出針對不同冶煉爐的專用測溫系統(tǒng)，可對真空爐、AOD 爐及轉爐進行溫度監(jiān)控。獲授權專利 8 件，構建了較為完整的專利技術保護布局。