【項(xiàng)目精選】：自動(dòng)化控制成熟技術(shù)推薦

　　項(xiàng)目一：冶煉過(guò)程噴濺抑制與終點(diǎn)控制技術(shù)

　　1、技術(shù)背景

　　AOD爐、轉(zhuǎn)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(diǎn)。

　　2、技術(shù)簡(jiǎn)介

　　該工藝在產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中經(jīng)常遇到噴濺嚴(yán)重、終點(diǎn)命中率低、爐襯耐火材料消耗高等問(wèn)題。為了有效解決上述問(wèn)題，項(xiàng)目組成員以 AOD 爐、轉(zhuǎn)爐冶 煉中低碳鉻鐵為具體研究對(duì)象，從噴濺產(chǎn)生的機(jī)理、終點(diǎn)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(jī)器學(xué)習(xí)、推理控制、機(jī)器視覺(jué)、伺服驅(qū)動(dòng)等技術(shù)手段，突破了技術(shù)瓶頸，最終形成在鐵合金生產(chǎn)領(lǐng)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(yù)測(cè)和抑制冶煉過(guò)程中噴濺的發(fā)生，預(yù)測(cè)成功率99%；碳值預(yù) 測(cè)精度 ±1℃，冶煉時(shí)間小于1h、終點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確率在 93% 以上。本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地預(yù) 測(cè)和控制終點(diǎn)溫度和碳含量，縮短冶煉時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

　　3、應(yīng)用范圍

　　研究成果對(duì)完善鐵合金工藝，實(shí)現(xiàn)冶煉過(guò)程的安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗提供了技術(shù)支撐，對(duì)促進(jìn)鐵合金行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要意義。研究成果已成功應(yīng)用在某鐵合金股份有限公司3噸轉(zhuǎn)爐和5噸AOD爐冶煉中低碳鉻鐵冶煉過(guò)程中。已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利4件，累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益3085萬(wàn)元，節(jié)支298萬(wàn)元。

　　項(xiàng)目二：基于3D視覺(jué)引導(dǎo)的智能剎車(chē)盤(pán)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上下料系統(tǒng)

　　1、技術(shù)背景

　　針對(duì)現(xiàn)有剎車(chē)盤(pán)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品工件識(shí)別與定位速度慢，分揀靈活性差、加工震紋等問(wèn)題進(jìn)行研究，研發(fā)以工業(yè)機(jī)器人為載體，3D 視覺(jué)引導(dǎo)技術(shù)為核心，雙倒立主軸結(jié)構(gòu)的智能剎車(chē)盤(pán)機(jī)床自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)剎車(chē)盤(pán)的精準(zhǔn)定位、抓取、無(wú)序分揀，同時(shí)能夠有效的消除震紋，提高加工效率，確保剎車(chē)盤(pán)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和一致性。

　　2、技術(shù)簡(jiǎn)介

　　系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)光視覺(jué)引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)完成 3D 手眼標(biāo)定，解決現(xiàn)有標(biāo)定方法復(fù)雜、標(biāo)定靶標(biāo)制作要求高等缺點(diǎn)，提出了一種基于主動(dòng)視覺(jué)的自標(biāo)定方法，標(biāo)定攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)和手眼矩陣旋轉(zhuǎn)部分 ；在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下對(duì)采集的剎車(chē)盤(pán)圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括圖像增強(qiáng)、平滑過(guò)濾等，獲取精準(zhǔn)的剎車(chē)盤(pán)局部特征，進(jìn)而提取目標(biāo)質(zhì)心點(diǎn)坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了剎車(chē)盤(pán)多類(lèi)型產(chǎn)品的智能識(shí)別。

　　基于3D目標(biāo)定位技術(shù)，利用對(duì)偶關(guān)系求取線(xiàn)剎車(chē)盤(pán)光平面方程的算法，完成了抓料盤(pán)的位姿測(cè)量與3D視覺(jué)引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人軌跡跟蹤，保證抓取物料的精度要求。

　　3、應(yīng)用范圍

　　研究成果已成功在吉林某股份有限公司應(yīng)用，顯著提升了剎車(chē)盤(pán)生產(chǎn)線(xiàn)的分揀效率，降低分揀錯(cuò)誤率， 提升了剎車(chē)盤(pán)生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化水平，降低了生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

　　項(xiàng)目三：多目視覺(jué)引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人安全作業(yè)決策系統(tǒng)

　　1、技術(shù)背景

　　多目視覺(jué)引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人安全作業(yè)決策系統(tǒng)可被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造業(yè)、軌道交通裝備制造業(yè)等以工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用為主體的先進(jìn)裝備制造領(lǐng)域。

　　2、技術(shù)簡(jiǎn)介

　　本項(xiàng)目通過(guò)集成工業(yè)機(jī)器人本體及工業(yè)相機(jī)、鏡頭和光源等視覺(jué)設(shè)備，在線(xiàn)采集工作空間中人體圖像信息，傳送至視覺(jué)處理系統(tǒng)進(jìn)行人體關(guān)鍵部位建模及運(yùn)動(dòng)信息估計(jì)，并根據(jù)所建立的安全指數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)造成人機(jī)碰撞的多種危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析、判斷、量化，給出具有開(kāi)方式體系結(jié)構(gòu)的工業(yè)機(jī)器人安全運(yùn)動(dòng)控制決策，以完成人機(jī)協(xié)作環(huán)境下工業(yè)機(jī)器人的安全作業(yè)任務(wù)，提高工業(yè)機(jī)器人工作空間中人的安全性。

　　團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的多目視覺(jué)引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人安全作業(yè)決策系統(tǒng)與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人安全系統(tǒng)相比，可解決工業(yè)機(jī)器人采用防護(hù)罩進(jìn)行物理空間隔離、應(yīng)激性差以及缺乏與人交互的問(wèn)題。

　　當(dāng)工業(yè)機(jī)器人距離人體關(guān)鍵部位 100CM 時(shí)，工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度開(kāi)始降低，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人距離人體關(guān)鍵部位 50CM 時(shí)，工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)停止，能夠大幅提高人機(jī)協(xié)同作業(yè)過(guò)程中的安全程度和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的工作效率。

　　3、應(yīng)用范圍

　　目前已完成系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)、TOF 相機(jī)深度數(shù)據(jù)誤差校正、多傳感器數(shù)據(jù)融合估計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。技術(shù)成熟，目前申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利3件，授權(quán)實(shí)用新型專(zhuān)利2件。

　　項(xiàng)目四：激光視覺(jué)傳感焊縫智能識(shí)別與自動(dòng)跟蹤

　　1、技術(shù)背景

　　該項(xiàng)目采用激光照射焊縫，通過(guò)視覺(jué)傳感器攝取焊縫激光條紋圖像，基于復(fù)合濾光技術(shù)消除弧光及焊接飛濺的影響，通過(guò)軟件算法計(jì)算得出焊縫橫向偏差、縱向偏差、焊縫開(kāi)縫量、錯(cuò)邊量等焊縫特征參數(shù)，實(shí)時(shí)傳輸給焊接專(zhuān)機(jī)或者焊接機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程焊縫智能識(shí)別及焊縫自動(dòng)跟蹤，極大地提高焊接自動(dòng)化程度、焊接質(zhì)量、 一次合格率，降低人力成本，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷自動(dòng)化生產(chǎn)，效率大幅度提高。

　　2、技術(shù)簡(jiǎn)介

　　本系統(tǒng)可以根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，輸出多種信號(hào)，包括脈沖 ( 含 A B 相脈沖 )、開(kāi)量、模擬量、RS485、TCP/UDP、 機(jī)器人數(shù) IO，能夠滿(mǎn)足伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等各種執(zhí)行設(shè)備的通訊接入需求。激光視覺(jué)傳感焊縫智能識(shí)別與自動(dòng)跟蹤技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，在某些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域具備和國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)能力。

　　3、應(yīng)用范圍

　　該成果可應(yīng)用于鐵路客車(chē)、石油鋼管、鍋爐壓力容器、汽車(chē)零部件、鋼結(jié)構(gòu)等各種產(chǎn)品的自動(dòng)化焊接過(guò)程，包括各種坡口狀態(tài)對(duì)接、 搭接、角接的埋弧焊接、氣體保護(hù)焊接、激光焊接、攪拌摩擦焊接、等離子弧焊等。

　　項(xiàng)目五：基于底槍的AOD爐及轉(zhuǎn)爐在線(xiàn)紅外溫度檢測(cè)系統(tǒng)

　　1、技術(shù)背景

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的 AOD 爐及轉(zhuǎn)爐在線(xiàn)紅外溫度檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于 AOD 爐、 轉(zhuǎn)爐及真空爐的溫度檢測(cè)等領(lǐng)域。

　　2、技術(shù)簡(jiǎn)介

　　終點(diǎn)溫度是冶煉過(guò)程中最為關(guān)鍵的指標(biāo)，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)連續(xù)測(cè)溫，雙波長(zhǎng)紅外比色的非接觸測(cè)溫方式解決了光窗污染、煙塵、底槍槍管高溫下的腐蝕等對(duì)測(cè)量的干擾 ；測(cè)溫系統(tǒng)由改造的底槍?zhuān)饴废到y(tǒng)，電路和冷卻系統(tǒng)組成，針對(duì)于真空爐采用無(wú)線(xiàn)方式傳輸信號(hào)，其結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、可靠、成本低 ；針對(duì) AOD 爐及轉(zhuǎn)爐測(cè)口選擇底槍?zhuān)箽饴泛凸饴饭灿靡宦?，采用無(wú)線(xiàn)方式避免了粉塵、爐渣、槍管腐蝕、氧化反應(yīng)等對(duì)測(cè)溫的影響，使在線(xiàn)連續(xù)測(cè)溫成為可能；

　　基于黑體腔理論建立了能準(zhǔn)確表征噴吹工藝的溫度補(bǔ)償模型。項(xiàng)目產(chǎn)品與現(xiàn)有同類(lèi)測(cè)溫產(chǎn)品對(duì)比 ：國(guó)內(nèi)采用鉑銠熱電偶進(jìn)行測(cè)溫，壽命短，成本高，只能測(cè)量幾個(gè)關(guān)鍵溫度點(diǎn)，不能連續(xù)測(cè)溫 ；市場(chǎng)上雖然有相關(guān)紅外測(cè)溫產(chǎn)品，但無(wú)針對(duì)性的專(zhuān)業(yè)設(shè)備。                                                                                  目前已開(kāi)發(fā)出針對(duì)不同冶煉爐的專(zhuān)用測(cè)溫系統(tǒng)，可對(duì)真空爐、AOD 爐及轉(zhuǎn)爐進(jìn)行溫度監(jiān)控。獲授權(quán)專(zhuān)利 8 件，構(gòu)建了較為完整的專(zhuān)利技術(shù)保護(hù)布局。