自由曲面超声检测轨迹的实时生成算法

针对复杂曲面工件内部缺陷的超声检测,本文提出了一种检测轨迹的实时生成算法.该方法采用了B样条曲面实时插补方法,可实时生成扫查点,克服了现有方法存在的存储问题,并具有可现场设定采样间距等参数的特点.实验结果表明,所提出的方法是有效、可行的, 完全满足实际检测的需要.     

雕塑曲面型腔粗加工刀位轨迹生成算法

在深入研究复杂形状雕塑曲面型腔的粗加工的基础上，提出一种合理的平面样本刀位轨迹生成方法和回避凸台的刀位轨迹裁剪技术，给出了型腔粗加工刀位轨迹生成算法，该算法具有稳定、高效的特点，可用于压铸模具加工生产。     

零件复杂内腔曲面尺寸检测方法研究

本文对零件复杂内腔曲面检测的现状进行了分析,讲解了零件复杂内腔曲面尺寸综合检测方法的研究,对检测系统应用软件的开发进行了介绍。     

三维结构光法在智能寻位加工中的应用

为解决智能寻位加工中的大范围工件寻位问题,提出了一种基于三维结构光法的视觉寻位技术。其核心是利用先进的数字化视觉传感技术,以无接触方式快速获取工件宏观位姿信息,由此引导微观测量过程获取工件关键特征的精确信息,并求解出工件的实际状态,据此实现对工件的位姿自适应加工。实际加工结果表明,所提出的方法具有良好的效果。     

大曲面工件的超声测量技术研究

为了解决航空航天领域大曲面工件的数字化测量难点,采用单个超声探头脉冲反射法对大曲面工件的外形进行测量,获得了工件表面的形状特征数字化信息.试验结果表明,该测量方法具有测量范围大、成本低,速度快和工作可靠等优点,满足了大曲面工件精确测量的要求.     

曲面工件超声检测路径规划方法研究

在曲面工件型面跟踪式超声检测中,为了使超声波的入射方向和工件外表面法线方向较好地保持一致,扫描机构需实时地调整探头的位置和姿态,从而导致扫描速度难以提高,检测效率低下.针对此问题,提出了一种曲面工件自动分块检测的路径规划方法.基于曲面工件的CAD数据模型,该方法采用B样条节点插入算法和二叉树递归分割算法将曲面自动分割成一系列子曲面片,使每块子曲面片在给定的精度范围内逼近于平面片,然后对每块曲面片以平面扫描方式进行扫描路径规划.应用表明,该方法能保证超声波的入射方向较准确地垂直于工件外表面,在满足检测精度的前提下较明显地提高了曲面工件的检测效率.     

基于CAN总线的智能寻位制造系统

为提高制造企业对市场动态变化的响应能力,对新一代网络化智能寻位制造系统进行了研究,给出了系统的总体结构以及网络通讯和控制的硬件方案,并介绍了网络通讯和控制的软件设计。所开发的系统已成功用于多种实际零件的加工,取得了良好效果。     

基于Siemens NX的复杂曲面零件逆向造型设计

本文通过Siemens NX对复杂曲面零件的逆向造型设计、对零件的曲面划分、对称平面的确定、关键曲面的逆向等关键问题进行详细描述,尤其是对复杂曲面的逆向提出建立四边面和桥接线等方式能获得高质量的曲面,最终完成复杂曲面零件的逆向三维模型。通过对比逆向结果和原始模型,对比结果显示逆向模型符合设计要求,表明此方法能较好完成复杂曲面零件的逆向造型设计。     

自由曲面视觉测量中的一种有效的粗差剔除方法

自由曲面的测量技术广泛应用于工业生产的各个部门。立体视觉测量是一种有潜力的测量方法，但其中涉及到粗并剔除是一个难题，本文提出序列建模预报法来剔除三维测量数据中的粗差，该方法具有速度快、准确性高的优点。     

基于最小二乘的复杂曲面检测方法研究

提出一种基于数模打点、阵列粘贴、迭代法建立坐标系、改进最小二乘法运算的复杂曲面检测方法。给出了六点迭代法建立复杂曲面检测坐标系的算法步骤,再结合3-2-1法进行了坐标系的创建。提出利用阵列粘贴等方法进行检测点的快速生成并对复杂曲面进行检测,并采用本文给出的改进最小二乘法进行计算机数据处理。本文检测方法有效克服了传统方法测量时,测头易发生干涉,同时存在检测项目多、检测效率低等缺点,能有效提高复杂曲面检测的精度并缩短检测时间。通过多次的检测分析,结果表明本文提出的方法易于编程,测量迅速,测量结果准确、可靠。借助于本文方法可以解决从事检测行业及相关人员在三维检测中的短板,提高检测的效率和解决问题的能力。     

基于改进SSD模型的工件表面缺陷识别算法

工件表面缺陷是影响机械设备性能的重要因素,快速高效的检测方法是目前研究的重点。为了解决工件表面缺陷检测问题,提出一种基于改进SSD模型的检测算法。该算法用本文提出的DH-MobileNet网络代替SSD结构中的VGG16网络,从而简化检测模型,减少了运算量。同时采用反向残差结构进行位置预测,并用空洞卷积代替下采样操作以避免信息损失。利用扫描电子显微镜得到工件表面图像,建立工件表面缺陷数据集并进行扩充,最后针对碎屑、剥落和梨沟这3类高频缺陷进行训练和测试,并与YOLO、Faster R-CNN和原始SSD模型进行效果比较。检测结果表明该算法能够更准确、快速地检测工件表面缺陷,为实际工业场景中的缺陷检测提供了新的思路。     

基于超声波定位的车辆路径监测系统

本文介绍一种基于超声波定位的运动路径监测系统的原理及组成,简要描述其定位算法及求解关键问题,并分析各部分软件设计要点,对实验中观察到的现象做出了展示和分析说明。     

基于Smooth-DETR的产品表面小尺寸缺陷检测算法

为应对实际工业产品视觉质量检测中缺陷罕见、尺寸小等挑战,提出了一种仅需要少量训练样本的小尺寸缺陷检测算法——Smooth-DETR,该算法采用基于DETR的编码—解码结构对缺陷类别和位置进行预测,该结构降低了参数量和计算复杂度。因DETR强大的全局特征学习能力,该算法可从少量训练样本中充分挖掘产品表面纹理特征,从而对打破了表面纹理连续性的缺陷检出率高;通过结合Smooth-L1损失和GIoU损失的优势,进一步提升了小尺寸缺陷的回归精度。实验结果表明,所提方法检测性能优于现有先进检测模型。此外,仅用少量训练样本,该算法对11类产品表面的缺陷检测平均精确率就能够达到98%以上。     

基于缺陷比例限制的背景差分钢轨表面缺陷检测方法

针对钢轨表面图像具有的光照不均匀、可识别特征有限、对比度低、反射特性易变等特性，提出基于缺陷比例限制的背景差分钢轨表面缺陷检测方法。该方法主要包括轨面图像预处理、背景建模与差分、缺陷比例限制滤波、缺陷比例限制最大熵阈值分割和连通区域标记5个步骤。首先结合轨面图像列灰度均值和列灰度中值进行快速背景建模，将预处理后的图像与背景图像进行差分操作；其次利用轨面图像缺陷占比较低的特征对差分图进行缺陷比例上限的阈值截断，以增强差分图的对比度；随后利用此特征改进最大熵阈值分割，采用自适应加权因子对目标熵进行全局可变加权，并选择出一个合适的阈值使熵值最大化，使得在保留真实缺陷的同时减弱诸如阴影、锈迹等噪声的干扰；最后利用连通区域标记法对阈值分割后的二值图像中的缺陷区域进行统计，并把缺陷面积低于钢轨损伤标准的区域判定为噪声并进行去除，以实现钢轨表面缺陷检测。仿真实验结果表明，新方法可以对钢轨表面缺陷进行很好的检测，其检测结果的召回率、精确率和加权调和平均值分别达到94.19%、88.34%和92.96%，平均错误分类误差值为0.006 4，具有一定的实用价值。     

基于缺陷比例限制的背景差分钢轨表面缺陷检测方法

针对钢轨表面图像具有的光照不均匀、可识别特征有限、对比度低、反射特性易变等特性,提出基于缺陷比例限制的背景差分钢轨表面缺陷检测方法。该方法主要包括轨面图像预处理、背景建模与差分、缺陷比例限制滤波、缺陷比例限制最大熵阈值分割和连通区域标记5个步骤。首先结合轨面图像列灰度均值和列灰度中值进行快速背景建模,将预处理后的图像与背景图像进行差分操作;其次利用轨面图像缺陷占比较低的特征对差分图进行缺陷比例上限的阈值截断,以增强差分图的对比度;随后利用此特征改进最大熵阈值分割,采用自适应加权因子对目标熵进行全局可变加权,并选择出一个合适的阈值使熵值最大化,使得在保留真实缺陷的同时减弱诸如阴影、锈迹等噪声的干扰;最后利用连通区域标记法对阈值分割后的二值图像中的缺陷区域进行统计,并把缺陷面积低于钢轨损伤标准的区域判定为噪声并进行去除,以实现钢轨表面缺陷检测。仿真实验结果表明,新方法可以对钢轨表面缺陷进行很好的检测,其检测结果的召回率、精确率和加权调和平均值分别达到94.19%、88.34%和92.96%,平均错误分类误差值为0.006 4,具有一定的实用价值。     

A machining potential field approach to tool path generation for multi-axis sculptured surface machining

This paper presents a machining potential field (MPF) method to generate tool paths for multi-axis sculptured surface machining. A machining potential field is constructed by considering both the part geometry and the cutter geometry to represent the machining-oriented information on the part surface for machining planning. The largest feasible machining strip width and the optimal cutting direction at a surface point can be found on the constructed machining potential field. The tool paths can be generated by following the optimal cutting direction. Compared to the traditional iso-parametric and iso-planar path generation methods, the generated MPF multi-axis tool paths can achieve better surface finish with shorter machining time. Feasible cutter sizes and cutter orientations can also be determined by using the MPF method. The developed techniques can be used to automate the multi-axis tool path generation and to improve the machining efficiency of sculptured surface machining.     

表面缺陷检测的机器视觉技术研究进展

物体表面缺陷检测技术是工业质检领域的一项重大课题,对工业生产有着重要的意义。针对近些年基于机器视觉的表面缺陷检测技术进行梳理总结。首先,列举了几种缺陷检测在工业领域的应用场景;其次从特征提取和分类算法的角度简要阐述了传统的机器视觉方法;重点探讨了缺陷检测中常用的经典神经网络结构和缺陷检测算法的最新发展,并介绍了两种常用的缺陷检测算法优化方式;最后,分析了缺陷检测领域面临的三大挑战：实时性问题、小样本问题和小目标问题,目的是为工业表面缺陷检测的研究提供有益的参考和脉络梳理。     

冷轧带钢表面缺陷在线检测软件体系结构设计

为解决带钢表面缺陷在线检测系统的信息支持和后续处理的问题,遵循软件工程的设计思想,提出了一套完整的冷轧带钢表面缺陷在线检测系统的软件体系结构设计方案,建立了系统的层次结构模型、功能结构模型及其后台数据库,通过可视化程序设计和关系数据库实现了检测软件的系统功能.该系统不仅能够识别分类各种缺陷,而且可通过数据库保存各类数据信息,便于对各类信息数据进行查询和管理,并解决了系统算法更新的问题.该体系结构的设计为在线检测缺陷分类识别的进一步研究奠定了基础,具有一定的实用价值.