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Updated: Sep 9, 2025
09:17
Surrogate Model Development for Digital Experiments in Welding
Published on: March 28, 2025
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マルチパス溶接におけるオンラインモニタリングと品質評価のためのディープラーニングベースのマシンビジョンシステム
Van Doi Truong1,2, Yunfeng Wang1,2, Chanhee Won3
1Department of Mechanical Engineering, Hanyang University, 55, Hanyangdaehak-ro, Sangnok-gu, Ansan-si 15588, Gyeonggi-do, Republic of Korea.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
まとめ
新しい機械ビジョンシステムは,ラインスキャナーと赤外線カメラを使用して,マルチパス溶接を監視します. 表面上の欠陥を効果的に検出し,歪みを測定し,製造における品質管理を改善します.
科学分野:
- 製造エンジニアリング
- ロボットと自動化
- 材料科学
背景:
- 核エネルギーや造船などの産業では多層の多通路溶接が不可欠です
- 溶接の歪みや欠陥は依然として大きな課題であり,厳密な監視と品質管理が必要である.
- 溶接中のダイナミックな調整は,高品質の出力を維持するために不可欠です.
研究 の 目的:
- 多層の多通路溶接におけるリアルタイムモニタリングと表面品質評価のための機械ビジョンシステムを開発する.
- 横断面モデリングと歪み測定により,溶接プランのダイナミック制御を可能にします.
- 品質管理アルゴリズムのトレーニングと検証のための欠陥検査データセットを作成します.
主な方法:
- ラインスキャナーと赤外線カメラセンサーをデータ収集に利用した.
- 歪みを測定するためにラインスキャナーデータから横断モデリングを開発しました.
- 表面の欠陥検査のための深層学習と組み合わせた通常の地図アプローチを適用し,材料の色差に対処しました.
- バーン・スルー・デフェクト検出アルゴリズムと溶接池の温度モニタリングを統合した.
主要な成果:
- ディープラーニングのアプローチを使用して,表面欠陥検査の平均精度 0.88 を達成しました.
- 歪みを測定し,溶接プランの動的制御を可能にしました.
- 溶接池の温度を効果的に監視し,バーン・スルーの欠陥を検出することが実証されています.
- 溶接の進行を視覚化するためのグラフィカルユーザーインターフェースにシステムを統合しました.
結論:
- 提案された機械視野システムは,多層の多通路溶接を監視するための堅固な基盤を提供します.
- このシステムは,自動適応溶接システムの開発の可能性を示しています.
- リアルタイムモニタリングと欠陥検出による品質管理の強化は可能である.
