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基于旋转电弧TIG焊的薄板焊缝跟踪系统研究的开题报告
一、选题背景与意义
随着现代焊接技术的不断发展，越来越多的焊接领域开始应用复合焊接。其中，旋转电弧TIG焊被广泛应用于不锈钢、铝合金和钛合金等高难度材料的焊接。由于这种焊接方式的过程中电极一直旋转，因此焊缝的跟踪成为重要的问题，如何实现焊缝自动跟踪并准确控制焊接质量，成为了焊接技术研究的热点问题。
本文从焊缝跟踪入手，基于旋转电弧TIG焊的特点，研究一种薄板焊缝跟踪系统。通过该系统可以实现焊缝的自动跟踪，提高焊接效率和焊接质量，具有很高的应用价值。
二、论文主要内容和技术路线
（一）主要内容
本文研究的主要内容是开发一种基于旋转电弧TIG焊的薄板焊缝跟踪系统。系统主要包括图像采集、图像处理、控制系统等模块。具体需要实现以下功能：
1.实现焊缝图像的实时采集和处理，以确保焊接质量和稳定性。
2.基于图像处理技术，实现焊缝轮廓的自动识别和跟踪，以保证焊接过程中焊缝的一致性和完整性。
3.根据焊接参数和需要焊接的材料特性，自动调整焊接参数和焊接过程控制，确保焊缝质量和稳定性。
（二）技术路线
1.搭建焊接平台及焊接设备，并选用合适的旋转电极TIG焊焊接参数。
2.设计并制作焊接平台和焊接设备支架等辅助设备。
3.设计并制作焊缝跟踪系统，并选择合适的CCD或CMOS摄像头进行图像采集。
4.采用图像处理技术实现焊缝轮廓的自动识别和跟踪，确定焊缝区域，并进行图像处理以提高焊接过程中的稳定性。
5.开发控制系统，实时控制焊接参数和焊接机械部件，确保焊接稳定和质量。
6.实验验证系统可行性，并对系统的性能和精度进行评估。
三、研究计划
1.立项时间：2021年6月。
2.研究时间：约12个月。
3.具体研究进展计划：
（1）第一阶段（2021年6月~2021年9月），完成选题及文献调研，确定技术路线和方案；
（2）第二阶段（2021年10月~2022年3月），完成系统设计及相关辅助设备制作；
（3）第三阶段（2022年4月~2022年8月），完成系统集成，设计图像处理算法和控制算法；
（4）第四阶段（2022年9月~2022年12月），实验验证系统可行性，优化系统性能和精度。
四、预期成果和应用价值
本课题研发出基于旋转电弧TIG焊的薄板焊缝跟踪系统，实现焊缝的自动跟踪、自适应控制和优化焊接过程等功能，具有以下预期成果和应用价值：
1.开发出一种符合工业生产需要的旋转电弧TIG焊焊接系统，具有稳定性和高精度性。
2.提高焊接质量和效率，减少人工操作和减少生产成本。
3.在为国家经济发展作贡献的同时，还具有较好的推广和应用价值，成为焊接技术发展的重要组成部分。