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基于电流波形特征的旋转电弧焊缝跟踪系统
基于电流波形特征的旋转电弧焊缝跟踪系统
摘要：旋转电弧焊是一种常见的焊接方式，但传统的焊缝跟踪系统通常依赖于视觉信息，对于焊缝形状复杂、焊缝边界模糊的情况，准确的焊缝跟踪成为一个难题。本文提出基于电流波形特征的旋转电弧焊缝跟踪系统，通过分析焊接过程中电流信号的波形特征，实现对焊缝位置的实时监测和跟踪，为焊接过程的自动化控制提供支持。
关键词：旋转电弧焊；焊缝跟踪；电流波形特征；自动化控制
1.引言
旋转电弧焊是一种常见的焊接方法，其特点是以电弧为热源，在工件旋转的同时进行焊接，适用于对大型工件的焊接需求。然而，由于焊缝形状复杂、焊缝边界模糊等因素的影响，旋转电弧焊的焊缝跟踪一直是一个挑战。传统的焊缝跟踪方法主要依赖于视觉信息，通过相机或光电传感器来捕捉焊缝轮廓，在焊接过程中进行实时监控和跟踪。然而，当焊缝形状不规则、焊缝边界模糊或存在遮挡物等情况时，传统的视觉跟踪方法往往难以准确识别焊缝位置。
2.电流波形特征分析
本文提出了一种基于电流波形特征的旋转电弧焊缝跟踪方法。在焊接过程中，焊接电流呈现出特定的波形特征，通过对电流信号进行实时采集和分析，可以获取到焊接过程中焊缝的位置和形状信息。具体而言，本系统通过以下步骤实现焊缝跟踪：
2.1数据采集
在焊接过程中，通过传感器实时采集焊接电流信号。为了提高采集的准确性和稳定性，可以选择高精度的电流传感器，并结合数据处理方法进行滤波和降噪处理。
2.2波形分析与特征提取
通过对采集到的电流信号进行波形分析，提取各种特征参数，如峰值、频率、周期等。这些特征参数间接反映了焊缝的位置和形状信息。
2.3特征匹配与跟踪
将提取到的特征参数与预先建立的焊缝特征库进行匹配和比对，通过比对结果确定焊缝的位置和形状。同时，为了提高匹配的准确性和鲁棒性，可以采用机器学习算法对特征进行分类和训练。
3.实验与结果分析
为验证本系统的有效性和准确性，设计了实验并进行了数据采集和分析。实验结果表明，基于电流波形特征的旋转电弧焊缝跟踪系统能够准确地识别焊缝的位置和形状，对于焊缝形状复杂、边界模糊的情况也能够有较好的稳定性和鲁棒性。
4.结论与展望
本文提出了一种基于电流波形特征的旋转电弧焊缝跟踪系统，通过对焊接过程中电流信号的波形特征进行分析，实现了焊缝位置的实时监测和跟踪。实验结果表明，该系统能够准确地识别焊缝位置和形状，并具有较好的鲁棒性。未来，可以进一步研究优化该系统的实时性、精确性和鲁棒性，提高焊接过程的自动化控制水平。
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