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1. 研究目的与意义（文献综述）

1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）

罐式车作为重要的交通运输工具，在汽车运输行业中的应用极其广泛。我国交基础交通建设的逐渐完善为我国专用车发展提供了宝贵的发展平台。罐式专用车的专业特性，特别是专项作业的功能，被各个行业领域所接受，在国民经济和社会发展中具有重要作用。在六大类专用车中，自2016年到2019年，罐车的占比从7.3%涨至11.2%，涨幅超过50%。从罐车的销量来看，也从2006年销售30423辆快速上升至2010年124450辆，到现在罐车销量趋于稳定于10000辆上下。^[1]由此可见，罐式车已成为汽车领域重要的一环。如今常规运输车罐体材料主要是低碳钢。其材料成本低是最大优势，然而低碳钢耐腐蚀性差且密度大。这不仅导致要投入成本至防腐、防锈，也大大降低了运输效率和载质量利用系数。随着低能耗、低排放、低污染的低碳经济正越来越被人们倡导，铝合金罐车密度小、载质量大的特点得到人们的重视。按国标《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值（gb 1589 2004）的规定，设计罐式车时，三轴铝合金油罐半挂车最大容积可达45 m，而碳钢油罐车最大容积为40m，载质量之差达3 000kg以上。^[2]同时由于铝合金罐车相对碳钢罐车自重更轻，减轻了运输过程中燃油的消耗和对轮胎的磨损，从而减少了日常运营费用和维护费用。研究表明，汽车所用燃料约60%消耗于汽车自重，汽车整备质量每降低 1 t，每百公里可节约燃油6 l左右。^[3]第二，由于铝合金表面氧化铝增强了其耐腐蚀性，直接保证了所运输产品的质量。同时，采用铝合金罐体有利于将油品装卸和运输过程中产生的静电及时引导出去，减少了事故发生的概率。此外，铝合金罐式车残值价值更高，使用寿命更长。在欧美日等发达国家和地区，自20世纪20年代就开始尝试用铝合金罐车代替碳钢罐车。目前，铝合金罐车在一些发达国家已被广泛使用，有的国家使用率达到了90%。而在发展中国家如中国等，负责公路运输的罐车仍然以碳钢罐车为主。美国heil公司市场调研结果显示，这些国家的铝合金罐车在整个罐车市场的保有量不足2%。由此可见，铝合金罐式车在中国的发展空间大，前景广阔。在铝合金罐车的罐体的制造过程中，卷制组对成形后的焊接是极为重要的一环。为了保证罐体的安全性，焊缝质量至关重要。同时，焊接也会对成形的美观性、实用性产生很大的影响。但焊接过程中的物理化学变化较为复杂, 容易产生变形, 如果工艺不当, 易产生热裂缝、气孔(h2) 、夹渣、焊穿等缺陷, 为此，大型罐车铝合金罐体焊接过程缺陷的分析和工艺调控不可忽视。合理的焊接工艺调控, 可以有效控制焊接质量。^[4]

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1研究基本内容

(1) 大型罐车铝合金罐体机器视觉系统平台介绍。

机器视觉系统平台包括工控机、CCD摄像机、图像采集卡、滤光片组、图像处理程序。

(2) 大型罐车铝合金罐体焊接过程缺陷类别与特征。

焊接过程中常见的缺陷有未焊透、焊缝过熔透、表面氧化及烧穿

(3)大型罐车铝合金罐体焊接工艺参数优化。

针对常见的缺陷提出相应的工艺优化方案。通过对缺陷产生原因的分析，对焊接的焊接电流、电弧电压、焊接速度、脉冲频率等进行调整，以达到减少缺陷的目的。

(4)大型罐车铝合金罐体焊接工艺调控。

对弧焊机器人焊接过程进行研究。根据工艺参数优化的结果，实现对焊接过程的调控。

2.2研究目标

根据企业生产实际，对大型罐车铝合金罐车的焊接过程进行分析。研究焊接过程缺陷的分类和特征处理。根据所确定的缺陷类别，分析工艺参数对缺陷的影响，并进行参数优化。随后完成焊接过程的实时调控，减小乃至避免焊接过程中缺陷的产生。

2.3技术路线

（1）根据实际的工厂设备和工件，建立相应的模型

（2）利用机器视觉系统，对焊接过程中的缺陷进行研究。根据缺陷的视觉几何或强度特征和纹理特征，进行分类和识别。

（3）通过对缺陷的研究，建立其与焊接工艺参数的关系，并制定出工艺参数优化方案。

3. 研究计划与安排

1-2（7 学期第19-20周）确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内外资料收集

3（8 学期第1周） 方案构思、文献检索、完成开题报告

4～5（8学期第2-3周） 外文翻译、资料再收集

4. 参考文献（12篇以上）

[1]范卫民. 罐式专用车发展概况[j]. 吉林工程技术师范学院学报, 2012, (01):47~49.

[2]袁巨伟. 中国铝合金罐式车发展前景[j]. 专用汽车, 2010,(09):32~37.