目前焊接行业多采用人工焊接,焊接产生的有害物质严重影响焊接工人的健康,并且焊接操作对工人的技能水平要求高。尤其是针对关键结构的焊接,如果操作不当有可能导致工件报废甚至产生安全隐患。在这种情况下我们急需一种可以用弧焊机器人替代人力的自动化智能化的机器人焊接方法。而机器人焊接也存在问题:焊接过程中,工件焊缝的实际位置可能产生较大偏差,热变形较大等也会对焊缝位置产生影响。在中厚钢板的焊接过程中,随着焊接层数的增加,焊缝边缘的特征也会随之变化。坡口实际情况与预计的状态相差越来越大,而目前的焊接机器人无法对这种变化及时做出相应的对策。并且当焊接进行到一定程度时,预先设定的焊接工艺和焊接轨迹就不再适应当前工件的实际焊接状态,导致焊接无法继续进行。因此我们对焊接机器人提出了更高的要求,开发一种可以对多层的坡口特征进行实时跟踪焊接、调整工艺参数和焊接轨迹的智能化、自动化机器人焊接系统十分迫切和重要。本文的主要工作与成果如下:(1)首先对CCD摄像机进行简要的标定,然后分析光线的入射角度,最后确定激光传感器与机器人焊枪的位置关系。(2)DeviceNet的CAN层将工控机与机器人的控制柜进行连接,可以传输数据信息。制作实时跟踪界面,显示焊缝的图像位置、左右和高度偏差信息等。(3)前置的激光器采集图像,对采集到的图像进行处理可以得到感兴趣区域的焊缝特征。然后骨骼细化再用投影斜率法找到焊缝的具体位置坐标,得到一系列的的数据后进行插值轨迹规划。最后将后置的激光处理器采集图像处理得到位置坐标,和前面的的位置坐标进行对比,得到偏移数据,控制机器人进行相应纠偏。(4)最后进行焊接对比实验,实验表明焊接跟踪纠偏能得到较好的焊接质量。以上研究实验表明,本文提出焊缝跟踪纠偏是可以实现的,它可以一定程度上代替人工焊接,该焊接纠偏可以得到较为稳定的焊接质量。