为适应我国现代工业发展趋势，特别是满足石油化工、核电等工厂建设所需大直径焊管的需求，浙江久立集团不锈钢管有限公司于1995年起步建设大直径不锈钢焊管等离子弧焊生产车间，1996年底投产至今已生产φ168×3～1118×14mm大直径不锈钢焊管约2500吨，填补了我国大直径不锈钢焊管生产的空白，取得了良好的经济效益。为了提高焊管的生产质量和生产效率，久立集团曾与西南微电子应用研究所合作，开发了一套视觉传感跟踪系统，但因无法获得清晰的实时图像，故未能得到生产应用。因此在焊管过程中的焊缝跟踪一直采用的是人工跟踪方式。本文根据实际的现场条件改进设计了一套等离子弧焊视觉传感焊缝自动跟踪系统。该系统采用TOTA-400 CCD摄像机从熔池正面直接摄取熔池区图像，图像经过DH-VRT-CG200 PCI总线高速图像采集卡数字化后在计算机VGA显示器中实时连续显示，并在系统软件中通过图像处理实时绘制出焊缝偏差曲线，控制执行机构达到纠偏目的。 在熔池成像机理分析的基础上，基于低成本生产的策略，采用普通玻璃片和电焊护目镜片组成的复合滤光系统有效的减小了电弧光对熔池区图像的干扰，在试验中拍摄到了清晰的熔池区图像。 针对熔池区图像的特点，灵活的设计了以对角差分算子运算—统计二值化-边缘提取-寻找特正点的图像处理流程。有效的提取出了效果良好的熔池边缘，计算出焊缝偏差。从采集一帧图像到处理出偏差的周期为43ms，满足实时跟踪的需要。 利用Microsoft Visual C++6．0开发了系统软件Track，实现图像的采集和处理，以及计算纠偏控制量的功能。采取了多种软件优化措施，加速软件的响应速度。该软件界面简单友好，所有功能都可以通过菜单实现。 在焊缝跟踪策略上，根据本控制系统的特点，对标准的增量式PID数字控制器做出了算法改进。为了下一步的焊缝跟踪调试试验，在实验室初步设计了焊缝自动跟踪执行机构的接口。利用PCL—818L卡的数字输出功能发出控制脉冲，控制步进电机驱动器PMM8713以双三拍的通电方式控制三相步进电机的转动。其中为了保护PCL—818L卡和抗干扰，采用了光电耦合器件TLP521，放大电路采用达林顿管2SD633。 试验表明，由于各种复杂因素的影响，在焊接过程中，熔池区图像会出现不同的特征。本文仅对一种图像类型进行了图像处理。因而要完全实现整个视觉传感焊缝跟踪系统，仍需要在图像处理算法中进一步的研究。