现代工业在不断的发展，各项技术也随之更新，自动化程度越来越高。随着技术改革的日新月异，其中焊接技术作为一个分支也有着飞速的进步，焊接自动化的出现就是一个发展的明显点。实现自动化可以解放手工作业，提高生产效率，同样作为焊接自动化中一个重要环节，焊缝跟踪起了非常重要的作用。铝合金一直是现代工业中常用的金属材料，它在应用领域基本覆盖了所有工业产品，实现铝合金焊接的自动化将大大的提高生产效率，节约生产成本降低人力消耗。本论文设计并研制了一套基于铝合金焊缝自动跟踪的光电传感器系统，该焊缝跟踪系统针对铝合金的自身特性，由单点式光电传感器，控制系统和执行机构等组成，并且根据其系统要求开发了MSC-51单片机的跟踪系统软件。本文通过大量实验，根据铝合金表面的反光性，设计并制作了针对铝合金的单点式光电传感器，并且运用传感器实际运行获得实验数据，提出了采用加权比较的信号处理方法，提高了传感器实际应用精度。在传感器前置的条件下，执行机构上使用双十字滑块机构，使整个系统运行灵活。通过理论分析，建立相应的数学模型，在此基础上设计了符合整个系统要求的复合控制系统。经过仿真软件MATLAB7.0进行仿真，其结果表明该模型简单可靠，且跟踪精度高。采用复合控制系统，进一步提高了系统的响应速度，精度和稳定性能。本文提出了一种定义状态数据存储空间的方法，可以效地解决传感器前置带来的焊炬延时动作执行的问题。通过该方法还可以大大简化了控制程序，而且提高了系统精度。最后通过实际TIG焊接实验结果表明，本课题所采用的单点式光电传感器焊缝跟踪系统，完全可以实现对铝合金的焊缝跟踪要求，且成本较低，使用灵活，具有较高的实际应用价值。