在金属制造业中，焊接是仅次于装配和机械加工的第三大产业。然而，目前90％的焊接工作都是手工完成的。焊接过程中存在着强烈的热、烟尘和弧光，工作环境非常恶劣，对工人的体能消耗很大。据统计，工人实际焊接的时间不足其工作时间的30％，因而效率很低。另外，手工作业导致焊接质量差，许多工艺需要进行二次加工。因此，为了提高焊接质量，提高生产率，节省人力，国内外焊接工作者一直在不断地采取各种方法进行研究，以实现焊接过程的自动化。 实现焊接过程的自动化关键是研制一套高效率的焊缝跟踪系统。所谓焊缝跟踪系统，就是焊枪沿焊缝自动导向，使电弧中心实时的自动瞄准焊缝中心，也称为自动对中，是实现电弧焊接自动化的重要环节。焊缝跟踪系统由三部分组成：传感器、控制系统、执行机构。焊缝跟踪系统中传感器是最重要的组成部分，目前国内外对焊缝跟踪系统的研究也都是基于传感器的选择方面。主要包括：电子式传感器、光学式传感器、电弧式传感器和电磁感应式传感器。 本文概述了焊缝跟踪系统的发展状况和趋势，从生产实际对焊缝跟踪系统的技术要求出发，详细分析和比较了几种典型焊接用传感器的基本功能和特点，并对焊缝跟踪系统设计中需解决的关键性问题进行了研究。在这些工作基础之上，最终选择了以CCD传感器作为焊缝跟踪系统的检测元件，结合合理的软硬件配置，设计了一套CCD传感器微机控制焊缝识别与跟踪系统。 论文的主要工作有：CCD传感器焊缝跟踪系统硬件平台的分析和设计、CCD传感器光路的分析和设计，焊缝图像处理及焊缝中心位置的定位。 结尾部分，进行了焊缝跟踪实验。实验数据基本符合要求，比较圆满地达到了本课题的预期目标。