焊接自动化具有提高生产效率,优化产品质量和改善劳动条件等优点,能够大力促进制造业经济的发展,而焊缝跟踪技术是实现焊接自动化的必要技术,因此,发展焊缝跟踪技术具有重要意义。本文研制的光电传感器式焊缝自动跟踪系统有三个主要部分组成,即光电传感器,控制系统和执行机构三个主要部分。控制系统是基于MSC-51的单片机系统,跟踪执行机构系统由焊接小车和双十字滑架组成。对于常态表面状态和打磨表面状态下的工件,系统针对性地采用两种不同的信号采集和处理方法:对于表面常态下的工件,采用了加权比较的信号处理方法;对于表面打磨的工件,采用了另一种信号处理方法——信号差值比较的方法。因此,这两种方法的综合使用可以有效地提高传感器的准确性和适应性。在分析前人实验经验的基础上,本系统的执行机构采用的是小车配合双十字滑架的模式。系统经过理论分析,建立了相应的数学模型,并在此基础上设计了符合系统要求的模糊-PID控制系统。模糊-PID控制系统采用开关切换控制的方式,在大误差范围内采用PID控制,在小误差范围内则转换成模糊控制,两者的转换由微机程序根据事先给定的误差范围自动选择切换。仿真研究表明,该模型不仅简单可靠,而且跟踪精度高。相关的焊接实验与仿真表明,光电传感器式焊缝自动跟踪系统总体上达到了设计要求,具有深入开发的潜力。