随着激光技术与自动化水平的提高,激光自动焊接技术在工业制造业之中得到了广泛的应用。自动焊接过程中,由于工件的热变形、震动及示教轨迹的偏差,导致焊接质量与效率的下降。为了解决这一系列问题,本文设计了一套能够实现自动纠正焊缝轨迹的激光焊接同轴焊缝跟踪系统。该系统包括了同轴视觉传感器、图像处理模块、运动控制纠偏模块,软件部分是在激光焊接机原有控制软件基础上进行的二次开发,其整体执行流程如下:在激光焊接机工作过程中,首先通过同轴视觉传感器采集正在焊接的工件图像,然后图像处理模块对实时采集的图像进行预处理与焊缝点坐标获取,其中预处理是为了降低干扰因素的影响,最后运动控制纠偏模块进行焊缝偏差计算并进行偏差纠正。同轴视觉传感器搭建过程中,对各个组件进行了比较与选型。图像处理模块开发过程中,重点分析了ROI获取、亮度与对比度调整、滤波去噪、二值化、焊缝中心线与特征点提取等一系列图像处理算法,其中亮度与对比度调整采用自适应增强算法,二值化处理采用自定义阈值方法,具有更高的灵活性,并增加了十字中心线、获取框选区域中心灰度值、焊缝补偿倍率、水平和垂直焊缝测试等功能,更加准确地获取实际轨迹与示教轨迹的偏差,实现焊缝识别与纠偏。在激光焊接机上进行了二维直线、曲线焊缝跟踪的实验,测试了多种焊接速度下焊缝跟踪的效果,最后对实验数据进行分析,结果表明该系统具有良好的自动纠正焊缝轨迹能力。