对于具有复杂焊接结构的产品制造,采用人工示教焊接专机或机器人的方法,效率低下,过程繁琐,无法实现焊接生产的自动化和批量化;而采用传统的焊缝跟踪技术又无法对复杂的焊接路径进行有效地识别与规划。针对以上问题,本文提出了一种基于逆向工程技术的离线式焊接路径识别与规划方法。该方法首先通过数据采集系统对工件待焊表面的轮廓信息进行数字化,然后将测量得到的点云数据输入到专业逆向工程软件Imageware中进行三维曲面造型和焊接轨迹识别,最终实现了工件复杂焊接路径的有效规划。本文建立了基于扫描式激光视觉传感器的焊缝跟踪系统,并分析了视觉传感系统各种标定方法的优缺点,提出了一种对计算机像素平面的直接标定方法。该方法通过对简单标定模型的尺寸测量,得出了计算机像素平面内相邻像素点之间实际距离的变化规律,以投射在工件表面的变形激光条纹的中心为基准点,根据条纹中心的实际坐标和像素间距的变化规律对组成条纹图像的其他像素点进行标定,最终获得的是具有三坐标形式的反映工件表面轮廓信息的点云数据。误差分析表明,像素格宽度最大误差小于1.2%,像素格高度最大误差小于1.3%,可以满足实际测量的需要。逆向工程软件Imageware可以方便快捷地处理数据采集系统获得的点云数据,实现工件表面的三维建模和焊接轨迹的准确提取。在焊接轨迹曲线上创建焊接路径特征点,根据特征点的位置规划出满足实际要求的合理焊接路径。焊接轨迹识别和路径规划都是在Imageware中进行的,通过Imageware的相关功能可以方便地设定和改变焊接轨迹的位置和路径规划的顺序,因此具有很强的柔性。对理想焊接轨迹曲线与识别的焊接轨迹曲线的偏差分析得出,识别的焊接路径最大偏差能够控制在2.54mm以内,在工件表面形状起伏较大的区域,偏差较大,误差范围在1.6mm~2.54mm之间;在形状起伏较小的平面区域,误差范围在0~1.2mm之间,可以满足实际焊接生产的需要。