随着科技的发展,工业生产对焊接质量的要求不断提高,焊接过程自动化已成为必然趋势。TIG焊(Tungsten Inert Gas Welding)因为焊接质量高,所以广泛地被应用于各种重要焊接场合。工业生产中许多大型结构钢的焊接,需要使用焊丝填充。研究填丝TIG焊缝跟踪,有利于提高大型结构钢焊接的质量和效率。旋转电弧传感器是一种优秀的焊接传感器,在旋转电弧MIG焊(Melt Inert Gas Welding)自动化的研究中,已经取得了许多成果。本文将旋转电弧传感器应用于TIG焊,对填丝旋转电弧TIG焊自动跟踪焊缝的信号处理进行研究,为填丝旋转电弧TIG焊自动跟踪焊缝的实际应用奠定基础。本文介绍了国内外焊缝跟踪系统的研究现状,设计了一种填丝旋转电弧TIG焊缝跟踪系统。根据TIG焊的工艺流程,搭建了焊缝跟踪平台;通过理论分析和焊接实验研究,建立了填丝旋转电弧TIG焊的信号模型;研究了填丝旋转电弧TIG焊信号的滤波方法、偏差识别方法和运动控制算法。首先,搭建填丝旋转电弧TIG焊缝跟踪系统。焊缝跟踪系统使用TIG焊旋转电弧传感器探测焊缝信息,采集卡获取焊接电信号。焊缝跟踪系统的执行机构为十字滑块导轨机构,使用运动控制卡和步进电机控制焊炬运动。针对旋转电弧TIG焊特性,设计了保护电路,分析了信号采集流程。本文研究了旋转电弧扫描高度模型、常用的焊接滤波方法、旋转电弧传感器偏差识别方法以及运动控制方法。针对填丝对旋转电弧TIG焊的影响,分析了旋转电弧TIG焊电弧高度模型,结合实际填丝旋转电弧TIG焊信号,确定了后置填丝的焊接工艺。根据填丝旋转电弧TIG焊信号的频域和时域分析,设计了数字低通滤波器和小波滤波器结合的滤波流程。针对填丝旋转电弧TIG焊电信号的特性,确定了特征极大值法的偏差识别方法,并通过矫正光耦初始位置得到正确的焊缝偏差。对于焊缝跟踪的控制,分析了PID运动控制和智能控制方法,对水平和竖直方向偏差分别使用专家PID控制方法和PID控制方法进行控制。本文通过V型焊缝的焊接,测试焊缝跟踪系统的实际效果,能够满足焊缝跟踪要求。