激光焊縫追蹤傳感器采用激光三角反射式原理，即激光束被放大形成一條激光線投射到被測物體表面上，反射光透過高質(zhì)量光學系統(tǒng)，被投射到成像矩陣上，經(jīng)過計算得到傳感器到被測表面的距離（Z軸）和沿著激光線的位置信息（X軸）。移動被測物體或輪廓儀探頭，就可以得到一組三維測量值。所獲得的信息可用于焊縫搜索定位、焊縫追蹤、自適應(yīng)焊接參數(shù)控制、焊縫成形檢測并將信息實時傳遞到機械手單元，完成各種復雜焊接，避免焊接質(zhì)量偏差，實現(xiàn)智能化焊接。
焊縫跟蹤系統(tǒng)主要由三部分組成：傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)。傳感器是其最重要的組成部分。目前，應(yīng)用前景好的是激光視覺傳感器。
激光視覺傳感器精度高、再現(xiàn)性好，不僅可以用于焊縫跟蹤，而且可以用于檢測坡口形狀、寬度和截面，為焊接參數(shù)的自適應(yīng)控制提供依據(jù)。.
激光視覺傳感器算法簡單、實時性好、實現(xiàn)較簡單、成本較低。也因為視覺傳感器所獲得的信息量大，結(jié)合計算機視覺和圖像處理的最新技術(shù)成果，大大增強了焊縫跟蹤系統(tǒng)的外部適應(yīng)能力。視覺傳感器采用的光電轉(zhuǎn)換器件最簡單的是單元感光器件，如光電二極管等；其次是一維的感光單元面陣，如面陣CCD，是二維圖像的常規(guī)感光器件。
焊縫跟蹤技術(shù)是現(xiàn)代焊接技術(shù)的一個重要組成部分。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，焊縫跟蹤技術(shù)將在焊接制造業(yè)中起著極為重要的作用。
設(shè)備通過計算檢測到的焊縫與焊槍之間的偏差，輸出偏差數(shù)據(jù)，由運動執(zhí)行機構(gòu)實時糾正偏差，精確引導焊槍自動焊接，從而實現(xiàn)與機器人控制系統(tǒng)實時通訊追蹤焊縫進行焊接，就等于是給機器人裝上眼睛。手工或半自動焊接是依靠操作者肉眼的觀察和手工的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對焊縫的追蹤。對于機器人或自動焊接專機等全自動化的焊接應(yīng)用，主要靠機器的編程和記憶能力、工件及其裝配的精度和一致性來保證焊槍能在工藝許可的精度范圍內(nèi)對準焊縫。通常，機器的重復定位精度、編程和記憶能力等已能滿足焊接的要求。
根據(jù)先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，結(jié)合焊接技術(shù)本身的特點，未來對焊縫跟蹤系統(tǒng)的要求是：跟蹤過程高精確化、現(xiàn)場使用可靠、性能穩(wěn)定、抗干擾性強、環(huán)境適應(yīng)性強及連續(xù)工作時間長等優(yōu)點。未來的焊縫跟蹤系統(tǒng)的檢測部分將以視覺傳感器為主。跟蹤方向及速度的調(diào)節(jié)將通過對電機的控制來實現(xiàn)，將具有智能性的模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能手段滲透到焊縫跟蹤控制中，會增強對非先線性系統(tǒng)控制的準確性，使焊接生產(chǎn)過程更具有智能性。
