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(cè)物體表面上，反射光透過高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)，被投射到成像矩陣上，經(jīng)過計(jì)算得到傳感器到被測(cè)表面的距離（Z軸）和沿著激光線的位置信息（X軸）。移動(dòng)被測(cè)物體或輪廓儀探頭，就可以得到一組三維測(cè)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(cè)并將信息實(shí)時(shí)傳遞到機(jī)械手單元，完成各種復(fù)雜焊接，避免焊接質(zhì)量偏差，實(shí)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(jī)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(cè)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(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性好、實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單、成本較低。也因?yàn)橐曈X傳感器所獲得的信息量大，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理的最新技術(shù)成果，大大增強(qiáng)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(jiǎn)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(gè)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(jì)算檢測(cè)到的焊縫與焊槍之間的偏差，輸出偏差數(shù)據(jù)，由運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)糾正偏差，精確引導(dǎo)焊槍自動(dòng)焊接，從而實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)通訊追蹤焊縫進(jìn)行焊接，就等于是給機(jī)器人裝上眼睛。手工或半自動(dòng)焊接是依靠操作者肉眼的觀察和手工的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫的追蹤。對(duì)于機(jī)器人或自動(dòng)焊接專機(jī)等全自動(dòng)化的焊接應(yīng)用，主要靠機(jī)器的編程和記憶能力、工件及其裝配的精度和一致性來(lái)保證焊槍能在工藝許可的精度范圍內(nèi)對(duì)準(zhǔn)焊縫。通常，機(jī)器的重復(fù)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(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合焊接技術(shù)本身的特點(diǎn)，未來(lái)對(duì)焊縫跟蹤系統(tǒng)的要求是：跟蹤過程高精確化、現(xiàn)場(chǎng)使用可靠、性能穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)及連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。未來(lái)的焊縫跟蹤系統(tǒng)的檢測(cè)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(duì)電機(jī)的控制來(lái)實(shí)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(huì)增強(qiáng)對(duì)非先線性系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性，使焊接生產(chǎn)過程更具有智能性。
