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，反射光透過高質量光學系統，被投射到成像矩陣上，經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、自適應焊接參數控制、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，避免焊接質量偏差，實現智能化焊接。
焊縫跟蹤系統主要由三部分組成：傳感器、控制系統、執行機構。傳感器是其最重要的組成部分。目前，應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，為焊接參數的自適應控制提供依據。.
激光視覺傳感器算法簡單、實時性好、實現較簡單、成本較低。也因為視覺傳感器所獲得的信息量大，結合計算機視覺和圖像處理的最新技術成果，大大增強了焊縫跟蹤系統的外部適應能力。視覺傳感器采用的光電轉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，是二維圖像的常規感光器件。
焊縫跟蹤技術是現代焊接技術的一個重要組成部分。隨著焊接技術的發展，焊縫跟蹤技術將在焊接制造業中起著極為重要的作用。
設備通過計算檢測到的焊縫與焊槍之間的偏差，輸出偏差數據，由運動執行機構實時糾正偏差，精確引導焊槍自動焊接，從而實現與機器人控制系統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節來實現對焊縫的追蹤。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。
根據先進制造技術的發展趨勢，結合焊接技術本身的特點，未來對焊縫跟蹤系統的要求是：跟蹤過程高精確化、現場使用可靠、性能穩定、抗干擾性強、環境適應性強及連續工作時間長等優點。未來的焊縫跟蹤系統的檢測部分將以視覺傳感器為主。跟蹤方向及速度的調節將通過對電機的控制來實現，將具有智能性的模糊控制和神經網絡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控制的準確性，使焊接生產過程更具有智能性。
