电弧焊过程的自动化、智能化是提高焊接质量和生产率的必然要求，它的重要发展方向之一是利用传感器进行焊缝跟踪与控制。而焊缝跟踪核心技术包括：焊缝检测技术和识别技术。焊缝视觉传感器是进行焊缝检测与识别的一种很有前途的传感器。焊缝视觉传感器采用激光的结构光视觉传感原理，面阵CCD从焊接工件上方接收反映不同坡口形状的漫反射激光焊缝条纹，经图像采集卡A／D转换后送入计算机缓冲区，然后在开发的弧焊焊缝跟踪图像处理软件上对激光焊缝条纹进行处理，得出焊枪偏离焊缝中心的位置数据，提供给执行机构对焊枪进行纠偏与控制。电弧焊焊接过程中，激光视觉传感器的工作环境是非常恶劣。首先，强烈的弧光辐射、燃烧时产生的高温会造成传感器外壳的温度不断升高，从而使传感器内部的温度升高，致使面阵CCD和半导体激光器的工作环境温度升高。如果环境温度超过其极限工作温度，则会导致面阵CCD和半导体激光器的性能下降甚至失效。其次，焊接过程中产生的飞溅和烟尘在面阵CCD拍摄的激光条纹图像中是干扰信号，它会致使计算机图像处理时间延长，进而影响焊缝跟踪速度。因此，能否在焊接高温、辐射、飞溅和烟尘的恶劣环境下持续地、可靠地工作是激光视觉传感器实用化过程中最要解决的问题。本文应用ANSYS10.0有限元设计软件研究和设计了激光焊缝视觉传感器，该传感器结构合理、体积小重量轻、成本较低、工艺性好、可靠性高。装配的实用激光焊缝视觉传感系统冷却降温和吹灰效果明显，能够较好地满足机器人焊缝跟踪对传感器的要求。