本发明公开了一种三维焊缝自动识别装置及方法。传送带以恒定速度将待焊接的工件送至投影范围内，触发光电传感器，工控机控制电机停止运行，投影仪投射光图案，工业相机进行图像采集，通过相位测量轮廓术进行三维重建得到焊缝三维信息的表面模型并输出至工业控制计算机进行处理，处理得到待焊接焊缝的三维坐标信息并发送给焊接机器人，待焊接工件到达指定位置，工控机控制电机停止运行，机器人进行焊接。本发明通过先扫描后焊接的方式，避免了传统线结构光焊接机器人在焊接时产生的强烈的弧光、高温辐射、电磁干扰、烟尘飞溅对焊缝位置信息检测的影响。提高了焊接的精度，减少了人工焊接的成本，大大的提升了流水线焊接的效率。