针对中厚板多层多道焊的焊道测量问题，提出利用焊缝检测和焊道尺寸视觉测量的信息融合自适应微调焊枪位置的方法。首先基于结构光视觉传感器系统采集焊缝图像，在典型图像处理算法的基础上，结合FROSAC提取算法提取焊缝特征信息；将提取到的特征点进行坐标转换，采用视觉测量获得焊道轮廓和尺寸信息，来修正机器人的运动路径；根据焊缝特征信息分析工艺参数对焊道成型的影响，确定焊道层数、各焊道的工艺参数以及焊枪的偏移量，完成多层多道焊接工艺规划；最后基于搭建的机器人焊接视觉系统在12 mm母材上进行V形坡口多层多道焊接试验。结果表明：该方法下坡口填充良好，焊道尺寸平均测量误差小于0.2 mm，满足多层多道焊接工业应用需求。