一种复杂曲面表面焊缝特征识别和自动磨抛的装置及方法，通过激光扫描测量得到工件表面点云数据，然后对点云数据进行局部拟合识别出表面焊缝的位置和高度以及焊缝周边工件的曲率特征，最后采用轨迹优化插补生成打磨机器人磨头的运动轨迹；本发明以满足单个工件的工艺为出发点，采用局部曲面拟合的方法，只拟合焊缝目标区域附近的点云数据，从而高效的获得需要的打磨轨迹，克服了传统建立标准模型过程中计算量大的问题，提高了生产效率和生产节拍；能够很好的适应不同工件，不同曲面的焊缝的识别，极大的提高了油箱、叶片等曲面不规则焊缝去除的效率，适合生产线上对实时性要求比较高的情况。