视觉辅助系统在焊接机器人中的核心作用

焊接视觉一般分为2D 视觉、3D 激光视觉、焊缝跟踪视觉，是解决焊接 “来料偏差、装夹不准、热变形、工件一致性差” 的关键，不再只依靠预先示教的固定轨迹。

1. 焊缝实时跟踪（最核心功能）

焊接过程中实时扫描焊缝位置，对比预设路径，动态修正机器人轨迹。

• 补偿工件装夹误差、下料尺寸偏差、拼缝错位
• 抵消焊接热变形带来的焊缝偏移
• 适合长焊缝、曲线焊缝、厚板多层多道焊，防止焊偏、咬边、未焊透

2. 焊接前工件定位与寻位

焊前扫描工件，识别工件实际位置、角度，自动匹配程序：

• 工件摆放随意、工装简易，不用高精度夹具，降低工装成本
• 多品种混线生产，自动调用对应焊接程序
• 识别工件是否到位、有无漏放、错装，做防错检测

3. 焊缝特征识别与坡口检测

识别坡口形式、间隙、错边量：

• 自动判断坡口宽窄，联动调整焊接电流、电压、行走速度、摆宽
• 间隙过大自动预警或者调整工艺，避免烧穿；间隙过小防止熔深不足
• 可识别 V 型、Y 型、角接、搭接等不同焊缝形态

4. 焊后外观质量检测（视觉质检）

焊接完成后拍照 / 扫描，自动检测表面缺陷：气孔、焊瘤、裂纹、飞溅、缺焊、焊缝宽窄不均。

• 替代人工肉眼复检，提升检测一致性
• 不良品自动标记、报警，对接产线 MES 记录数据

5. 引导机器人自主抓取与上料（3D 视觉）

无序来料、料框乱料场景：3D 视觉定位工件姿态，引导机器人抓取、摆放、组对，实现焊接工作站少人工甚至无人上料。

6. 降低示教工作量，适配柔性生产

传统焊接机器人每换一款工件都要重新逐点示教；视觉系统可以基于工件模型自动生成轨迹，新品换型更快，适合中小批量、多品种场景。

局限性补充（方便你做对比）

• 反光、强弧光、大量飞溅、烟尘会干扰视觉成像，需要配套滤光、遮光、吹气清理装置
• 对镜面铝材、高反光不锈钢工况算法难度更高
• 小件、高速短焊缝场景，视觉跟踪的响应延迟需要匹配机器人运动控制