3D视觉助力焊接机器人智能化发展

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智能焊接机器人的出现已成为解决该行业困难的关键。与传统的焊接机器人相比，智能焊接机器人可以通过整合高级感知，决策和控制技术，提高生产效率，减少人体错误，处理劳动力短缺，提高焊接质量和一致性等，从而从根本上破坏对手动干预的过度依赖。

从特定场景的角度来看，智能焊接机器人不仅可以解决诸如钢结构，船只和金属加工等非标准场景中焊接的困难，而且还将在汽车制造，航空航天，重型机器和其他领域中发挥更大的作用。

值得注意的是，在智能焊接机器人实现“智能”的许多技术中，3D Vision技术无疑起着核心作用，并且可以称为“智慧之眼”和“决策制定中心”的机器人。 Gaogong机器人行业研究所（GGII）的数据还表明，焊接机器人的成本比例相对较大的两个部分在2023年占60以上。

机器人+ 3D视觉

焊接机器人智力的唯一途径

从技术开发历史的角度来看，焊接机器人的开发经历了两次技术迭代，以“大脑”和“眼睛”安装焊接机器人。

在第一次迭代中，教学焊接机器人发展为离线编程焊接机器人，并为焊接机器人安装了一个“大脑”，该机器人用于自动描述焊接并生成焊接说明，而不是手动识别焊接并亲自操作机器人焊接。但是，离线编程的问题在于，它需要每个工件的重复编程，这效率低下。

第二个迭代是从离线编程焊接机器人到智能焊接的升级，而无需教学。焊接机器人使用机器视觉和路径计划控制系统来实现无需手动操作和指导的焊接路径的自动识别和计划。它适用于小批量和非标准工件的焊接，这有望解决当前的非标准焊接困境。

在某种程度上，作为“大脑”，3D视觉和智能焊接的核心，都是必不可少的。

在面对复杂的工件和高精度焊接任务时，焊接机器人通常会面临止痛点，例如难以识别焊接，焊接不良的一致性和实时适应性不足。 3D视觉的引入可以使焊接机器人真正具有“智能”属性。

在焊接操作中，工件的组装误差和热变形将导致焊接位置不断变化，这对于传统的教学机器人来说很难适应。 3D传感系统可以通过结构化的光或激光传感技术实时捕获焊缝的三维特性，并在亚毫米计水平上实现准确的定位。

焊接场景通常伴随着极端条件，例如强弧光，高反射和高温烟雾，使得普通视觉设备难以产生稳定的成像。通过携带3D视觉，焊接机器人可以解决诸如反射灵敏度和对电弧干扰的易感性等问题，从而可以在恶劣的环境中输出清晰稳定的图像数据。

目前，诸如船舶，建筑，道路和桥梁之类的制造业正在从大规模的标准化生产转变为小规模的定制生产。焊接工件有许多类型和形状。传统的机器人需要反复教授和编程，并且更换生产的效率极低。焊接机器人可以通过“ 3D Vision + Model Import”或“纯视觉驱动器”实现工件的自动识别和路径计划，并可以迅速适应而无需手动干预的不同工件的焊接需求。

此外，质量检查，数据可追溯性和焊接的其他链接也需要参与3D视觉。例如，焊接完成后，视觉系统可以自动检测指标，例如焊缝的平整度和尺寸偏差，并迅速发现诸如孔隙和液压的缺陷，形成了“定位焊接检测”的完整过程质量控制的封闭环路。

智能焊接机器人

机器视觉产业链企业的“金色卢斯池”

配备3D视觉的焊接机器人不仅提高了机器人焊接的准确性和效率，而且还降低了工件特性和编程的要求，为机器人提供了进入更多焊接场景的新可能性。

为此，国内机器视觉公司已经涌向焊接场，以制作布局，涵盖了从核心传感器到完整解决方案的整个工业链。

According to incomplete statistics from Gaogong Robots, Zhixiang Optoelectronics, Ruben Technology, Mingtu Intelligence, Weijing Intelligence, Xinwei Welding, Huicui Intelligence, Eco Optoelectronics, Zhixin Sensing, CIMC Femtosecond, Shengshi Weisheng, Minyue Technology, Hikvision Robot, Mekamander, and Shibit Robot have all进入该行业，一些制造商的相关产品已与多个焊接机器人品牌成功匹配。

例如，该技术使用创新的“一机和多种模式”技术来打破传统相机的功能限制。它的RVC-M2600相机集成了三种成像模式：表面阵列结构灯，秋千线秋千和固定线秋千，一台设备可以覆盖整个焊接过程。目前，该产品已在船舶制造，车辆制造等领域成功实施。

Weijing智能星光系列智能焊接特殊3D摄像头具有“运动和静态整合”的核心优势。静态模式可以完成工件扫描，焊接提取和路径计划。动态模式可以实现实时跟踪，并且可以在焊接后进行质量检查。目前，星光已被广泛用于钢结构，造船，桥梁和其他田地，并且在高端场景中也显示出潜力，例如电池焊接新能车辆的电池焊接以及飞机发动机叶片的精密焊接。

今年5月，Zhixin Sensing宣布其独立开发的蓝光M050系列小型化产品已成功生产。根据Zhixin传感器的说法，这是一个专门设计用于焊接导航应用程序的高精度扫描模块。凭借其优势，例如较小的尺寸，更高的准确性和更强的抗干扰能力，它可以适应更复杂和狭窄的焊接场景，并广泛用于航空航天，汽车制造，铁路运输等多个领域。

此外，Mingtu Intelligent和Xinwei焊接等公司也有自己的优先事项。例如，mingtu智能电弧焊接跟踪激光传感器系列涵盖了各种斜面形式，其中MP系列为无教学应用提供了定制的解决方案； XINWEI焊接专注于极端空间焊接需求，并启动了纳米系列内窥镜焊接视觉摄像头，相机头直径仅为4.8mm，长16mm，使其成为小批量激光主动照明焊接摄像头。

整合，智力，小型化

3D视觉突破了机器人的焊接疼痛点

基于上述机器视觉公司发起的产品特性，存在功能整合，环境适应性增强，智能和小型化的明显趋势，并且这些趋势直接指向焊接机器人面临的核心疼痛点。

从功能整合的趋势来看，单个设备逐渐执行了多进程任务，解决了传统系统设备的冗余和高成本问题。例如，Bentechnology RVC-M2600的“一台机器，三种模式”设计消除了多个设备的部署，例如粗糙定位摄像机和在传统解决方案中跟踪摄像机，并解决了高焊接系统开发成本的问题和困难的维护。例如，Weijing Intelligent Starlight Eye使用动态和静态集成的强大功能来完全覆盖整个焊接过程，从而避免了焊接过程中设备切换的时间损失。

环境适应性的突破有效地解决了在焊接方案中强烈干扰的问题。 Weijing Intellighent的Starlight Eye和Ruben Technology的RVC-M2600和其他产品通过光学设计和算法优化，将其环境电阻提高到480,000-600,000 lux，有效地解决了由电弧和阳光干扰引起的成像失败问题；对于高充分的工件，Mingtu Intelligent RP系列采用独家专利技术，可以有效地消除镜像反射并确保准确提取焊接功能。

智力水平的提高是解决灵活产生的疼痛点的关键。根据Gaogong机器人的说法，Zhixiang Optoelectronics最近开发了一种由3D Vision和人工智能提供动力的新机器人焊接系统。该系统通过3D视觉对真实场景进行三维扫描和建模，从而实现了焊接识别，路径计划，虚拟模拟和数字双焊接。整个过程不需要图纸或大量手动调整，并且完全彻底改变了传统的机器人焊接模型，并实现了真正的智能，紧凑，速度和灵活性。

小型设计扩大了焊接机器人的应用界限。例如，由Xinwei焊接推出的Nano系列内窥镜焊接视觉摄像头是一种专门用于狭窄间隙焊接或其他特别狭窄空间的创新产品； Zhixin Sensing的Blue Light M050系列小型产品比上一代产品小50，使整合到各种焊接设备中以满足狭窄空间操作的需求变得更容易； Weijing智能的星光眼90瞳孔体重仅为900克，这适用于轻巧的机器人手臂的安装长度

总体而言，国内机器视觉公司正在不断地创新产品并打破一个一一焊接机器人的疼痛点，通过功能集成来降低成本和维护困难，从而通过强大的环境适应性在复杂的工作条件下确保稳定性，从而通过智能提高灵活的生产水平，并通过微型化来扩大应用程序场景。

8月27日，由高冈机器人行业研究所（GGII）共同组织的2025年（第4届）Gaogong焊接机器人技术和应用峰会和Yunshuo IoT共同组织，其主题是“焊接启动新的情报，应用领导者”将在Xinhohualian的Sofitel Hotel Shanghai，Shanghai，Shanghai。

当时，许多机器视觉公司，例如Zhixiang Optoelectronics，Ruben Technology，Mingtu Intelligence，Weijing Intelligence和Xinwei Welding，将通过创新产品进行主要的首次亮相。他们将与100家上游和下游公司以及500多个工业连锁访客参加会议，以讨论机器视野在焊接场中的应用。

注意：本文主要关注3D视觉在焊接机器人中的应用。将来，高科技机器人将继续发表一系列特殊文章，例如在海洋行业中应用协作焊接机器人以及在重工业中焊接机器人的应用。请注意。