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船舶场景特点：AH36/EH36 厚板、药芯焊丝、飞溅大、烟尘重、装配错边 / 间隙波动大、长焊缝、多层多道焊、常配龙门 / 轨道外部轴；绝大多数第三方激光跟踪，并非 ABB 原厂，属于第三方视觉 + ABB 机器人二次集成，这是大部分故障根源。

一、系统集成与通信难点（IRC5 / OmniCore）

1. 无原生驱动，第三方视觉属于外部偏移修正ABB 只有电弧跟踪（Weld‑Guide）是 ArcWare 原生；市面绝大多数激光跟踪为第三方（创想、镭烁等），不走 ABB 内部跟踪接口，通过Modbus‑TCP、Socket、EtherCAT下发 X/Y/Z 偏移量，机器人 RAPID 程序做外部偏移补偿，不是真正内置跟踪闭环。

• 风险：通信延迟、丢包、抖动，长焊缝会累积跟踪误差；大龙门外部轴联动时，基坐标转换极易出错。

• 注意事项

• 优先 EtherCAT，延迟控制在≤20ms；Socket 通信要做超时判断、偏移量限幅，异常状态下机器人立即降速或停机，不能盲目跟随视觉数据。

• 轨道 / 龙门外部轴开启时，视觉输出偏移必须转换到机器人世界坐标系，不能直接用工具坐标系偏移，很多船厂调试踩坑在这里。

• ArcWare Premium + 授权如果要用\Track原生跟踪指令，只支持 ABB 认证传感器；普通第三方视觉不能直接调用该指令，要用 RAPID 手动写偏移逻辑。

1. 手眼标定（眼在手上 Eye‑in‑Hand）精度是瓶颈传感器安装在焊枪旁，和 TCP 相对位置固定；船舶工况机器人姿态变化大（立焊、仰焊、船型焊），标定误差会被姿态放大。

• 难点：标定不准表现为：平焊跟踪正常，转成立焊、仰焊焊缝就持续偏移；标定板姿态覆盖不足，只在中间区域标定，边缘工作区误差爆炸。

• 注意事项

1. 先把焊枪 TCP 用 BullsEye 精确标定，TCP 误差控制＜0.2mm，TCP 不准视觉再准也无效ABB Roboti...。

2. 手眼标定姿态必须覆盖实际焊接全部姿态（平、立、角接），不能只用水平姿态标定。

3. 传感器支架必须刚性防振；焊接飞溅撞击会造成支架微松动，每 7‑14 天复核标定。

4. 标定完成后做 “动态焊接验证”，不能只静态看标定板。

二、船舶恶劣环境带来的光学识别难点

药芯焊丝大飞溅、强弧光、大量烟尘干扰船舶普遍用药芯焊丝，飞溅远大于实芯焊丝；弧光强度远超激光条纹，烟尘散射激光，造成条纹断裂、伪特征、跳点、跟踪丢失。

• 注意

• 传感器必须配窄带激光滤光片、硬件触发快门，与起弧信号硬件同步；软件触发延迟大，不适合造船。

• 加装金属防飞溅护罩、吹气吹扫（干燥压缩空气），防止飞溅粘在镜头窗口；镜头污染是漂移最常见原因，建立每班擦拭维护。

• 焊接工位必须配强抽风除尘；烟尘大时，即使硬件再好，也会出现跟踪乱飘。

1. 钢板表面干扰：锈迹、氧化皮、割痕、反光、油污船厂钢板表面状态不稳定，激光条纹畸变，算法认错坡口边缘，把割痕、划痕识别为焊缝。

• 注意

• 设置传感器有效搜索区间 ROI，限定焊缝左右查找范围，防止误识别旁边钢板棱角、割痕。

• 不要追求最大曝光；适当降低增益，抑制氧化皮反光。

• 起弧段预留30‑80mm 引入段，起弧瞬间飞溅极大，此区间关闭跟踪，运行稳定后再开启跟踪；收弧前提前关闭跟踪。

三、工艺适配难点：厚板多层多道焊

1. 首层坡口、填充层、盖面层轮廓完全不一样打底焊坡口清晰；填充之后坡口变浅；盖面几乎看不到原始坡口，激光视觉很容易丢失焊缝特征。

• 注意

• 每层切换，需要切换传感器算法模板：打底识别坡口根部；填充识别焊道两侧；盖面识别焊道中心，不能一套参数跑完全部层道。

• RobotStudio 离线规划多层多道路径，视觉只做偏差补偿，不要完全依赖视觉生成焊道排布；视觉只管修正轨迹，焊道排布逻辑放在机器人 RAPID/ArcWare 中。

• 设置最大单次修正量MaxCorr，限制单次最大纠偏，防止视觉识别出错机器人大幅跳动撞枪。

1. 焊接速度、摆焊与跟踪响应匹配船舶长角焊缝，很多现场希望高速焊接，但视觉算法有固有响应时间，速度过高跟踪跟不上，出现滞后偏移。

• 注意

• 厚板药芯焊接，带跟踪焊接速度建议≤350‑450mm/min；速度越高，跟踪容错越低。

• 摆焊（ArcWare 摆幅、左右停留）要和视觉识别坡口宽度联动；视觉测出坡口宽度后，实时下发摆幅参数，否则轨迹对了，摆焊依然偏一边。

• 设置死区Deadband：微小偏差不做修正，避免机器人高频抖动，船舶装配有微小波动，死区一般设置 0.3‑0.8mm，根据实际工艺调参。

1. 热变形问题船体厚板焊接过程中持续热变形，焊缝会随焊接推进慢慢偏移；视觉可以补偿动态偏移，但无法补偿波浪状大翘曲变形。

重要认知：视觉跟踪补偿装配错边、位置偏移，但不能补偿钢板严重波浪翘曲，翘曲过大坡口形态持续畸变，跟踪依然失效。

四、机械、工装、外部轴系统注意点

1. 传感器前置偏移（视差）激光传感器安装在焊枪前方几十毫米扫描焊缝，看到的是前方焊缝，机器人焊枪到达该位置存在时间差；尤其曲线焊缝、拐角，会出现跟踪超前滞后。

• 注意：传感器超前距离固定，在视觉系统做时间预测补偿；曲率大的曲线焊缝降低焊接速度。

1. 龙门、轨道外部轴联动场景（船舶平面分段大量使用）机器人坐龙门移动，属于多外部轴联动系统。

• 风险：龙门间隙、振动会带来抖动；视觉输出坐标若未正确映射世界坐标系，跟踪完全错乱。

• 注意：龙门运行速度平稳，避免加减速冲击；跟踪开启阶段，降低龙门加速度；定期做机器人 + 龙门综合标定。

1. 工装干涉船厂工装压块、肋板、支撑极易挡住激光视野；焊缝走到筋板附近，激光被遮挡直接丢跟踪。

• 离线仿真阶段（RobotStudio）就检查传感器视野干涉；焊缝临近障碍物前，提前关闭跟踪，切换到程序轨迹通过。

五、程序逻辑、调试与运维注意事项

1. 不要全程一直开启跟踪长焊缝直线段状态良好时，可关闭跟踪；只在间隙变化、曲线段、装配波动大段开启跟踪，系统稳定性更高。

2. 完善异常处理逻辑视觉丢焊缝、通信中断时，RAPID 程序要有报警、降速、停止逻辑，禁止机器人无限制跟随无效视觉数据。

3. 离线仿真的局限RobotStudio 可以仿真机器人路径，但不能仿真激光视觉识别逻辑；仿真只能做干涉检查，跟踪效果必须在实物工件上调试。

4. 维护管理要点

• 镜头吹扫气路必须是干燥洁净压缩空气，有水油会快速污染窗口。

• 飞溅防护罩定期清理；支架螺丝防松；定期复核手眼标定、TCP。

• 保存多套焊缝模板参数：T 型角接、V 坡口、对接缝、打底 / 填充 / 盖面分别保存，方便分段切换调用。

六、选型取舍

1. 电弧跟踪（Weld‑Guide）vs 激光视觉

• 电弧跟踪：靠电弧电压感知焊缝，不怕烟尘飞溅；只能识别左右偏差，不能识别高度、间隙；无法用于盖面焊，适合简单角焊缝。

• 激光视觉：可以获取三维轮廓，识别间隙、错边、高度，适合厚板多层多道；但是受烟尘飞溅光学干扰，维护工作量更大。

船厂平面分段经常两套结合：简单长角焊缝用电弧跟踪；坡口对接、多层多道用激光视觉。

七、常见故障速查表

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