船舶厚板焊接特点：AH36/EH36 钢板，长焊缝，焊接受热后焊缝会连续动态偏移、翘曲、局部错边变化；热变形是随焊接推进逐步发生，不是固定静态偏差。 发那科没有原生内置激光跟踪硬件，绝大多数船厂项目为第三方 3D 激光视觉（眼在手上）+ 发那科 R‑30iB Plus 控制器；依靠DPM 动态路径修正功能（R632 选件）做运动层实时轨迹补偿，区别于单纯 PR 位置寄存器偏移。原厂仅 TAST 电弧跟踪，只能做左右方向补偿，无法处理 Z 向热翘曲变形。
重点区分：
装配错边：焊前就存在的静态位置偏差；
焊接热变形：焊接过程受热，钢板发生弯曲、翘曲，焊缝沿着焊缝长度方向持续动态漂移，这是船舶分段最棘手问题。
整套系统硬件
机器人：M‑20iD/25iD、M‑800 重载焊接机器人，搭载龙门行走外部轴；
第三方线激光传感器，安装在焊枪前方，前置预扫描；
视觉控制器：实时输出焊缝三维偏移（左右 Y、高度 Z、前后 X），同时输出间隙、错边；
通信：EtherCAT 优先，其次 Socket TCP；
控制器必须开启软件选项 R632 DPM（Dynamic Path Modification，动态路径修正），实现运动插补过程实时叠加三维偏移，这是补偿动态热变形的核心条件；
焊机 + ArcTool 弧焊包，接收视觉间隙 / 错边数据联动摆焊、焊接参数。
热变形补偿完整工作流程
热变形是边焊边变，不能靠焊前一次性寻位完全解决；整套分为：焊前扫描预补偿 + 焊接过程实时动态补偿 + 工艺联动修正三部分。
1、激光传感器持续前置扫描，捕捉热变形带来的焊缝漂移
激光条纹投射到坡口，相机采集变形条纹轮廓，实时提取坡口中心线三维坐标：
钢板受热翘曲后，坡口的Y（左右）、Z（高度）会沿着焊缝不断变化；
传感器提前扫描焊丝前方 30‑60mm 坡口，获取前方焊缝当前真实三维位置，对比机器人理论示教轨迹，算出实时三维偏差 ΔY、ΔZ；
注意：热变形是连续渐变，不是突变；视觉系统需要做滤波，过滤飞溅、烟尘带来的瞬时跳变噪声。设置 ROI 感兴趣区域，过滤钢板氧化皮、割痕的伪特征。
2、手眼标定 + 坐标系转换
先精确标定焊枪 TCP；
多姿态手眼标定（平焊、立焊、仰焊全部姿态参与标定），求解传感器坐标系到机器人 TCP 转换矩阵；
如果带龙门轨道外部轴：视觉输出的局部偏差，必须叠加龙门外部轴编码器位置，转换到机器人世界坐标系。
故障现象：龙门移动焊接时，越往后焊越偏，热变形补偿失效，大多是没有做世界坐标系映射。
3、DPM 动态路径修正，实时补偿动态热变形
普通 PR 位置寄存器偏移，只能在点位之间生效，不能在 MOVL 直线插补运动中间实时改轨迹，无法应对边焊边漂移的热变形。 开启 R632 DPM 功能后：
视觉控制器经过坐标转换，把世界坐标系下三维偏移量，写入机器人系统变量
$DPM_TCP；机器人运动插补器在运动过程中持续叠加三维偏移，不需要停止、不需要重算点位，MOVL 直线运动过程中轨迹连续微调；
设置关键保护参数：
纠偏死区 Deadband：微小热波动不补偿，避免机器人高频抖动；船舶厚板一般 0.3‑0.8mm；
最大单次纠偏限幅，限制 ΔY、ΔZ 最大修正量，防止视觉误识别造成撞枪；
滤波系数：抑制飞溅造成瞬时虚假偏差。
通俗理解：示教路径是理论路线；钢板受热翘曲把焊缝慢慢掰歪，激光眼睛持续看前方焊缝飘到哪里，DPM 直接 “掰动机器人正在运行的轨迹”，一边往前走一边连续微调焊枪位置，跟上焊缝的动态漂移。
4、多层多道焊场景，热变形逐层变化的适配
船舶厚板多层多道焊接，每焊完一层，构件残余应力释放，坡口位置、形态都会改变：
打底焊：坡口轮廓清晰，激光识别坡口根部，补偿打底阶段热翘曲；
填充层：坡口逐渐被焊材填满，原始坡口消失；切换视觉算法模板，识别焊道两侧轮廓，继续跟踪焊道中心；
盖面层：几乎无坡口，视觉识别成型焊道；
重要限制：激光视觉补偿的是已经发生的热位移，不能阻止钢板翘曲本身；如果钢板波浪翘曲过大，坡口完全畸变，超出传感器量程，补偿依然会失效。
5、视觉与焊接工艺联动
视觉除了输出偏移补偿轨迹，还输出坡口间隙、错边量给到 ArcTool 弧焊包：
热变形造成坡口宽度变化时，动态调整摆焊摆幅、左右停留时间，保证熔合；
间隙变大，微调焊接速度、电流电压，避免未熔合、烧穿；
多层多道焊每层焊前可做一次局部预扫描，修正本层整体基准偏移。
6、焊前预扫描的作用
焊前扫描只能补偿焊前就存在的装配错边、工件摆放偏移；焊接中钢板受热持续漂移，焊前扫描无法覆盖，必须依靠 DPM 实时动态跟踪做热变形补偿。
发那科与 ABB、安川关键差异（热变形补偿维度）
表格
| 项目 | 发那科 R‑30iB Plus | ABB OmniCore | 安川 YRC1000 |
|---|---|---|---|
| 动态轨迹修正接口 | R632‑DPM，运动层实时三维偏移 | 原生 CorrCon 路径偏移 | MotoPlus+SFT 动态偏移 |
| 插补中实时三维纠偏 | DPM 支持 Y/Z 动态补偿 | CorrCon 原生支持 | 依靠 MotoPlus 二次开发 |
| 龙门外部轴坐标转换 | 需要集成商做世界坐标映射 | 系统内置坐标变换函数 | 全部集成商开发 |
| 原厂电弧跟踪 | TAST，仅左右补偿，不能补偿 Z 向翘曲 | Weld‑Guide | ComArc |
| 第三方激光视觉 | 依赖 DPM 选件，无原生跟踪指令 | 可使用 Track 指令（仅限认证传感器） | MOTO‑EyeLT 软件包 |
关键点：发那科如果不购买 R632 DPM 选件，仅用 PR 位置寄存器偏移，只能在点位之间修正，运动途中无法连续补偿热变形，船舶长焊缝会越焊越偏，很多集成项目踩此坑。
船舶现场热变形补偿常见故障点
平焊补偿正常，立焊仰焊热变形补偿失效手眼标定只用水平姿态标定，缺少立焊仰焊姿态，姿态变化后转换矩阵失效。
长焊缝，越焊越偏移，跟不上热漂移未开启 R632 DPM，只用 PR 寄存器点位偏移；或者龙门没有做世界坐标系转换。
焊缝中段跟踪乱跳，补偿抖动飞溅污染镜头，未设置滤波，视觉输出瞬时虚假热变形偏差。
打底焊正常，填充盖面热变形补偿变差填充焊后坡口形态改变，没有切换视觉识别模板。
热翘曲很大，跟踪失效钢板波浪翘曲超出传感器量程，视觉只能补偿位移，不能抑制钢板本身翘曲。
