新能源汽车 + 核电双引擎:焊接摄像系统的高端场景深耕与创新实践 智能工厂建设提速:焊接摄像系统与工业机器人的协同应用报告
焊接摄像系统概述
为解决焊接过程可视化不足、质量监控滞后、操作人员安全风险高等问题,焊接摄像系统应运而生。自 21 世纪初工业自动化浪潮推动下,焊接摄像系统已发展为涵盖实时监控、缺陷检测、AI 分析等功能,广泛应用于汽车制造、石油化工、核电等领域的核心工业装备,可实现焊缝全程可视化追踪,缺陷识别率提升 90% 以上,同时将操作人员与高温、辐射危险区域隔离。
据Global Info Research调研团队最新报告“2026年全球市场焊接摄像系统总体规模、主要生产商、主要地区、产品和应用细分研究报告”显示,预计2031年全球焊接摄像系统市场规模将达到26.8亿美元,未来几年年复合增长率CAGR为4.8%。
图 焊接摄像系统,全球市场总体规模
来源:Global Info Research 焊接摄像系统研究中心
图. 全球焊接摄像系统市场前20强生产商排名及市场占有率(基于2025年调研数据;目前最新数据以本公司最新调研数据为准)
来源:Global Info Research 焊接摄像系统 研究中心。行业处于不断变动之中,最新数据请联系Global Info Research咨询。
焊接摄像系统产业链分析
光学镜片
光学镜片是利用光学原理对光线进行折射、反射或聚焦的装置,通过调整光线方向和形状实现物体成像。其核心功能包括聚焦、放大、散射及波长控制,广泛应用于显微镜、望远镜、相机镜头、投影仪等光学仪器,以及医疗、安全监控、红外测量等领域。材料多为玻璃或塑料,通过精密加工形成球面、双曲面、抛物面等特殊曲面,以实现高精度成像或特定光学效果。
图像传感器
图像传感器是将光信号转换为电信号的半导体器件,核心功能是实现光学图像的数字化捕捉。主要分为CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)两类:CCD以高分辨率、低噪声著称,适用于专业摄影和工业检测;CMOS则以低功耗、高集成度、快速读出为优势,广泛应用于手机摄像头、监控设备及汽车电子。其工作原理通过光电效应将光子转化为电荷,经模数转换后生成数字图像,广泛应用于数码相机、医疗成像、自动驾驶等领域。
冷却系统
冷却系统是通过介质循环调节设备温度的关键装置,防止过热导致性能下降或损坏。按介质分为风冷(直接散热至空气)和水冷(通过冷却液循环散热)两类,其中水冷因散热均匀、噪音低成为汽车发动机主流配置。系统通常包括散热器、水泵、冷却液、风扇等组件,通过循环流动带走热量,确保发动机、电子设备、核反应堆等高温部件在安全温度范围内运行。
下游
汽车制造
汽车制造是将零部件、系统集成组装为完整汽车的过程,涵盖设计、开发、生产、装配四大环节。设计阶段需考虑外观、性能、安全性及市场需求;开发阶段将设计转化为可生产方案并进行测试验证;生产阶段通过冲压、焊接、涂装等工艺制造车身及零部件;装配阶段将动力系统、电子设备、内饰等模块组装并调试。该过程需多部门协作,确保质量、性能及成本控制,最终形成满足消费者需求的成品汽车。
石油化工
石油化工是以石油和天然气为原料,通过裂解、重整、合成等化学工艺生产石油产品(如汽油、柴油)及化工产品(如塑料、合成纤维、化肥)的工业体系。作为基础性产业,其产业链覆盖上游原料开采、中游加工制造、下游应用服务,为农业、能源、交通、建筑等多个行业提供关键材料支持,是国民经济的重要支柱。
核电领域
核电领域是利用核反应堆中核燃料(如铀-235)的裂变或聚变释放能量,通过热能转化为电能的技术体系。核心设备包括反应堆、蒸汽发生器、汽轮机等,具有低碳排放、燃料效率高(1吨铀相当于百万吨煤)、供电稳定等优势。产业链分为上游核燃料循环(开采、浓缩)、中游设备制造(反应堆、泵阀)、下游电站运营,是全球能源转型的重要方向,涉及核安全、放射性废物处理等关键技术。
船舶制造
船舶制造是以钢材、合金等为原材料,集成机械、电气、冶金等多学科技术的重型工业,涵盖设计、加工、装配、测试全流程。核心环节包括船体建造(采用高强度钢减轻自重)、动力系统安装(如发动机、推进器)、舾装工程(电气、管路、内饰)。其特点包括品种多样、生产批量小、技术复杂度高,需通过精密放样、数控切割、自动化焊接等技术实现高效生产,反映国家工业综合技术水平,中国已连续多年位居全球造船市场份额第一。
焊接摄像系统行业政策分析
1《制造业可靠性提升实施意见》
明确提出突破高精度焊接机器人、智能焊缝跟踪系统等核心部件。政策通过税收优惠、资金扶持推动国产替代,例如对采用国产激光焊缝跟踪系统(精度达±0.01mm)的企业给予研发补贴,助力航空航天、汽车制造等领域实现高精度焊接需求。此举直接促进焊接摄像系统向高精度、智能化方向升级,减少对进口技术的依赖。
2《2021年中国环保产业政策法规》
要求限制高能耗焊接设备生产,推广节能型焊接摄像系统。例如,强制要求焊接设备配备动态滤波功能以减少烟雾排放,并鼓励采用红外传感技术(抗粉尘干扰强)替代传统高污染工艺。企业需符合GB/T 26572-2011环保标准,限制铅、汞等有害物质使用,推动焊接摄像系统向低能耗、低排放的绿色制造转型。
3 GB 4208-2017
对焊接摄像系统的射线检测、图像质量提出硬性要求:射线源至工件距离需≥焊缝厚度7倍,胶片黑度需达1.8-4.0,且必须配备铅字“B”背散射检测装置。此外,电焊设备硬件改造补贴方案(如萧山区最高180元/台补贴)要求设备具备定位功能及质量保险,确保焊接过程可追溯,提升工业安全监管水平。
焊接摄像系统行业发展趋势
1 实时智能监测与闭环控制
焊接摄像系统通过高分辨率摄像头、AI算法及高速图像处理技术,实现熔池动态实时监测与自动调整。例如,焊接相机系统可捕捉熔池温度、形态及流动速度,结合内置AI算法自动识别熔池偏移、温度异常等,实时调整焊接参数,将焊接缺陷率降低至1%以下。
2 3D视觉与多维度集成技术突破
3D焊接相机结合结构光、偏振技术及多光谱融合,突破传统2D相机在反光金属表面识别率低的瓶颈。在80℃高温环境下稳定工作,对不锈钢、铝合金等镜面反射材料识别准确率达99.7%,较传统方案提升40%。多维度集成系统融合视觉、光谱、声学数据,满足航空航天等高端制造的极致精度需求。
3 自动化与机器人深度融合
焊接摄像系统与工业机器人、数控设备无缝对接,通过EtherCAT、Profinet等工业总线协议实现毫秒级同步,推动焊接生产线全自动化。例如,在汽车底盘纵梁焊接中,通过智能参数映射功能,一键切换20种工件程序,产线节拍从90秒/件提升至58秒/件,年产能增加12万台。机器人焊接中,系统实时监测焊丝位置与角度,自动修正路径,确保焊接始终“沿线而行”,减少人工干预。
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