焊接是高速列车制造过程中和基本的工艺方法。随着列车高速化和轻量化， 各部件的服役环境恶化， 对车体和转向架的焊接技术提出了更高的要求。焊接过程中，可根据作业内容选择多台机器人协调作业，或选择单台机器人***作业，控制器实时监控手臂间的干涉，即使在示教中，也能防止机器人间发生碰撞。采用焊接机器人工作站或自动焊接专机是提高和稳定焊接质量的重要途径， 而且随着劳动力成本的提高， 机器人焊接的成本优势越来越明显。
《智能制造科技发展 “十二五” 专项规划》 指出：“中国已是世界第二大经济体和制造业大国， 但自主创新能力薄弱、 ***装备贸易逆差严重、 装备与智能装备严重依赖进口， 严重制约我国制造产业健康发展。而智能制造技术是世界制造业未来发展的重要方向之一” 。目前，新型定时器已经微机化，因此机器人控制柜可以直接控制定时器，无需另配接口。近年来， 我国高速铁路和高速列车发展迅猛， 获得了一系列具有自主知识产权的重大科技成果。但是， 我国高速列车制造过程与国外高速列车生产现状还有一定差距， 行业中的装备和智能装备依赖进口。走智能制造的道路也是我国未来高速列车制造业发展的趋势。
智能制造终目标是实现 “设计过程、 制造过程和制造装备智能化”， 包括产品设计中的数字化，制造过程中的传感信息化和网络化， 制造装备的数字化和智能化。其中， 制造装备的智能化是实现整体制造智能化的前提和基础。概述电力变压器是输变电系统中的关键设备，变压器外壳——油箱承装着整个器身并充满变压器油，焊缝强度及密封性是变压器的两个重要指标。在所有的智能化制造装备中， 机器人无疑是柔性制造自动化的集中体现。而在高速列车的生产中， 焊接又占据了相当大的比重， 焊接机器人必然在高速列车智能制造中发挥重要作用。本文在分析焊接机器人的发展现状基础上，给出其在高速列车制造行业中的应用前景。
焊接机器人工作站上使用主要为了实现三类功能
目前， 这类激光传感器在焊接机器人工作站上使用主要为了实现三类功能：
（ 1 ） 初始焊位引导， 也称为焊缝搜索或接头搜索。由于装配误差， 可能引起焊缝位置的变化。由于复杂的形状和严格的质量要求，转向架是另一种采用弧焊很难焊接的工件。此时如果仍然按照原示教结果进行焊接， 可能会出现焊偏现象。焊缝搜索是利用一次或多次搜索***焊缝， 在焊接前平移机器人的编程路径， 确保焊缝地熔敷在接头上的过程。用于焊接机器人的焊缝搜索***系统， 包括点式及条纹式的激光传感器，适用于不同项目需求。
（ 2 ） 焊接过程中对焊缝实时跟踪。焊缝跟踪也称为接头跟踪， 是指在焊接位置前方进行实时跟踪。加拿***ervorobot和英国META公司已有商业化的产品出售。这不仅可以校正机器人或专机的轨迹， 而且可以实现自适应控制， 例如通过调整电压、 送丝速度或行走速度来改变焊缝成形。利用激光焊缝跟踪传感器在焊枪之前实时地检测焊缝三维空间位置和曲面曲率， 并将此信息发送给机器人控制器， 引导焊枪移动。
（ 3 ） 焊后质量检测。利用激光传感器的三维信息获取能力， 可以对焊后的焊缝成形质量和缺陷进行检验， 发现成形不良、 咬边等缺陷。
值得注意的是， 目前一些机器人厂商， 如 OTC ，MOTOMAN 等， 已经开始着手研制用于所产机器人的激光焊缝跟踪传感器。将来焊缝跟踪激光传感器将与焊接机器人协同工作得更好。***的激光焊缝跟踪传感器不仅能够感知被测点的三维位置， 还能够拟合出工件的曲率， 从而不仅调节焊枪位置， 还可以帮助调节焊枪姿态， 如图 4 所示。目前市场上机器人的售价越来越低，性价比越来越高，各个机器人厂商纷纷推出了11~13万的经济型弧焊机器人。这样在激光焊缝跟踪传感器的帮助下， 有可能完全省去示教步骤， 从而大大提高工作效率。目前， 焊缝跟踪传感器还是非常活跃的领域之一， 多条纹激光光源、 锥形激光光源等都有研究和应用。所适用的焊接过程也从原来的单道焊接扩展到多层多道焊的焊缝跟踪， 对于高反光的铝合金材料焊接， 也能够实现有效跟踪。
焊接机器人的焊枪编程
要想焊接机器人得到好的焊接效果，除了硬件设施，像是配套机器人焊枪 ，清枪装置等设备外，好的编程也是必不可少的，好的编程需要注意以下这么步骤。
1. 选择合理的焊接顺序。以减小焊接变形、焊走路径长度来制定焊接顺序。2. 焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。3. 优化焊接参数。为了获得的焊接参数，制作工作试件进行焊接实验和工艺评定。近十几年来，随着相关领域技术快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。4. 合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置，同时要不断调整机器人各轴的位置，合理的确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后，焊枪相对接头的位置通过编程者的双眼观察，难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。5. 及时插入清枪程序。编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序。可以防止焊接飞溅堵塞焊接火口和导电嘴，保证焊枪的清洁，提高火口的使用寿命。6. 编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。
随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人, 从60年始用于生产以来，其技术已日益成熟，主要有以下优点：
1）稳定和提高焊接质量，能将焊接质量以数值的形式反映出来；
2）提高劳动生产率；
3）改善工人劳动强度，可在***环境下工作；
4）降低了对工人操作技术的要求；
5）缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备***。
因此，在各行各业已得到了广泛的应用。
