焊接是高速列車制造過(guò)程中和基本的工藝方法。隨著列車高速化和輕量化， 各部件的服役環(huán)境惡化， 對(duì)車體和轉(zhuǎn)向架的焊接技術(shù)提出了更高的要求。焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長(zhǎng)度等對(duì)焊接結(jié)果起決定作用。采用焊接機(jī)器人工作站或自動(dòng)焊接專機(jī)是提高和穩(wěn)定焊接質(zhì)量的重要途徑， 而且隨著勞動(dòng)力成本的提高， 機(jī)器人焊接的成本優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。

《智能制造科技發(fā)展 “十二五” 專項(xiàng)規(guī)劃》 指出：“中國(guó)已是世界第二大經(jīng)濟(jì)體和制造業(yè)大國(guó)， 但自主創(chuàng)新能力薄弱、 先進(jìn)裝備貿(mào)易逆差嚴(yán)重、 裝備與智能裝備嚴(yán)重依賴進(jìn)口， 嚴(yán)重制約我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。而智能制造技術(shù)是世界制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向之一” 。近年來(lái)， 我國(guó)高速鐵路和高速列車發(fā)展迅猛， 獲得了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重大科技成果。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)焊接機(jī)器人,從60年始用于生產(chǎn)以來(lái)，其技術(shù)已日益成熟，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1）穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的形式反映出來(lái)。但是， 我國(guó)高速列車制造過(guò)程與國(guó)外高速列車生產(chǎn)現(xiàn)狀還有一定差距， 行業(yè)中的裝備和智能裝備依賴進(jìn)口。走智能制造的道路也是我國(guó)未來(lái)高速列車制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

智能制造終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn) “設(shè)計(jì)過(guò)程、 制造過(guò)程和制造裝備智能化”， 包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的數(shù)字化，制造過(guò)程中的傳感信息化和網(wǎng)絡(luò)化， 制造裝備的數(shù)字化和智能化。其中， 制造裝備的智能化是實(shí)現(xiàn)整體制造智能化的前提和基礎(chǔ)。在所有的智能化制造裝備中， 機(jī)器人無(wú)疑是柔性制造自動(dòng)化的集中體現(xiàn)。焊接過(guò)程中，可根據(jù)作業(yè)內(nèi)容選擇多臺(tái)機(jī)器人協(xié)調(diào)作業(yè)，或選擇單臺(tái)機(jī)器人獨(dú)立作業(yè)，控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控手臂間的干涉，即使在示教中，也能防止機(jī)器人間發(fā)生碰撞。而在高速列車的生產(chǎn)中， 焊接又占據(jù)了相當(dāng)大的比重， 焊接機(jī)器人必然在高速列車智能制造中發(fā)揮重要作用。本文在分析焊接機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，給出其在高速列車制造行業(yè)中的應(yīng)用前景。

焊接機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)是機(jī)器人技術(shù)、焊接技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)的融合，焊接機(jī)器人能否在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，發(fā)揮其優(yōu)越性，取決于這幾方面技術(shù)的共同提高，而系統(tǒng)工程技術(shù)是機(jī)器人技術(shù)和焊接技術(shù)的粘合劑。目前，焊接工藝正以驚人的發(fā)展速度成為工業(yè)生產(chǎn)中的主流工藝，而焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率是任何企業(yè)都不能忽視的問(wèn)題，因而焊接機(jī)器人的廣泛應(yīng)用勢(shì)在必行。目前，應(yīng)用比較成熟的傳感器主要是焊縫跟蹤傳感器，主要有電弧跟蹤和激光跟蹤兩大類，分別如圖所示。過(guò)去，由于國(guó)內(nèi)缺乏專業(yè)技術(shù)人才，對(duì)機(jī)器人的應(yīng)用缺乏深層次的開(kāi)發(fā)和利用，使它的利用效率遠(yuǎn)沒(méi)有很好地體現(xiàn)出來(lái)。如今，這種狀況正在迅速地改變。

隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)焊接機(jī)器人, 從60年始用于生產(chǎn)以來(lái)，其技術(shù)已日益成熟，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的形式反映出來(lái)；

2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；

3）改善工人勞動(dòng)強(qiáng)度，可在有害環(huán)境下工作；

4）降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求；

5）縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資。

因此，在各行各業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用。

 超聲波焊接的工作原理要求兩個(gè)進(jìn)行結(jié)合的零件，在上面的一個(gè)振動(dòng)，在下面的一個(gè)靜止，接觸面上的摩擦熱使表面之塑料熔化從而結(jié)合。機(jī)器人沒(méi)有疲勞，一天可24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)，另外隨著高速焊接技術(shù)的應(yīng)用，使用機(jī)器人焊接，效率提高的更加明顯。因此減少初始的磨擦接觸面，使超聲波能量集中對(duì)提高焊接效率及質(zhì)量十分重要，故要求焊接的其中一零件（通常是上面的零件）在焊合的接口上須做一條凸出的棱線,稱為”導(dǎo)能棱”.

如果兩個(gè)焊接件相對(duì)而言位置要求較嚴(yán)格時(shí),還需要考慮增加設(shè)計(jì)定位裝置.

導(dǎo)能棱及定位裝置應(yīng)在設(shè)計(jì)注塑模具時(shí)同時(shí)考慮.