机器人焊接技术在制造业智能化生产中的应用

随着制造业智能化浪潮的在不断推进，轨道车辆的制造行业面临需要提升生产效率、保证质量产品、增强市场竞争力等的迫切需求。机器人焊接技术因为其自动化、精准、高效等优点，变成轨道车辆制造智能化转型的关键技术。它不仅能够克服传统人工焊接的很多限制，还可以推动轨道车辆制造往高质量、高效率和更稳定的方向前行，所以研究它们在轨道车辆制造中的应用具有很大现实意义。

一、机器人焊接技术概述

（一）技术原理

机器人焊接技术是用计算机来控制的系统对焊接机器人设定程序，让机器人自己按照设定好的路线和参数去做焊接。这个技术结合了很多学科比如机械工程、电子技术、计算机等知识。机器人身上装了传感器，如视觉传感器或者触觉传感器等，可以随时感觉焊接时候的环境和工件的具体情况，然后把数据传给控制系统，控制系统就会根据之前编好的程序还有收到的数据改焊接参数，这样就能比较准确地焊接。

（二）技术特点

机器人焊接技术的优点包括精度高、速度快、稳定性强以及灵活。精度高是因为它能准确控制焊接路线和参数，保证焊接质量的一致性；速度快就表现在可以不休息接连工作，减少焊接时间；稳定性强是说焊接过程受工人影响较小，产品质量稳定可靠；灵活主要靠改程序就能应对各种焊接活和不同形状的零件，满足生产需求多样化。

二、机器人焊接技术在轨道车辆制造中应用的优势

（一）提高生产效率

机器人焊接能做到 24 小时一直工作，比起人工干活来说，明显降低焊接所用的时间。在造轨道车这种需要大量生产的时候，机器人焊接的高效率优势特别突出。要是合理设计焊接路径和提升程序，能让焊接变得更快，减少生产所用的周期，这样就能符合市场需要轨道车快点交货的要求。

（二）保障焊接质量

机器人焊接有着很高程度的重复性稳定性，能够按照设定好的参数进行焊接，极大减少焊接缺陷的出现比如气孔、裂纹、没焊透等问题。通过精确调控焊接时热量输入和焊接速度，保证焊缝成型质量还有力学性能达标，提升了轨道车辆结构的可靠性安全性，降低因焊接质量问题导致的维修成本和安全风险。

（三）降低生产成本

虽然机器人焊接设备一开始投入很多，但长期来看可以降低生产成本。一方面，人工成本减少，可以避免人员的流动、培训等费用的支出；焊接质量变得更高，可以降低废品率和返修次数，减少了原材料和电费的浪费，同时延长设备的使用寿命，这样整体降低轨道车辆制造的成本。

（四）改善工作环境

焊接时的烟尘弧光和有毒气体会给人身体带来很大伤害。而应用机器人焊接技术后，工人们就从很差的焊接环境里解放，减少职业危害。工人们现在只需要做编程、监控与维护设备等工作，工作环境明显变好，这让工人们更满意自己的工作而且干活效率也提高很多。

三、机器人焊接技术在轨道车辆制造中的具体应用

（一）车体结构焊接

轨道车辆的车体结构复杂，对焊接质量和精度都有很高要求。在车体结构的焊接中焊接机器人起到关键作用。比如，在车体的侧墙、底架这些地方的焊接时候，机器人能按照提前编好的程序，精准地控制焊枪运行路线，完成了对接焊缝或者角焊缝这些不同形式的高质量焊接。比如，侧墙焊接时机器人可以沿着型材拼接的位置准确焊接，这样焊缝的均匀度和强度都能保证，避免了人工可能会出现焊缝不整齐、气孔夹渣等问题，从而让整个车体结构的强度和稳固性更好。

（二）转向架焊接

转向架作为轨道车辆重要组成，焊接质量好坏直接关系到车辆能不能安全可靠运行。转向架结构里有很多零件，所以焊接过程也比较麻烦。机器人焊接使用多轴机器人，可以在小空间里焊那些形状复杂的零件。用视觉传感器来找焊缝位置，这样焊的地方就能准。另外，根据不同的材料、厚度，还能自己调整电流电压和焊接速度等参数，保证焊接质量，提高转向架的承载能力和抗疲劳性能。

（三）零部件焊接

轨道车辆的很多零件比如牵引装置、制动装置等焊接的质量好坏直接影响到车辆本身的性能和安全问题。机器人焊接的话可以根据不同零件的具体情况，用对应的焊接工艺和机器来做焊接。特别是那些很小很精密的部件，就可以用微束等离子焊或者激光焊这些高科技的焊接办法，让机器人来精准控制整个焊接过程，确保它们的尺寸精准和焊接质量，这样零件之间互换更容易、组装时候也更准，这对整个轨道车辆的性能提高打下坚实的基础。

（四）智能化焊接生产线集成

在轨道车辆的制造里，把机器人焊接的技术和其它自动化的设备再加信息技术结合起来，构建智能的焊接生产线。通过工业物联网技术，让焊接机器人还有物流运输的设备、检测设备等都能互相传递信息和协同工作。生产线能根据生产计划自动安排焊接任务，合理分配机器人的工作顺序和时间，这样生产资源就能更好地利用。同时，利用大数据分析的技术对焊接过程里的数据做实时监控和分析，可以及时发现问题然后调整，这样就能实现焊接过程的智能管理还能追溯质量，进一步提高轨道车辆制造的智能水平。

结论

总得来说，机器人焊接技术对轨道车辆制造的智能化生产有着特别重要的角色。因为它有高精度、高效率、高稳定性的技术优点，在车体焊接、转向架焊接、零部件焊接还有智能焊接生产线等方面得到广泛且深入的应用。这样不仅提高生产效率，还可以提升焊接质量，降低生产成本，改善工人工作环境。未来，随着科技越来越发达，这方面技术还会继续发展下去，有望把人工智能、大数据、云计算等新技术深度结合，提升造轨道车辆的智能化水平，为轨道交通行业的发展提供有力的支撑，让整个制造过程变得更高效、环保。

参考文献：

[1] 张映梅 . 机器人焊接智能化技术在薄壁材料加工中的研究现状与挑战[J]. 2025.

[2] 王帅， 石敬宇， 董传阳， 等. 基于协作机器人的智能焊接系统设计[J].电焊机 ， 2025， 55（4）.