钢轨接头是铁路轨道结构的薄弱环节之一，线路的钢轨接头不仅对线路设备、车辆使用寿命、旅客舒适度、能源消耗等有一定的不良影响，而且还直接威胁着铁路行车安全。为彻底解决钢轨接头的稳固与平顺，世界各国铁路竞相发展无缝线路。无缝线路既是铁路轨道结构技术进步的重要标志，也是高速、重载轨道结构的最优选择，它以无可争议的优越性为各国铁路当局所认可。　　 长钢轨的焊接是铺设无缝线路的重要环节，目前无缝线路钢轨接头的焊接方式主要有钢轨接触焊、气压焊、铝热焊、电弧焊四种方法。在现场进行钢轨线上原位焊接时，则通常采用铝热焊和电弧焊两种方法，由于铝热焊技术的焊接接头力学性能较差，世界各国开始发展电弧焊技术应用于钢轨线上原位焊接。但当采用手工电弧焊方法进行钢轨焊接时，由于其焊接时间较长，而且其焊接质量受焊工技术影响较大，因此，急需开发出一种自动化焊接设备，使得钢轨焊接作业过程稳定，焊接质量可靠。　　 本文针对实现钢轨自动化电弧焊接技术，在开发钢轨焊接机器人的过程中，主要从事以下几个方面的技术研究工作：　　 (1)通过分析钢轨电弧焊接作业需求，提出钢轨焊接机器人应具备的机械特征，并设计出机器人的机械本体结构；　　 (2)采用Sol idWorks软件进行钢轨焊接机器人三维模型的建立，并通过数据交换技术，把SolidWorks建立的焊接机器人三维模型导入到Adams软件中，运用Adams软件进行钢轨焊接机器人焊接作业运动过程仿真；　　 (3)通过反复定义驱动函数，进行运动过程的多次仿真，并对多次仿真运动轨迹进行分析，提出一种适用于钢轨焊接作业的运行轨迹；　　 (4)通过编写PLC程序，使得实际焊接作业运行轨迹与Adams仿真轨迹相一致，并且通过视频图像处理技术，精确控制实际运动过程中的轨迹偏差，实现焊接作业运行轨迹的闭环控制；　　 (5)在焊接作业过程中，电机运动方向交替变换，由此引起运动速度的微小波动，为了控制运动速度的不平稳状况，文中采用PID方式控制焊枪运动速度，以此实现运动过程进枪速度的稳定性控制。