铝合金车体主要采用焊接技术制造而成,焊接工作完成后需要对车体的焊缝进行平整化处理。目前铝合金车体焊缝主要是通过人工打磨进行处理的,加工效率低,对工人技术水平要求高,工人劳动强度大。本文针对铝合金车体焊缝的平整化处理设计了一种长直焊缝铣削机器人并对机器人进行了相关研究,该机器人以铣削的加工方式对焊缝进行平整化处理。对机器人的工作任务进行分析,设计了机器人机械本体的方案,根据所设计的方案对机械本体进行结构设计。利用CATIA创建机械本体零部件的三维实体模型,通过CATIA的装配模块对机械本体进行虚拟装配并进行了干涉检验。利用ANSYS对滚子支架部件等关键零部件进行静力学分析,并对焊接机架进行了模态分析。介绍了机器人的工作原理,机器人的运动是由采用差速转向的移动小车提供的,对机器人的移动小车和铣削工具系统的运动及运动特性进行分析,分析了移动小车在机器人工作过程中的位姿并分析了移动小车的运动条件。根据铣削工具系统的运动特性及移动小车的运动条件,确定了移动小车的运动控制方案及运动控制流程,并确定了移动小车的运动参数。分析了机器人控制系统的功能要求,对控制系统的方案进行了设计,所设计的控制系统以PLC为控制器,以人机界面为上位机。对控制系统的硬件进行设计,对PLC进行硬件组态并分配了PLC的I/O端口,确定了主要硬件间的接线方案。开发了人机界面的操作界面,对控制系统的自动控制流程和手动控制方案进行设计,介绍了PLC主要控制功能的实现,利用梯形编辑语言(LAD)采用结构化编程方式对PLC程序进行设计并进行了程序仿真,仿真结果表明所设计的PLC程序正确且能实现其预定功能。利用现有设备制作了PLC控制柜,进行了伺服电机速度控制实验,实现了PLC通过模拟量控制伺服电机的转速;进行了关键程序块调试实验,实验结果表明所设计程序块正确且能实现预定功能;通过控制两个伺服电机转速进行了模拟移动小车手动控制实验,实验结果表明手动控制程序设计正确且能实现其预定的控制功能。本文所设计的机器人能够快速可靠地去除铝合金车体上长直焊缝的全部余高,完成焊缝的平整化处理;或者去除焊缝的大部分余高,为后续的焊缝打磨工序提供均匀一致的打磨余量和高质量的待加工表面,减轻了工人的劳动强度,降低了对工人的技术要求。