在焊接过程中,传感器是焊缝自动跟踪的关键设备,决定着焊缝质量的精度。电弧传感器是通过焊炬扫描坡口时,弧长变化引起电流或电压变化来获得焊缝信息的,具有结构简单、实时性强、稳定性好等特点。在电弧传感器中,旋转电弧传感器具有更高的控制精度和灵敏度,因此,被广泛地应用在焊接自动化设备上。但旋转电弧传感器旋转部分的偏心块和导电杆的质心不在旋转轴上,存在不平衡质量,因此,当旋转电弧传感器旋转时存在离心力,从而引起振动,并且旋转电弧传感器本身的固有机械特性也会对其产生振动影响,给焊缝跟踪和焊接质量带来较大的影响。为了解决该问题,有必要研究旋转电弧传感器的振动特性以及对其结构进行改进。本文主要围绕旋转电弧传感器的虚拟样机模型的建模,运动学分析、动力学分析、自由振动分析、强迫振动分析、结构优化等几方面展开。首先利用PROE软件建立旋转电弧传感器的三维模型,通过数据接口技术将PROE中的模型导入到ADAMS软件中,添加材料属性,运动副和驱动,完成多刚体模型的运动学仿真分析,并验证了模型建立的正确性;同时对焊炬连接组件进行简化,并导入ANSYS软件中,创建焊炬连接组件有限元模型,并生成模态中性文件,将模态中性文件导入到ADAMS中替换原先的刚性构件,建立刚柔耦合模型,为振动分析提供了模型基础。然后通过对轴承的受力仿真分析,计算出不平衡惯性力的大小和位置,为振动分析时添加激励提供了依据;利用ADAMS/Vibration模块对刚柔耦合模型进行自由振动分析及强迫振动分析,得到系统的各阶固有频率,模态主振型,以及频率响应曲线,为旋转电弧传感器的结构改进提供了理论依据。最后对旋转电弧传感器的动平衡计算方法进行了阐述,计算出了不平衡力的大小和位置,从而确定了平衡块的安装位置;同时利用ADAMS的参数化设计对平衡块的尺寸参数进行了优化设计,达到了振动减小的目的。