在各种钢铁制品中,钢卷由于其特殊的产品形态、规格以及运输方式,如果采用普通机械装置作为标记装置的主体结构,必然会导致系统的复杂型和不可控性。工业机器人由于适用在此种柔性要求比较高的情况下,故成为钢卷标记装置的发展方向。而传统的点阵标记方式也因其维护量大、标记状态不稳定正逐步被单笔的轨迹方式所取代。本论文首先就研究所需要解决的问题展开分析,阐述了在钢卷标记中运用机器人进行作业的优势和标记机器人工作站的基本设计方法。接着通过建立空间坐标系对机器人进行运动学分析,并对工作空间内的运动轨迹进行了规划,通过计算机上的模拟仿真,可以验证出所编写的机器人程序能否让机器人完成整套喷印动作,并根据收到的不同喷印内容,喷印出相应的信息。同时,为了完成字符的标记,还对每一个字型进行了路径规划。此外,本论文还描述了机器人内嵌程序的编写,并提出了一种通讯方法,通过这种方法加强了机器人工作站运行的稳定性。本论文的创新性工作体现在:1)建立空间坐标系对机器人进行运动学分析,机器人的运动学正解是求解机器人末端位姿、进行轨迹规划的重要依据,运动学逆解对于控制机器人的末端位姿极为重要,雅可比矩阵的求解对于机器人的分离速度控制、静力学分析、灵巧度分析等极为重要;2)以路径的可行性、最短性、平滑性为目标,利用遗传算法和穷举法对工作空间内的运动轨迹进行了规划,实现了更快更好的写出字型;3)利用有限状态机理论指导机器人内嵌程序的编写,以使程序内部的逻辑达到最优化。本文设计的钢卷标记机器人工作站已经在国内多处运用,实际运行效果良好,大大改善了产品质量,提高了作业效率和生产效益,得到了用户的认可和好评,证明工业机器人能很好地完成生产线中进行在线标记的作业任务。