随着我国汽车工业的迅猛发展和人力成本的逐年上升,车身工艺自动化已成为时代发展的必然趋势。然而现阶段,我国绝大多数汽车企业的车身焊装生产线是以人工焊接为主,但设计出的能替代人工焊接的、低成本的焊接机械手在使用中存在现实问题。本文以优化产品的生产工艺,提高产品的质量和生产效率为目标,对其现有的简易焊接机械手设备进行优化、改造和完善。本文在充分调研了焊接机械手的使用条件和技术指标后,结合实际使用问题,合理提出了改进策略及方法,确定了结构及控制优化策略。通过对原机构添加平衡装置、改变整机布局优化设计,及通过标准化设计在焊接机械手的防尘、防滑、防锈、润滑、过载保护和后期维护等方面进行完善优化设计。本文以标准化设计为思想,以完善机械手为目标,将整机按模块进行优化设计,减短了优化设计周期,减小了优化设计难度。本文运用UG软件的相关功能对焊接机械手进行三维建模,完成了整机的虚拟装配。运用UG高级仿真功能,应用Nastran解算器对焊接机械手关键部件进行了有限元分析,通过分析结果,验证了优化设计合理性。最后对焊接机械手工作误差来源进行详细分析,提出了合理的误差补偿方案。本文对焊接机械手使用的华中数控系统进行简单介绍后,针对其工作流程及实际生产需求功能,设计出计数功能、断点恢复功能、自动磨损补偿功能,完善了焊接机械手的控制系统。纵观全文,此次优化设计最终完成了焊接机械手结构及策略的优化设计。样机已经加工制造完成,并在生产线上使用。目前运行稳定,使用良好。