本文在复合热源螺柱焊机器人系统的研究前提下,将变位机系统与机器人进行整合,建立机器人变位机工作站,并对变位机系统进行分析与设计。对重型车辆高强钢结构件进行了工艺试验研究,针对重型车辆的高强钢GY5、GY4和(?)16mm和(?)22mm的碳钢附座,开展复合热源螺柱焊接工艺试验,并从抗剪强度、宏观断口等方面对焊接质量进行分析。对重型车辆主体结构件附座复合热源机器人工作站总体设计。根据复合热源螺柱焊接工艺和机器人焊接的特点,引进了变位机系统,针对变位机系统与复合热源机器人自动焊接系统的耦合与解耦进行分析,进行机器人工作站设计,实现自动螺柱焊接的目的。对机器人变位机系统进行整体规划,对机器人系统、螺柱焊系统、变位机系统和电气控制系统等各个部分的设计要求进行分析与阐述。设计变位机系统以及工作台倾斜与回转装置,根据相关技术参数选择相应的控制模块,设计变位机的工装夹具,使其满足工件的装夹要求。规划机器人变位机系统协调运动,并对其可行性进行分析与模拟,讨论焊接姿态对焊接质量的影响。分解变位机运动任务,得出相应的位置变换矩阵,进行机器人变位机运动学的耦合与解耦分析,提出机器人变位机工作站运动学规划及仿真系统设计方案。根据变位机的类型,计算工件旋转扭矩、转矩等参数,根据参数计算、选型、分析、校验变位机内部各个部件,主要部件包括倾斜齿轮、涡轮、蜗杆、倾斜轴、涡轮轴和蜗杆轴。