我国是煤气瓶生产和使用大国。瓶体和底圈的焊接是煤气瓶生产过程中第一道焊接工序。目前，我国的煤气瓶底圈焊接主要是人工焊接或半自动化焊接。焊接质量不稳定，焊接效率低，工人劳动强度大，工作环境恶劣，甚至影响人体健康。近年来，焊接的人工成本越来越高，企业为增强竞争力，急需相应的自动化焊接机。针对煤气瓶底圈焊接的现状，本文的主要研究如下：（1）根据煤气瓶底圈物理特点和焊接工艺要求，研究设计了自动焊接机的机械系统。主要包括焊枪夹持装置、底圈抓取和传送装置、瓶体抓取和传送装置、焊件定位和主轴转动装置。其中焊枪夹持装置实现焊枪的三自由度可调，能准确对准焊缝中心位置。底圈抓取和传送装置采用永磁体吸盘作为抓取结构，以摆动气缸为驱动器，此方式降低了开发成本。瓶体抓取和传送装置以直线导轨、滚珠丝杆和伺服电机为驱动组合，可精确实现瓶体的抓取和传送工作。焊件主轴转动装置采用直流电机实现施焊过程的调速，运用摆动气缸快速定位起焊点。（2）对焊机中的标准器件进行了选型设计。包括标准气缸、摆动气缸、直线滑轨、滚珠丝杆、伺服电机、磁粉制动器、真空吸盘。在底圈抓取和传送装置中，讨论了两种不同转速对摆动气缸选择的影响。在瓶体抓取传送装置中，给出了三种不同宽度直线导轨的使用寿命长度。（3）为实现焊缝的自动识别，研究了Roberts边缘检测算子、Sobel边缘检测算子、Prewitt边缘检测算子、Canny边缘检测算子、数学形态学的边缘检测算子，提出了基于Canny算法和数学形态学的焊缝边缘检测方法，实现了瓶体和底圈形成焊缝的边缘检测。结合局域扫描法，计算得到焊缝中心位置曲线。仿真结果验证了此方法能得到清晰的焊缝边缘和中心曲线。