随着自动化生产的逐渐普及,焊接机器人工作站应用于汽车制造领域越来越广泛。焊接机器人工作站既能够高效、稳定的进行汽车焊接,同时也能够保护工作人员的人身安全。本文以某公司A20车型的A柱内板总成为研究对象,设计了一套专用的焊接机器人工作站。首先分析了汽车左A柱内板总成的结构,规划其生产工艺,制定焊接机器人工作站的技术要求,同时对组成工作站的机器人系统、焊接系统和外围设备进行选型并合理分配工作站的空间布局。介绍了汽车焊装夹具的设计原则和定位基准,以车身统一基准系统（RPS）为基础,根据汽车左A柱内板总成的结构分别设计了钣金件各部分定位点上的定位夹紧机构以及焊装夹具的其他组成部分,最后通过CATIA三维建模软件将其组装成一套完整的,具有柔性化的专用焊装夹具,并通过了运动仿真以及干涉检查。在此基础上,使用Robotics Toolbox工具箱对选用的焊接机器人进行D-H参数建模并对其正逆运动学进行分析和求解,同时计算了焊接机器人的可达工作空间。研究了焊接机器人的运动规划方案,通过构建其数学模型,并对比不同算法之间的优劣,最终选择蚁群算法对焊接机器人进行运动规划,详细说明了该算法的实现步骤。通过设置不同的参数,得到了焊接机器人的运动规划方案,并应用MATLAB软件编写程序运算得到最短焊接路径的长度。最后,应用PDPS仿真软件导入专用焊装夹具和焊接机器人工作站的数模图,设置焊接机器人的运动路径,并对整个工作站的焊接过程进行仿真分析,结合实际情况对焊接机器人工作时产生的干涉问题提出解决方案,最终输出离线程序,有效地减少了人工经验规划焊点加工顺序所用的时间,大大提高了生产效率。设计了一套符合实际生产需求的焊接机器人工作站以及配套的专用焊装夹具,通过仿真分析以及二次优化后验证,该工作站整体运行稳定,焊接质量达到生产要求。焊装夹具与焊枪运动之间无干涉,整个焊接工作站能够实现安全生产,其生产节拍为138s,满足规定所需的生产时间。目前该焊接机器人工作站已通过企业验收,并投入生产使用。