随着市场上房屋的需求量越来越大,装配式建筑也越发被市场所重视。FK轻型预制外围护是一种应用于装配式建筑的新型墙体,它的支撑骨架是由轻型槽钢和矩形钢焊接而成的钢架结构。要体现出装配式建筑高效的特点,同时结合智能化技术的优势,需要一套能生产多种型号的外围护钢架的柔性化生产系统。本文主要对实现焊接工段自动化所需的部分关键技术进行研究。目前,不管是基于人工示教还是离线编程的自动化焊接机器人,其示教轨迹与实际焊缝轨迹都不可避免地存在偏差。本文旨在通过视觉系统对焊缝进行三维重建,进而得到较为精确的焊枪位姿轨迹。本文采用单目摄像机和结构光(线激光)发生器相结合的方式构建焊接机器人的视觉终端,并利用matlab完成了对摄像机,结构光平面和机器人“手眼关系”的标定。在摄像机采集到结构光投射到焊缝所形成的图像之后,需要进行图像处理。本文根据焊缝结构光投射图像的特点,确立了图像处理的算法流程,进而提取出焊缝特征点。通过对焊缝进行扫描的方式实现了焊缝的三维重建,为后续的焊枪位姿规划提供了基础。柔性化生产要求焊接机器人有足够的灵活性来应对工作空间中障碍物分布不同的情况。所以文中采用冗余度机器人来作为焊枪的载体,并分析了基于梯度投影法的冗余度机器人的避障规划方法。同时结合焊缝的三维模型分析了机器人末端执行器的规划方法。最后对单目激光视觉系统进行了实验,提取了折线型焊缝上若干焊点的位置,实验得到的焊点位置与焊缝参考线的最大偏差小于1mm,平均偏差为0.35mm,满足对视觉系统精度的要求。