目前,我国劳动力人口逐年减少,为保证我国经济的持续发展,要求自动化水平不断提高。在机械制造领域,焊接机器人的使用大大提高了焊接自动化的水平。为提高我国机械加工及焊接装备制造水平,本文设计了XYZR四轴直角坐标焊接机器人控制系统。在分析国内外焊接机器人控制系统的基础上,本文设计了焊接控制器的硬件电路及部分软件系统。主要对人机交互系统、焊缝跟踪、焊接电流电压采集控制、文件系统移植等问题进行系统的研究,主要研究内容如下:1、分析对比国内外焊接机器人优缺点,确定本课题控制研究对象为XYZR直角坐标焊接小车。根据焊接小车的功能参数及尺寸参数,确定课题实施方案,并对焊接小车步进电机进行选型。2、将课题方案细分,分模块设计控制系统硬件电路。主要包括人机交互显示电路、电源管理模块、模拟信号输出电路、急停报警电路、传感器信号检测电路、存储模块、矩阵键盘示教再现模块、焊接保护气检测模块等。最后通过电路板硬件调试,验证硬件电路的合理性。3、在充分了解焊缝跟踪原理的基础上,对比各种传感器之后,提出一种跟踪精度较高的焊缝跟踪方案,基于电涡流传感器设计焊接机器人焊缝跟踪系统。4、对比国内外焊接机器人功能,设计两种不同的焊接控制系统,即:示教再现及电涡流传感器焊缝跟踪系统。通过详细的计算推导,得出直线插补、顺圆弧插补、逆圆弧插补等轨迹的软件实现方法。5、基于所设计的硬件电路,开发焊接机器人软件控制系统。主要包括FATFS文件系统移植、示教再现算法、焊缝跟踪算法、焊接电压电流调节、人机交互界面。6、最后搭建焊接小车实物测试平台,对焊接小车进行整机测试。主要包括控制器供电系统电压测试、JTAG程序下载功能实现测试、限位报警功能测试、焊接保护气检测测试、示教再现、电涡流焊缝跟踪系统测试、焊接电流、送丝速度测试,最后进行了整机人机交互界面测试验。7、对研究工作进行总结,提出有待改进的问题。