在新时代背景下,德国率先启动了新一轮的工业革命“工业4.0”,随后在我国在科技革命和产业转型的背景下提出了“中国制造2025”的重要战略方向,说明了工业制造已经向“智能工厂”、“智能制造”的趋势发展。汽车工业是国家重点发展的领域之一,也是国民经济体系中的重要构成。汽车制造主要由四大工艺组成:冲压、涂装、焊装、总装,其中焊装工艺的结构复杂、特点明显,是四大工艺中尤为重要的一环。本文对轿车后地板骨架焊装工位设计与仿真分析进行研究,完成了焊装工位的结构设计、焊装夹具设计、路径规划以及生产线数字化仿真的相关工作。主要研究内容如下:首先,根据轿车后地板骨架的特点以及电阻点焊的描述,总结出焊装工位的设计流程,确定了焊装工位布局的尺寸大小。在基础研究的前提下,对点焊机器人的型号功能、焊装系统(包括:焊枪、修磨器、抓手放置架和柔性滑台)进行选型,还考虑到工位的防护安全对防护系统进行设计等内容。根据布局情况,对轿车后地板骨架焊装夹具进行设计。制定了夹具具体设计流程,运用薄板定位理论对夹具定位机构和夹紧机构进行原理设计,其次对辅助机构和支撑机构进行了细化分析。运用三维制图软件CATIA对夹具整体进行数模,利用ANASY有限元分析软件和CATIA中的人机工程学模块对夹具整体进行了验证。其次,应用天牛须搜索算法与遗传算法结合的混合算法对轿车后地板骨架焊装工位机器人进行焊点路径规划。针对工位焊点总路径最短的要求进行整体分析,对原始TSP问题进行了概述,结合天牛须搜索算法的原理与工位点焊路径的数学模型相结合,对焊装工位焊点的路径规划问题进行求解。在求解天牛须搜索算法在焊点路径规划的问题中,得知在一些情况下该算法会出现局部最优解的问题。从而,提出一种将天牛须搜索算法与遗传算法相结合的混合优化算法。利用遗传算法的交叉、变异操作添加到天牛须搜索算法的每层迭代中。改进后与其原始算法进行对比,结果表明改进后的混合优化算法结合两中算法共同的优点,在快速收敛的情况下可以有效的跳出局部最优的情况,来得到最合理的路径。最后,运用数字化仿真平台Tecnomamtix PDPS,模拟验证了整个后地板骨架焊装工位在现实场景中的情况。将本文前期的工位布局、设备选型、夹具模型的数据进行导入;在仿真环境中对焊点路径进行验证处理,为避免在焊装工作中的干涉情况,需要对机器人和焊枪的姿态进行统一调整;对整个工位的操作顺序(SOP)问题进行分析,保证了后地板骨架焊装工位的生产平衡。本文所做出的理论、设计和仿真等相关研究可以达到节省时间、降低成本及提升效率和利润的作用,为企业整体焊装线的搭建提供参考。