国内外市场的激烈竞争、企业劳动力成本和环保要求的不断提高、焊接技术工人的短缺、以及对产品焊接质量和生产效率要求的不断提高，均驱使中国焊接自动化装备市场进入高速发展阶段。其中，双丝弧焊机器人技术具有高速、高效以及高度自动化等优点，已成为焊接自动化领域的热点之一。目前，国内外的双丝机器人焊接系统普遍采用通用的焊接系统。在双丝高速焊接过程中，两个电弧之间存在较强烈的相互作用，通用焊接系统很难对焊接电弧的动态过程作出准确、快速的响应，参数规范的调节范围很窄，对焊接过程热输入的控制也不够精确，很难获得理想的应用效果。在总结前人工作的基础上，本文对分布式控制、DSC(Digital Signal Controller)数字信号控制、软开关逆变技术以及数字化条件下的电源—电弧系统稳定性进行了较系统的研究，并在此基础上成功开发出一种数字式的波控型双丝机器人焊接系统。第1章分析和总结了双丝弧焊机器人技术这一前沿领域的相关研究成果，包括焊接机器人关键技术、双丝焊设备技术以及波形控制技术等方面，在此基础上提出了本论文的总体解决思路-构建分布式结构的波控双丝机器人焊接系统。第2章设计了波控双丝弧焊机器人系统的总体架构。研究了分布式控制的基本定义以及结构，在此基础上构建了分布式波控双丝弧焊机器人系统的总体构架，选择广州数控的RB-08作为焊接机器人本体和与其配套的GSK-RC机器人控制柜；设计了数字式送丝机；采用CAN总线作为焊接现场的通信总线，并设计了CAN(ControllerArea Network)通信协议，实现双丝机器人焊接系统各组成单元的协同控制。第3章设计了基于DSC的数字化焊接电源。分析了数字化焊接电源的总体结构，设计了基于有限双极性软开关拓扑结构的主电路，实现了电能的高效变换；构建了以高速DSC微处理器STM32F405为核心的焊接电源数字控制系统；此外，还设计了基于STM32F405DSC的数字面板，实现了人机交互的数字化。第4章主要研究了数字化和逆变化条件下的电源—电弧系统稳定性问题。分析了数字化条件下机器人单丝/双丝焊接电弧特性以及焊接特点，提出了变输出特性的弧长稳定策略；同时，为了进一步提高熔滴过渡的可控性，设计了中中值电流波形控制策略。第5章主要研究了波控单丝机器人焊接工艺。利用研制成功的波控弧焊机器人系统构建了焊接实验平台，进行了单丝焊接试验，研究了变输出特性弧长控制策略的有效性、中中值输出波形的熔滴控制作用以及相关焊接参数对焊接成型的影响规律。第6章主要研究了双丝弧焊机器人焊接工艺。在上述波控机器人单丝焊接工艺研究的基础上，对双丝焊接过程变输出特性弧长控制策略的有效性以及中中值输出波形的熔滴控制作用进行了实验研究，探索了主要焊接工艺参数包括峰值电流、中值电流、脉冲频率、焊接速度以及相位差等对焊缝成型的影响规律。