液压支架是综合机械化采煤过程中的重要设备,随着我国煤矿事业的发展,采煤量逐年上升,对矿用液压支架的需求也随之增长。而目前我国液压支架的焊接大多还采用人工焊接的方式,在液压支架的数量和质量上都不能满足生产的需求。因此,研究煤矿液压支架焊接机器人具有十分重要的意义。在分析液压支架的工作特性和结构特点的基础上,明确了煤矿液压支架焊接机器人的任务与要求,提出了焊接机器人的关键技术:即机器人本体结构、焊缝自动跟踪技术、机器人遥感控制技术、机器人运动控制技术、多层多道焊处理技术。研究了液压支架焊接参数,设计了多自由度液压支架焊接机器人机械系统,重点对焊接机器人的总体结构、主传动系统、工作台进行了设计,采用三维设计软件建立了机器人的三维结构模型。用D-H(四参数)方法进行了运动学分析,把机器人运动件简化为连杆,建立了机器人的运动学方程,并求解了运动学方程的逆解,借助于CATIA与ADAMS的接口软件Simdesigner,将CATIA建立的机器人模型导入ADAMA,在ADAMS仿真软件中建立焊接机器人机械系统虚拟样机,针对煤矿液压支架的焊缝特点,分别对长直焊缝、圆弧焊缝、工作台旋转进行了动力学仿真分析。综合比较了目前应用的焊缝自动跟踪系统,提出了液压支架焊缝自动跟踪系统方案,选定了跟踪系统的传感器。总之,通过液压支架焊接机器人的机械系统设计、仿真分析和研究,为物理样机的研制提供了可靠的依据。