本文针对当前国内船厂船舶格子间结构生产过程中的生产效率低、焊接质量差、生产环境差的现状,以及人为因素影响大、生产工人劳动强度高、变形复杂等问题提出了使用机器人进行焊接的思路,并提出了龙门架式机器人焊接系统和行车吊篮式机器人焊接系统两种总体思路,通过两种方案现实情况及优缺点的比较,确定选用后者作为主要研究对象。根据格子间结构机器人焊接系统的要求,对焊接系统中所需的机器人、焊接电源、送丝系统等设备进行了合理地选择,确定了焊接系统所需设备,并进行了详细介绍。根据现场施工的要求,对行车吊篮式机器人焊接系统的布局进行了合理化设计,对三种布局进行了对比分析,确定选择了布局方案,并根据方案完成了吊篮的加工制作以及设备的安装。本文应用Kuka Sim Pro软件,建立行车吊篮式机器人系统模型,开展机器人焊接系统的仿真试验研究,以验证焊枪的可达性以及机器人工作站方案的可行性。采用基于Kuka Sim Pro的编程技术,将机器人运动学应用于仿真系统对焊接机器人的控制,得出机器人焊接的最佳路径。并利用模拟仿真的结果对机器人内部软件设置进行修改,以达到软限位,来获得安全的工作环境。本文主要研究T型接头机器人焊接工艺,通过研究各焊接参数,根据焊接工艺要求优化制定了机器人平角焊、立角焊在焊件表面有漆且间隙不同情况下的工艺参数。本文通过对格子间结构机器人示教,验证了机器人在格子间内部的可达性,根据船舶焊接工艺,制定了焊接顺序。完成了对格子间结构模拟件的焊接,验证了机器人工作站应用于格子间结构实际生产的可行性。采用机器人焊接工艺与原有手工焊接工艺相比,焊缝成型美观,焊接质量稳定,提高了生产率,具有较大的社会和经济效益。