地铁由于高速、快捷且不占地面空间,近二十来年来在我国各大城市得到前所未有的超速发展,导致对地铁基础配套设施的需求增长迅速。地铁屏蔽门系统为各地铁站基础配套设施,其立柱类结构件为屏蔽门系统的骨架和核心部件,其焊接质量直接影响屏蔽门系统的功能,进而影响地铁的安全、舒适、节能运行。基于地铁屏蔽门立柱结构件需求量剧增而当前普遍采用手工焊接存在的焊接效率低下、质量一致性差、受工人技术水平、工作状态和经验影响大等问题,本文对立柱类结构件弧焊工作站进行了开发研究,以实现立柱类结构件高效、高质量的自动焊接。论文针对地铁屏蔽门立柱类结构件的特点和焊接需求,对立柱类结构件弧焊工作站运动控制系统、焊缝检测系统、焊接系统设计与开发中的关键问题开展了研究,开发了一套地铁屏蔽门立柱结构件弧焊工作站,并进行实施验证,实现了立柱类结构件的高效、高质量自动焊接。论文主要研究工作如下:（1）基于立柱类结构件的特点和焊接技术要求分析,在对立柱类结构件弧焊工作站进行需求分析的基础上,规划设计了弧焊工作站的整体方案和子系统构成。采用双机器人协同工作的方式实现立柱类结构件的全自动焊接,针对立柱类结构件特点设计上下料系统搬运夹具并完成焊接系统设备选型。依据工作站方案雏形选择使用西门子S7-1200系列PLC作为中枢控制器控制工作站焊接作业流程。（2）针对该弧焊工作站的运动控制系统进行了研究设计。进行了工作站布局和运动仿真,仿真结果验证了工作站布局的合理性;对电气控制进行了需求分析、对控制系统进行了通讯环境配置和PLC程序设计。（3）针对该弧焊工作站焊缝检测系统的标定系统进行了开发设计,针对双机器人协同作业问题,研究了机器人工具坐标系标定算法和双机器人基坐标系标定算法,并开发了其标定系统;采用6点标定法完成机器人工具坐标系到基坐标系的标定坐标的转换关系标定;采用公共标定物法完成双机器人基坐标系间的转换关系标定,从而实现测量机器人与焊接机器人的协同作业。（4）针对该弧焊工作站焊缝检测,分别从基于激光点云的平面拟合方法、焊缝检测方法进行了研究,并进行了系统开发和焊缝检测试验。基于激光测距传感器,实现焊缝的识别与定位。基于测量机器人工具坐标系标定和双机器人基坐标系标定结果,将激光测距传感器所测焊接工件坐标转化为焊接机器人基坐标系下的坐标;基于改进的随机采样一致性算法,筛选激光传感器所测的焊接工件坐标,通过对筛选后数据进行平面拟合并求取其交线以定位焊缝坐标,达到焊缝提取的目的。焊缝检测试验结果验证了上述平面拟合方法的有效性和优越性。（5）基于Lab VIEW平台完成弧焊工作站智能焊接系统的开发,该系统实现了机器人、激光测距传感器和PLC的通讯,工作参数设置,焊接工作流程可视化等功能。将所开发的弧焊工作站用于地铁屏蔽门的固定门立柱、滑动门立柱、应急门立柱的焊接,与人工焊接从焊接合格率和效率分别进行了对比,结果验证了所开发的弧焊工作站的有效性。论文研究工作对于其他类型的结构件弧焊工作站开发具有一定的借鉴和推广意义。