本文根据平面及大功率LED封装工序中的超声波金线焊接工艺要求,研究开发全自动平面LED焊线机,设计相关机械结构,并采用虚拟样机技术对关键部件进行仿真分析,设计方案具有一定的理论意义和实际应用价值。本论文完成平面LED焊线机主要机构设计及仿真部分包括以下几方面的工作：(1)支架供送机构的设计；该机构是LED支架从上料、过片、焊接、下料等整个工作环节的主要部分,本设计重点包括了料盒式上、下料机构和送料机构的设计。上、下料机构采用料盒形式,实现不同规格的支架需要,实现上、下连料机构续工作。送料机构负责LED支架的运送和定位,整个送料结构要求多自由度可调,以适应不同规格的LED支架并保持支架焊接面与焊头垂直。(2)焊线机构的设计；焊线机构是完成金线焊接的核心部件,焊线机构的设计好坏直接影响到焊接效果,该机构设计部分主要分为并联式X-Y工作台和焊头机构的设计。并联式X-Y工作台具有运动质量轻、自由度少、刚度大的特点,同时能够适应快速启停,机构运行轻快平稳；弹性解耦装置采用柔性设计,依靠弹簧预紧,实现X-Y解耦,减小冲击、消除间隙。焊头机构采用伺服电机直接驱动偏心轮,与曲柄滑块机构组合,使焊头做往复摆动,省去丝杆、直线导轨等传动环节,减轻焊头重量的同时提高传动效率；焊头旋转关节采用交叉弹片式,无磨损间歇,冲击更小、金线键合更平稳。(3)利用多体动力学分析软件ADAMS对焊头机构进行运动仿真,通过对机构真实环境和运动的模拟,获得该机构运动的关键数据：焊头的运动轨迹和焊接接触力,验证是否满足设计要求,并针对结果进行优化分析。本文解决问题的思想和方法对类似研究具有一定借鉴意义,对进一步研究开发更高性能的微电子封装设备打下了坚实的基础。