弹簧垫圈是常见的机械零件，用于提供弹性支撑和缓冲，通常由橡胶或金属制成，形状多为圆形或方形，应用广泛。目前，弹簧垫圈主要通过冲压工艺加工，但存在材料利用率低、工艺复杂等问题，需要新型加工方法。激光焊接因其集中能量、热影响小等优点，近年来广受关注。然而，大直径弹簧圈的激光焊接面临工艺及设备不足、焊接后强度和疲劳寿命难以满足市场需求等挑战，特别是在合金钢的焊接中，仍需优化焊接夹具和工艺，以及进行适当的后处理以提高接头强度。

本项目主要研究目标分为以下三个部分：设计对于目标弹簧垫圈的自动抓取装置、对齐夹具，并根据抓取与夹持装置设计自动化上下料及固定被焊件流程；搭建激光焊接实验平台，选取对焊接强度和焊缝形貌影响较大的焊接工艺参数设计并进行参数优化实验；设计弹簧垫圈焊后表面打磨装置，并设计可固定焊后弹簧垫圈并自动实现双面打磨装置，基于各环节装置，对焊接-打磨系统进行合理布局。最终得到一套自动化批量焊接-打磨一体化的工装设计，并形成一套优化的焊接工艺，以满足大直径弹簧垫圈批量焊接的市场需求和大直径但小钢丝尺寸合金钢激光焊接工艺需求。

本项目针对项目需求和项目难点，设计了一套弹簧垫圈上下料机构与自动化夹具，进行了运动仿真和实物的制作；通过激光焊接工艺优化实验，形成了一套优化的激光焊接工艺参数组合，焊接接头抗拉强度达730Mpa；设计了一套弹簧垫圈焊缝的打磨机构，并完成焊接-打磨一体化装置的系统设计。