焊接机器人的应用不但能改善劳动环境、减轻劳动强度、提高生产效率，更重要的是焊接机器人工作的稳定性和焊接产品质量的一致性对保证批量生产产品的焊接质量至关重要[1-2]。文献[3-5]对移动焊接机器人的控制技术进行了研究；张英华[6]以汽车地板前侧板构件总成为例设计了一种焊接机器人工作站，并研究了焊接机器人工具坐标系的标定。然而，变位机是发挥焊接机器人优势的关键装备之一，配套一种与机器人相匹配的变位装备，对控制焊接质量和提高焊接效率极为重要。
目前，在国内焊接行业中，普遍使用两轴变位机作为焊接工件的夹持工作台。但是，国内此类产品质量参差不齐，而国外质量较好的产品价格普遍较高，往往应用于焊接精度要求很高的场合，如汽车生产线、化工容器焊接等。对于一些焊接工艺要求相对较低的场合，如普通家具焊接、五金制品焊接、自行车焊接等，若使用国外变位机则极大增加生产成本，导致焊接机器人在这些场合难以广泛应用。对于国内变位设备，其焊接工位的变换一般是基于控制类电机实现的[7-14]，特点是利用伺服电机或者步进电机来驱动执行机构实现角位移和速度的控制，优点是运动精度高且输出稳定可靠，甚至可以与国际品牌工业机器人联动焊接，满足了焊接工艺要求，提高了焊接质量。但是，这种解决方案一般成本较高，对电机性能要求也高，且周围配套设备庞大，增加了设备维护费用；同时，对设备维护员工的专业素质也有一定要求，并不能被大部分用户所接受。针对上述问题，曾昭文等[15]设计了一种小型复杂焊件自动化焊接通用工作台，王梅香[16]设计了一种用于不锈钢筛板焊接的翻转工作台，陈允刚等[17]设计了一种用于动力电池外壳激光密封焊接的工作台。此外，还有一些基于限位装置的较为低端的变位设备，这类变位设备成本低、控制简单且运行可靠，但其运动精度很低，而且工位设置有限，柔性较差，比较适合用于大型焊接件或一些精度要求较低的建筑工件及某些特定的家具焊件等。