随着压力容器在工业生产中大范围使用,管与管正交相贯形成的马鞍形曲线焊缝的焊接逐渐成为影响压力容器质量的一个重要因素。为了解决手工焊接马鞍形曲线焊缝时质量不够好、效率不够高的问题,如何实现马鞍形焊缝自动焊接成为了该领域重要的研究方向。本文针对以上问题进行了以下几项工作:1、对马鞍形焊缝自动焊机执行装置运动方案进行了选型,结合管与管正交马鞍形曲线的特点采用了双焊接臂同时工作的方式,在保证质量的前提下尽可能地提高工作效率。2、确定马鞍形焊缝自动焊机各运动机构具体参数并通过Solidworks软件进行三维实体建模,为今后制作物理样机提供依据;对机械系统中关键驱动零件进行校核计算,保证各零部件安全可靠;对立柱和横梁进行了有限元仿真分析,通过静力分析与动态分析确保其可靠性并在设计中避开不利工作频率。3、将整机三维模型制作成虚拟样机进行运动学仿真,证明了马鞍形焊缝自动焊机执行装置设计的可行性和高效性。4、通过在MATLAB软件中输入函数语句,可将任意尺寸的管与管正交形成的马鞍型曲线制作出三个伺服电机在时间上的驱动样条曲线,在ADAMS软件中将制作的样条曲线作为驱动对马鞍形焊缝自动焊机进行整机运动学仿真,将仿真中实际焊点的轨迹记录下来并与理论马鞍形曲线进行比较,结果显示制作的样条曲线能很好地驱动三个电机,使焊接臂完成预定马鞍形曲线的行走,说明了该马鞍形焊缝自动焊机的执行装置与驱动样条曲线的匹配十分合适。