针对采用TIG自动焊工艺替代动车供水铜管的手工火焰钎焊工艺的工程问题,在传统直管-直管对接自动焊设备的基础上,研发了一套能够快速装卸、自动定心及在焊接过程中能够带动工件旋转一周的弯管TIG自动对接焊设备。对焊接设备的夹持机构、支撑机构和控制系统进行了分析和设计,实现了弯管/直管的快速夹紧、旋转、自动焊接,以及焊接结束后焊件的自动卸料。首先在动车供水铜管TIG自动焊接工艺分析的基础上,对焊接装备的各个机构进行分解和研究。夹持机构带有直通U型缺口,能够实现对弯管的自动装卸。旋转装置采用带有U型缺口的齿圈与三个齿轮相组合的行星齿轮机构,保证旋转过程的平稳和连续。铜管支撑机构采用多个滚轮同时对铜管进行支撑,实现了对弯管稳定支撑、平稳旋转和快速定位的目的,同时减少了铜管在旋转时的磨损。其次对弯管和直管的夹持进行有限元分析,研究在焊接装夹过程中薄壁铜管的壁厚和形状变化。利用ANSYS建立关于直管和弯管夹持变形的有限元模型,对直管和弯管在夹紧力作用下产生的变形进行分析。利用Matlab分别建立直管和弯管关于变形量、最大应力与壁厚关系的回归方程,同时利用ADAMS软件对夹持机构进行运动学和动力学分析。仿真结果与理论结果的对比验证了夹持机构设计的正确性。最后根据供水铜管TIG自动焊接的工艺要求和对焊接质量的要求,选择PLC作为控制系统,PLC控制系统减少了控制系统的接线数量,容易改造,缩短工作时间。采用触摸屏代替操作面板进行参数设置,更加方便实用。对主程序进行模拟调试,修改和完善程序中的功能。