管道运输与航空运输、公路运输、铁路运输、水路运输并称五大运输业，是我国政府重点发展的项目之一。管道运输业的主体是管道，管道地面工程的核心工作是管口的焊接。因此研制高效率、性能可靠的管道全位置自动焊接装备具有十分重要的理论意义及工程实际应用价值。 本论文利用机电一体化的设计思想开发研制出一种适用于大口径管道内部进行根焊施工的高效率自动焊机(本文中称其为内焊机)。该机是将机械装置、气动系统、自动控制系统以及使用的焊接工艺有机地结合起来，从而实现大口径管道环焊缝高速地内部根焊。经过两年的时间基于全数字控制技术的管道内焊机已经研制成功，其主要技术指标达到设计要求，并且通过试验证明内焊机的总体性能满足实际焊接的需要。 该内焊机的机械部分主要实现钢管的涨紧固定、管口与焊机轴向位置的相对固定、整机的行走、焊枪的周向移动、合适的焊接姿态以及整机的支撑骨架。该机的主控系统采用了数字控制方案，并在电机测速反馈、电压控制系统等多处利用了复杂可编程逻辑器件(CPLD)高密度硬件逻辑结构研制出专用数字运动控制器，从而完成对包括行走、送丝等多个电机的伺服控制，有效地解决了整机控制系统快速性与使用可靠性之间的矛盾。内焊机的气动系统共有7套气缸、4个气动马达，可以准确地完成内焊机的行走、涨紧、刹车、支撑、定位等动作。该内焊机采用熔化极气体保护焊的工艺方法，保护气为混合气体(CO2+Ar)通过减压阀和换向阀分别为六把焊炬提供适量的保护气体。本文对焊接工艺也进行了一定的探讨。试验证明论文所述的内焊机完全满足实际焊接施工的需要。2004年8月底开始，国产PIW3640型管道内焊机在陕京二线无机标段(Ф1016×14.7)正式投入生产应用，目前已经累计焊接管线6公里。在使用过程中，整机运行正常，功能设置与国外进口设备水平相当，现场反馈情况良好。