随着人类社会的发展与科技的进步,焊接设备也越来越先进,对焊接设备自动化的发展也有很多的促进。大型管板自动焊接设备是针对石油、化工、电站等行业中,广泛使用的各种换热器上的管子与管板产品的自动化焊接设备。本文以大型管板自动焊接设备为研究对象,具体的研究内容如下:首先,为了完成管子与板子的焊接任务,焊接机头必须自动调整到与整个焊接管板平面垂直,其中要找到管板平面的竖直偏角、水平偏角,将焊接机头根据这两个偏角进行调整运动,最终调整到焊接机头与管板平面垂直,而根据上述的条件建立三维模型,将建立的三维模型进行位置调整的仿真,查找是否有运动干涉,能否使得焊机的位置调整动作得以顺利进行,在位置调整的过程中需要激光传感器、视觉传感器等,辅助整个焊接设备的机头调整动作。其次,CCD摄像机成像模型建立,由于CCD摄像机坐标系与像素坐标系单位不一致,需要首先对两个坐标系之间的单位进行关系换算。图像畸变模型的建立,CCD摄像机在实际工作中不可能是完美的光学系统,一定会存在图像畸变,即是物体在成像面上的实际成像点与理想的成像点并不会完全一致,CCD相机进行标定,要完成CCD摄像机视觉对焊接设备的焊接机头的引导就要对各个坐标系之间进行转换,通过坐标系的转换,就可以通过摄像机获取的图像中点的位置,计算出世界坐标系中相对应管孔的中心点的位置。再次,通过Solidworks建模,将用Solidworks建立的三维模型导入的ADAMS中进行位置调整仿真,最后利用ADAMS的测量功能进行焊接设备机头位置角度变化的测量,在管板摆放角度不同的情况下,焊接机头能够自动调整,适应不同管平面的斜度,完成整个焊接机头的自动调整过程,仿真的调整偏差值在设计允许范围之内。最后,大型管板自动焊接设备的检测与位置调整的关键技术的实验验证,根据实验原理,在选定实验器材上进行实验验证,设备在不同的管平面斜度,实现了管板自动焊设备的调整功能,进行实验与仿真对比验证,验证了仿真与建立的理论模型的正确性。