本文分析调研了国内外船用管马鞍形切割和焊接的现状。目前国内船厂在船用管马鞍形实际生产过程中一般采用手工切割，劳动强度大，依赖操作人员经验，相贯线切割不精确，且坡口角度不均匀，导致焊接质量达不到要求。普通的自动管件切割机切割支管，或切割主管上不带坡口的马鞍型孔，其坡口仍需人工修整，效率低、工人劳动强度大、工作环境恶劣。因此设计一种新型的船用管马鞍形机器人切割焊接系统，具有重大的工程实用价值和市场前景。根据船用管切割和焊接生产的实际情况，制定了船用管马鞍形切割和焊接技术要求，设计了机器人船用管马鞍形切割和焊接系统，并进行设备选型和工装设计制造，在相关厂家的合作下进行系统集成。结合模拟制造技术，在Solidworks中建立所需要的三维模型，将模型导入Kuka SimPro中，对所建立的模型添加约束，同时对马鞍形相贯线进行数学计算分析和离线编程，运用Kuka Sim Pro软件对机器人路径进行离线规划，使模型能够按照所要求的方式运动，达到指导实际试验的目的。针对管-管相交（斜交）及形成不同坡口角度的复杂马鞍形曲面，研究精确的工程计算方法，直接应用于马鞍形曲面的切割和焊接加工。机器人控制系统有自己特定的数据格式及通讯方式，故要生成机器人所能识别的离线程序才能控制机器人自动焊接。研究了船用管马鞍形机器人切割和焊接工艺，对主管Φ356×13配支管Φ219×13并90°正交的管件进行马鞍形切割和焊接试验，通过优化制定了相应的机器人切割和焊接工艺参数。试验结果表明：船用管机器人马鞍形切割和焊接质量符合生产要求。