进入21世纪以来,液压行业发展迅速,应用范围也越来越广,这种趋势势必会使液压管的需求量大大增加。众所周知,液压管类零件已经广泛应用于各类行业,如工程、矿产、农业、航空航天、医疗等,液压管一般分为硬管和软管,液压硬管是液压管中相对于液压软管来说的,一般由钢铁、铜等金属材料制成,制作时先将直管根据应用需求折弯成空间走向多样的管型,之后再进行接口或法兰的焊接。焊接是液压硬管喷漆前的最后一道工序,也是最重要的工序。多年来自动化的焊接技术已经有所发展,可还是不够成熟,由于中国目前的劳动力比较廉价,在液压硬管的焊接作业中,仍旧大量使用人工焊接,这种自动化低的生产方式有很多弊端,比如焊接工人的工作环境太差,同时由于夹具定位或工人操作熟练度等多种问题会导致焊接的质量不稳定。本课题针对液压硬管自动焊接所存在的问题,设计出适用于多数液压硬管的三维高柔性组合夹具,应用IPC+PMAC多轴运动控制卡的开放式数控系统模式,通过深入分析液压硬管的焊接工艺,开发出适用于液压硬管的自动化焊接机器。首先,本文概述了焊接自动化和开放式数控系统国内外的发展动态,介绍了液压硬管的样式特点和焊接时的性能要求,分析了液压硬管的焊接工艺及焊接注意事项,选用了CO2气体保护焊为焊接机的焊接方法。其次,确定焊接机各辅助器件如焊接电源、送丝机构的选型,对硬管焊接机进行机械结构设计,确定焊枪自由度,建立焊枪的运动模型,设计液压硬管焊接时的柔性装夹夹具,完成整体焊接机机械结构。然后,确定了典型的IPC+PMAC模式的设计方案,介绍了PMAC多轴运动控制卡的特点及功能,把PMAC作为整个系统的核心组建硬件部分,之后完成部分硬件的接口设计。最后,介绍了软件系统的设计环境,以分模块化设计理念完成软件系统设计,对分模块设计而得到的各模块的功能作了介绍,完成电机的软件配置和运动程序的设计。