在目前的石油和锅炉行业中，插管焊接是极其普遍的一种连接方式。由于锅炉行业中的插管焊接有其自身的特殊性：主管庞大、支管多且密集、复杂空间曲线的全位置焊接，从而造成了一定的焊接难度。因此，国内外许多学者针对管道插接的相贯线焊接自动化做了大量研究，取得了大量研究成果。相贯线焊接机器人大体可分为两种结构形式：一是利用变位机带动工件翻转或旋转获得合适的焊缝位姿，传统的直角坐标或关节型工业机器人配合调节焊枪姿态进行焊接；二是将圆柱形机器人安装于支管上，围绕支管旋转的同时，调节焊枪位置和姿态完成焊接。　　要实现相贯线焊缝的自动化焊接，首先需实现焊接机器人的运动轨迹控制。焊接运动轨迹控制主要实现焊枪位置控制和焊枪姿态调节控制，焊枪位置是由焊缝位置确定；焊枪姿态根据焊枪与焊缝位置的相对位置，由焊接工艺决定。本文从相贯线的数学模型出发，对比关节型、圆柱型两种机器人的运动学方程，发现圆柱坐标型机器人更适合相贯线焊接。在已完成的四自由度并联传动型相贯线焊接机器人基础上对存在的问题进行结构优化和改进，使得整个机械结构传功更平稳，降低传动误差、提高精度；添加送丝机构，焊枪夹具机构，完成整套焊接机器人机械结构优化。　　第四章根据四自由度并联结构机器人的实际相贯线焊接过程搭建控制系统，主要包括硬件系统设计和软件控制单元设计。硬件采用倍福CX1020控制器为控制核心搭建系统硬件平台，保证整个系统稳定可靠。软件部分采用TwinCAT软件编写PLC程序和HMI人机界面。　　第五章通过定位精度测试检验精度，分析误差成因，并做出相应的修改，将误差对系统的影响降至最低，使整个系统稳定可靠，实现相贯线轨迹控制。