在管道、锅炉中，常存在管与管相贯的情况。为了保证结构的美观和稳定性，焊接的时候一般要求沿其相贯线来进行。空间相贯曲线是一种常见的复杂曲线，这类曲线的自动焊接是人们研究的热点和难点。在空间相贯曲线的自动焊接控制技术方面，大多靠引进美、德、奥地利等国的焊接控制设备，我国还没有掌握其关键技术，因此发展具有中国自主知识产权的空间相贯曲线自动焊接控制系统关键技术与产品是当前的迫切任务。　　本文针对空间相贯曲线自动焊接装备技术的迫切需求，研究空间相贯曲线多轴联动轨迹控制关键技术，满足核电装备、电站锅炉、造船、压力容器等行业常见的空间相贯曲线自动焊接要求。本文首先介绍了当今国内、外自动化焊接设备的发展现状及空间相贯曲线焊接的关键技术，阐述了空间相贯曲线控制系统及其特点。在正交相贯曲线的数学模型的基础上，对焊缝曲线的插补方法进行了研究，在分析了现有插补算法的基础上，提出直接插补算法，可以应用于直角坐标系和非直角坐标系下的运动控制，是一种快速、高精度的插补算法。然后分析焊接工艺对轨迹的影响，提出了采用B样条算法控制焊枪姿态角，并应用MATLAB进行仿真验证。　　本文根据对控制系统的介绍，开发针对空间相贯曲线焊接的控制系统，包括硬件系统和软件系统设计两个部分。硬件系统以SMC6490运动控制器为平台，软件部分采用OpenGL图形技术，在Windows XP操作系统和Visual C++环境下开发。该系统采用分模块的设计思路，对于不同的功能分别设计相应的模块。开发出友好的用户界面，实现了系统的可视化参数配置、界面简洁、功能齐全方便操作人员操作。　　本课题的研究将突破空间相贯曲线自动焊接装备机械结构设计、控制系统开发、焊接工艺控制等核心技术。课题的研究对提高我国核电、造船、石油、输油/输气/供水、钢结构、各类容器制造等行业的数字化装备技术水平有重要的战略意义和现实意义。为研制实用性及经济性更好的相贯线自动焊接控制系统提供有益的参考依据。