外压式钢管自动组对机是钢管生产厂家不可缺少的一个重要设备,采用了现代化控制方法和检测手段,能够实现钢管自动化组对生产,大幅度提高生产效率和产品质量。本课题源于中国海洋石油工程股份有限公司“海洋工程高效制管生产线的研发”项目的子课题钢管自动组对机的研制,该设备的研制对解决当前钢管组对生产中存在的技术难题及提高钢管生产的自动化焊接水平具有重要意义。现阶段国内钢管厂家技术设备相对于国外来说比较落后,卷制出的钢管成品都较短,较长钢管都要通过工人手工操作几节短管焊接而得到。外压式钢管组对机就是针对钢管组对生产的实际需要而设计和研制的,它是实现钢管快速组对的一套高效全自动化设备,该设备的研究和设计填补了国内在此领域的空白。本文通过分析外压式钢管组对机相关技术对口器的国内外应用现状及发展,根据实际使用要求对外压式钢管组对机的结构及其控制系统进行了详细研究。本文根据中海油下属钢管生产厂家的设计要求,结合功能需求和结构合理等方面的要求提出了外压式钢管组对机的总体设计方案,对进料、预热、出料等主要机构进行了设计,并简述其工作流程。本文还完成了液压系统的设计,该系统设计了进料机构液压回路、龙门架卡爪液压回路、托架及出料机构液压回路、预热机构液压回路四个回路,并对液压系统的主要元器件进行计算和选型。本文运用旋转法和偏心法调整错边量的原理编写了一套控制算法,快速实现外压式钢管组对机直线度和圆度检测及调整的功能,大幅度提高了组对后成品的质量和生产效率。本文还阐述了控制系统的总体方案,并对传感器、绝对式光电编码器、板卡、运动控制卡和步进电机驱动器等元件进行了选型；并建立龙门架机构控制系统的数学模型,对其进行仿真分析,验证控制系统设计的合理性和正确性。