散热器T型管焊缝是一个复杂的空间三维曲线,并且在竖直方向上存在铝翼障碍、水平方向上存在多立管之间的干涉障碍,难以实现自动化连续焊接。在对散热器T型管焊缝的焊接工艺做深入、细致研究的基础上,以实现低成本、高效率、高质量的散热器T型管焊缝的焊接自动化为目标,研制了一种新型的钢制散热器自动焊接系统。通过分析管件相贯焊缝的空间曲线及焊枪熔丝点的运动轨迹,建立了运动轨迹与保证最佳焊接角度的焊枪摆角运动的数学模型,提出了用于焊接的多轴控制系统的可控步长插补控制算法,并进行了算法仿真和实验验证。系统的硬件以工控一体化机为上位机,以四轴运动控制器和MCS-51嵌入式控制系统为并行下位机,构成了“PC+多轴控制器”的上下位机控制结构。系统的软件为分层模块结构,其中上位机采用Visual Basic开发应用程序界面,主要实现系统的管理及控制功能,并完成一些实时性不强的任务及多任务协调方面的工作;6K4运动控制器采用独有的6000运动语言开发焊接运动控制程序,完成各轴的联动插补、焊接电源控制信号的处理、光纤检测系统信号的处理、焊接变速控制、与上位机之间的以太网通讯等工作;MCS-51嵌入式控制系统以51单片机为控制核心,实现各轴伺服系统的顺序上电控制、机床控制面板上实时信号的处理、与上位机之间的RS232串口通讯等功能。采用双焊枪同步焊接时,针对双焊枪要实现最佳焊接角度姿态同步的需求,设计了一种双步进电机同步驱动系统,该系统基于6K4控制器其中一个伺服轴的一组控制脉冲信号,以并联驱动模式同步驱动两套步进驱动系统。这两套步进驱动系统用来分别驱动两焊枪,实现了在负载扰动不大的情况下两焊枪低速运动时的同步。同时建立了焊枪驱动系统的数学模型,并运用Matlab软件对系统动态及稳态性能进行了分析研究,实现了当细分驱动器参数设置为16细分、输出电流为2.7A,焊枪摆动速度在5°/s-15°/s之间变化时,双焊枪同步摆动误差不超过±0.3mm。选取某规格的散热器进行了焊接试验,试验结果表明:在选取合适的焊接参数的前提下,能够实现散热器T型管相贯线的自动化连续焊接,且具有焊接效率高、焊道成形较好和焊接质量稳定等特点。