随着改革开放的推进，我国的经济得到了迅猛的发展，高速发展的经济为我国焊接行业的发展带来了前所未有的机遇与挑战。焊接结构在建筑、海洋石油、桥梁等领域得到了广泛的应用。钢铁材料的切割是焊接成品的第一步，只有保证切割的质量，才能保证焊接产品的质量。在技术比较落后的年代，相贯线的切割都是手工完成的，手工切割的工程十分繁琐，切割质量也难以保证。近年来现代切割技术和数控技术的发展促进了数控切割机器人的发展，先进的自动化切割技术逐渐替代了原来的手工切割的生产方式。随着科学技术发展的不断深入，对各种焊接结构的质量要求逐渐提高，因此高性能、高效率、功能全面的切割机器人越来越受欢迎，市场需求广阔。本文根据焊接加工的生产要求，结合先进的传感器技术和现代化的机器人控制技术，设计了基于先进传感的管子切割机器人控制系统。系统采用运动控制卡实现了对数控切割机的联动控制，具有操作简单、切割效率高、切割质量好的特点，对生产效率的提高起到了很大的促进作用。本系统主要应用于带坡口的相贯线的切割。本系统设计的切割机器人采用滚轴式的机械结构，包括五个轴，旋转轴、伸缩轴、半径轴、自选轴和枪摆轴。在工业控制系统常用的控制结构有集中式控制结构和分布式控制结构，系统采用工控机和多轴运动控制卡相结合的集中控制方式。由于工控机具有强大的数据处理能力和丰富的设备接口，所以工控机负责信息交互、数据处理和控制算法实现。利用运动控制卡强大的运动控制功能完成各个轴的协调控制。由于所选用的运动控制卡只支持四个轴的直线插补，而机械上采用五轴的结构形式，因此设计了四轴插补和多轴联动的多轴协调控制方式，以提高切割精度。为方便对设备的操作，设计了功能完善的人机交互界面，界面显示清晰、操作方便。界面中包括了程序主界面、程控界面、参数输入界面、切割类型选择界面，高级参数设置界面。为了使切割机器人的功能更加丰富，为切割机器人设计了断点重切、参数输入验证、读取文件进行参数输入、记录运行日志等重要功能以满足实际生产需求。由于被切割的管子一般都不是非常标准的管材，经常存在这样或者那样的缺陷，机器人通过激光传感器检测管材径向跳变，为了保证系统稳定和切割精度，文章分析了误差来源，制定了半径实时调整跟踪策略，根据测量误差采用PID控制算法实现误差补偿。本文还对其它有可能引起切割误差的原因进行了分析，并提出了相应的解决方法。经过现场试验，本系统可以安全可靠的运行，操作方便，加工效率高，切割精度满足生产要求。