用于火箭发动机内部管路加工的专用工装成百上千,普通专用工装已经满足不了工装高效、高质的加工任务。柔性工装的使用大大降低了制造成本、提高了生产效率,具有很高的应用价值。本文主要以火箭发动机拼焊型管路工装为研究对象,对柔性工装工作方式及控制系统展开研究,并完成对柔性控制系统的设计与实现。用数字化柔性工装系统代替现行的专用装焊工装,实现导管自身组焊前的精确对接以及导管产品在箭体上装配的精确对接,同时实现导管制造以及导管生产的高效化。本文紧紧围绕柔性工装机械结构特点和系统功能需求,建立了以上位机工控计算机+下位机PLC为主控单元的柔性工装控制系统架构,上位机监控终端通过PROFINET总线TCP/IP协议与下位机进行数据与指令收发。上位机采用VS2015和SQL 2014进行软件编写,主要完成与下位机通信、不同登录模式设置、系统零点及传动系统参数配置、系统故障报警通知与实时显示、管件空间模型生成与存储等等;下位机采用博图软件对控制程序进行开发,主要实现伺服系统不同工作模式的切换、下位机传感器输入输出模块的控制、与上位机数据通信,并可在系统故障时实现声光报警功能。伺服控制系统作为系统的动力单元实现对支撑运动单元的定位功能。结合本系统机械结构与工作方式特点,对系统进行了正逆运动学分析。根据运动学模型研究了提高定位精度的方法,通过使用FARO激光跟踪仪对系统进行标定实验,并通过上位机控制系统对系统误差进行补偿,根据标定后测试结果分析标定方法简单有效。经过软硬件系统测试,系统整体功能符合技术要求。分析了管件法兰盘安装以及V型槽安装的系统误差主要来源。对不同安装方式进行安装不确定度分析,并提出解决方案减少系统安装误差。经过结果分析与技术功能指标相比对,系统各项功能指标均符合需求。