焊接主机采用悬臂结构，两悬臂梁焊接后退火去应力处理，保证横梁长期不变形；气动琴键式压紧结构，沿直缝两侧紧密排列，保证对接焊缝在整个焊接长度范围内均匀压紧；左右琴键压指的间距可调整，以适应不同工件的焊接；根据工件的厚度尺寸可采用气囊式或气缸式，保证有足够的压紧力，防止焊接过程中的热变形；焊接芯轴镶嵌有铜制，提供焊缝保护功能；根据筒体或平板工件加工不同焊接工艺槽，达到单面焊双面成型；焊接芯轴与琴键压指间距可调，可适应不同工件焊接要求； 焊枪行走采用直流伺服电机驱动，齿轮齿条传动，轨道面经磨削加工，行走平稳，焊接稳定可靠。气动对中机构采用气缸动作，实现焊缝的每次对缝快速且准确，保证快速焊枪对准焊缝。 所有气管、电缆安放在拖链内，外观整洁美观，同时避免线缆断线。
直缝自动焊机的热源主要有钨极氩弧焊机、等离子焊机、CO2/MIG/MAG熔化极气体保护焊机、埋弧焊机、激光焊机等。对于铝、镁及合金等，一般采用交流氩弧焊机或者MIG焊机焊接。对于不锈钢可采用除CO2机以外的所有直流焊机。对于普通碳钢可采用上述所有焊机。
对于2000mm以上的长焊缝工件的焊接，由于设备的误差或者工件本身误差，容易造成焊缝成型不好或者焊缝偏移，所以需要配置跟踪系统或者摆动系统，可以克服由于焊缝弯曲而造成的咬边或未焊透等缺陷，才能真正实现自动焊接，达到提供效率和焊接质量的效果。右图即为配套摆动器的直缝自动焊机。 对于2mm以上厚度钢板的筒体焊接，由于焊缝的间隙比较大，采用工件的母材自身熔化不能，形成焊接缺陷，这时需要加上自动填丝机构，在焊接过程中增加金属的熔化量来填平焊缝，达到高质量的焊缝。
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