序

編寫說明

前言

第1章 緒論

1.1 焊接自動化的概念

1.2 焊接自動化系統

1.3 焊接自動化的關鍵技術

1.4 焊接自動化的發展趨勢

1.5 學習本課程的目的和要求

復習思考題

第2章 焊接自動化中的控制技術基礎

2.1 焊接自動控制的概念

2.1.1 基本概念

2.1.2 反饋控制原理

2.1.3 焊接自動控制系統的分類

2.1.4 自動控制系統的基本特性

2.2 開環控制與閉環控制

2.2.1 開環控制與開環控制系統

2.2.2 閉環控制與閉環控制系統

2.2.3 開環控制系統與閉環控制系統的比較

2.3 焊接自動化中常用的控制策略

2.3.1 PID控制

2.3.2 串級控制

2.3.3 自適應控制

2.3.4 變結構控制

2.3.5 模糊控制

2.3.6 神經網絡控制

2.3.7 復合控制

復習思考題

第3章 焊接自動化中的傳感技術

3.1 概述

3.1.1 傳感器的概念

3.1.2 傳感器的特性

3.1.3 傳感器的分類

3.2 傳感器信息處理的基本電路

3.2.1 信號放大電路

3.2.2 信號運算電路

3.2.3 信號分離電路

3.2.4 信號轉換電路

3.3 位置傳感器及其在焊接自動化中的應用

3.3.1 接觸式位置傳感器

3.3.2 接近式位置傳感器

3.3.3 位置傳感器在焊接自動化中的應用

3.4 位移與速度傳感器及其在焊接自動化中的應用

3.4.1 差動變壓器

3.4.2 光柵尺

3.4.3 測速發電機

3.4.4 光電式轉速傳感器

3.4.5 位置傳感器檢測位移和轉速

3.5 光電編碼器及其在焊接自動化中的應用

3.5.1 絕對編碼器

3.5.2 增量編碼器

3.5.3 編碼器在焊接自動化中的應用

復習思考題

第4章 焊接自動化中的電動機控制技術

4.1 概述

4.2 繼電接觸器控制系統

4.2.1 三相交流電動機的直接起?？刂?

4.2.2 三相交流電動機的正反轉控制

4.2.3 三相交流電動機的降壓起動控制

4.2.4 三相交流電動機的制動控制

4.3 焊接自動化中的直流電動機及其控制原理

4.3.1 直流電動機及其靜態特性

4.3.2 直流伺服電動機的技術指標

4.3.3 直流電動機的速度控制原理

……

第5章 焊接自動化中的單片機控制技術

第6章 焊接自動化中的PLC控制技術

第7章 焊接機器人技術

附錄 MCS-51單片機指令系統速查表

參考文獻 2100433B

本書是為滿足普通高等教育“材料成型及控制工程”專業畢業后從事焊接技術工作的學生、焊接方向的研究生了解和掌握焊接專業基礎知識。以及企業開展焊接工程師培訓和焊接工程技術人員自學焊接專業基礎知識的需要而編寫的“焊接工程師系列教程”之一。本書系統介紹了有關焊接自動化、自動控制系統的基本概念,焊接自動化中常用的傳感器,焊接自動化中常用的電動機控制技術、單片機控制技術、PLC控制技術以及焊接機器人等知識。

本書可供大學相關專業、函授班和培訓班作為教材,還可作為具有大專以上文化水平的技術人員、技師作為焊接工程師崗前教育和崗位培訓之用,也可供焊接方向的研究生和從事焊接工作的工程師和技術人員參考。

本書是為滿足普通高等教育“材料成型及控制工程”專業畢業后從事焊接技術工作的學生、焊接方向的研究生了解和掌握焊接專業基礎知識。以及企業開展焊接工程師培訓和焊接工程技術人員自學焊接專業基礎知識的需要而編寫的“焊接工程師系列教程”之一。本書系統介紹了有關焊接自動化、自動控制系統的基本概念,焊接自動化中常用的傳感器,焊接自動化中常用的電動機控制技術、單片機控制技術、PLC控制技術以及焊接機器人等知識。

本書為高等職業教育焊接專業教學改革教材，在知識與結構上均有所創新，不但符合高職學生的認知特點，而且緊密聯系生產實際，真正體現學以致用。本書按照國際焊接技師( International Welding Specialist，IWS)培養的要求，選擇典型的焊接自動化設備為載體進行學習情境描述，并按照工作過程的六步法安排教材內容，真正做到“教中學”和“學中做” 相互融合。 本書以典型的焊接自動化設備為載體，以焊接操作人員的工作崗位遷移為主線，共設四個學習情境，將典型焊接自動化設備控制系統的設計、調試和操作同直流電動機控制技術、傳感器技術、可編程控制器技術和弧焊機器人技術等先進自動化技術的理論內容有機結合，通過完成任務使學生掌握焊接自動化的基本知識，焊接自動化設備控制系統的設計、調試和操作技能以及安全操作知識。 本書可作為高等職業院校焊接技術及自動化、模具設計與制造、機械制造與自動化等相關專業的教材，也可作為成人教育和繼續教育的教材，同時也可供其他相關專業的師生參考。

編寫說明

前言

學習情境1 焊接加熱控制系統的設計與調試 1

任務1.1 焊后熱處理爐溫控系統的設計與調試 2

1.1.1 LabVIEW應用程序的構成 4

1.1.2 數據流驅動 5

1.1.3 前面板設計 6

1.1.4 子 VI 8

1.1.5 VI的運行和調試技術 9

1.1.6 循環結構 13

1.1.7 常用的溫度傳感器 15

1.1.8 溫度控制原理 16

任務1.2 真空熱處理爐溫控系統的設計與調試 23

1.2.1 壓力傳感器 25

1.2.2 真空熱處理爐的控制原理和主要功能 27

1.2.3 條件結構 27

1.2.4 局部變量 29

學習情境2 半自動焊接小車控制系統的設計與調試 39

任務2.1 熱切割小車控制系統的設計與調試 41

2.1.1 直流電動機的調速 43

2.1.2 CG1..3-0型小車的結構和功能 46

2.1.3 CG1..3-0型小車電氣控制系統的設計 46

任務2.2 帶焊槍擺動功能的焊接小車控制系統的設計與調試 54

2.2.1 步進電動機的結構與工作原理 56

2.2.2 基于 LabVIEW的步進電動機控制程序設計與仿真 57

2.2.3 事件結構 58

2.2.4 數組數據的創建和應用 59

學習情境3 環縫自動焊接控制系統的設計與調試 68

任務3.1 單工位環縫自動焊接控制系統的設計與調試 70

3.1.1 可編程控制器的工作過程 72

3.1.2 可編程控制器的硬件構成 72

3.1.3 可編程控制器的編程語言 73

3.1.4 梯形圖的編程規則 74

3.1.5 可編程接制器控制系統的設計 75

3.1.6 可編程控制器在環縫自動焊接中的應用 76

任務3.2 雙工位環縫自動焊接控制系統的設計與調試 84

3.2.1 接觸式位置傳感器 86

3.2.2 接近式位置傳感器 87

3.2.3 位置傳感器在自動焊接中的應用 88

3.2.4 可編程控制器的指令及其應用 88

3.2.5 雙工位環縫自動焊接控制系統的設計 91

學習情境4 弧焊機器人的操作與編程 98

任務4.1 弧焊機器人的手動控制 100

4.1.1 ABB弧焊機器人組成及功能的知識準備 102

4.1.2 安全操作準備 106

4.1.3 機器人系統的啟動和關閉 107

4.1.4 機器人坐標系的建立 107

4.1.5 機器人手動操作 108

4.1.6 機器人精確定點運動 109

任務4.2 弧焊機器人示教編程 116

4.2.1 示教與再現 118

4.2.2 新建與加載程序 118

4.2.3 常用指令及其應用 119

4.2.4 平板對接接頭焊接與編程 124

4.2.5 管板角接接頭焊接與編程 125

任務4.3 弧焊機器人離線編程 133

4.3.1 機器人的編程方法 135

4.3.2 機器人離線編程系統的組成 136

4.3.3 安裝 RobotStudio 137

4.3.4 在 RobotStudio中建立練習用的仿真工作站 139

4.3.5 仿真工作站的基本操作 145

參考文獻 1522100433B