本書簡單介紹了焊接自動化的概念及關(guān)鍵技術(shù)；闡述了自動控制的基礎概念、基本原理和自動控制方法；對自動化焊接系統(tǒng)中常見的機床式機械結(jié)構(gòu)、龍門架式機械結(jié)構(gòu)、焊接機器人機械結(jié)構(gòu)及焊接工裝夾具等的組成以及各部件作用進行了簡要說明；詳細闡述了焊接自動化過程中用到的視覺傳感器、電弧傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器及接觸式傳感器的原理，并給出了應用實例；重點介紹了直流、交流及步進電動機的啟停、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速等控制技術(shù)，單片機及PLC 的原理及控制技術(shù)，并給出了單片機及PLC 的應用實例；最后介紹了機器人的基礎知識、柔性焊接機器人視覺系統(tǒng)的標定、機器人工作站的集成以及焊接機器人自動化系統(tǒng)在各行業(yè)的應用。
本書采用圖解方法介紹相關(guān)內(nèi)容，通俗易懂，注重理論與實踐的密切結(jié)合，有利于讀者將所學知識與生產(chǎn)實際相結(jié)合。本書可供企業(yè)焊接工程師以及從事焊接技術(shù)工作的工程技術(shù)人員學習參考，也適用于普通高等院校“材料成型及控制工程”專業(yè)（焊接方向） 本科生和研究生作為教材和參考書使用。
第1章 概述
1.1 焊接自動化的概念 001
1.2 焊接自動化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 002
1.2.1 焊接自動化現(xiàn)狀 002
1.2.2 焊接自動化發(fā)展趨勢 002
1.3 焊接自動化的關(guān)鍵技術(shù)及其特點 003
第2章 自動控制
2.1 自動控制基礎 006
2.1.1 基本概念 006
2.1.2 焊接自動控制系統(tǒng)的分類 008
2.2 自動控制原理 009
2.2.1 反饋控制原理 009
2.2.2 正反饋和負反饋 010
2.2.3 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 010
2.2.4 自動控制系統(tǒng)的基本特性 013
2.3 自動化焊接控制方法 014
2.3.1 控制方式及方法 014
2.3.2 PID 控制 015
2.3.3 智能控制 017
第3章 機械結(jié)構(gòu)
3.1 常規(guī)焊接設備機械結(jié)構(gòu) 022
3.1.1 機床式焊接設備機械結(jié)構(gòu) 022
3.1.2 龍門架式焊接設備機械結(jié)構(gòu) 026
3.1.3 焊接工裝機械結(jié)構(gòu) 028
3.2 焊接機器人機械結(jié)構(gòu) 030
3.2.1 點焊機器人機械結(jié)構(gòu) 031
3.2.2 弧焊機器人機械結(jié)構(gòu) 033
3.2.3 導軌式移動焊接機器人機械結(jié)構(gòu) 036
3.3 水下自動焊接設備機械結(jié)構(gòu) 038
3.3.1 局部干法自動化焊接排水裝置 039
3.3.2 水下高壓干法自動化焊接排水裝置 040
3.3.3 水下自動焊接機器人 041
第4章 傳感技術(shù)
4.1 傳感器 044
4.1.1 傳感器的基本概念 044
4.1.2 傳感器的特性 045
4.1.3 常用檢測電路 048
4.2 視覺傳感器技術(shù) 058
4.2.1 視覺傳感器技術(shù)原理 059
4.2.2 視覺傳感器的應用 061
4.3 電弧傳感器技術(shù) 063
4.3.1 電弧傳感器技術(shù)原理 063
4.3.2 電弧傳感器的應用 067
4.4 超聲傳感器技術(shù) 069
4.4.1 超聲傳感器技術(shù)原理 069
4.4.2 超聲傳感器的應用 072
4.5 紅外傳感器技術(shù) 073
4.5.1 紅外傳感器技術(shù)原理 074
4.5.2 紅外傳感器的應用 075
4.6 接觸式傳感器技術(shù) 077
4.6.1 接觸式傳感器技術(shù)原理 077
4.6.2 接觸式傳感器的應用 080
第5章 焊接自動化控制技術(shù)
5.1 電機控制技術(shù) 083
5.1.1 繼電接觸器控制電動機技術(shù) 084
5.1.2 直流電動機控制技術(shù) 087
5.1.3 交流電動機控制技術(shù) 089
5.1.4 步進電機控制技術(shù) 091
5.1.5 電機控制技術(shù)應用 095
5.2 單片機控制技術(shù) 096
5.2.1 單片機原理 096
5.2.2 單片機通信技術(shù) 098
5.2.3 單片機中斷技術(shù) 100
5.2.4 單片機控制及應用 102
5.3 PLC 控制技術(shù) 106
5.3.1 PLC 控制技術(shù)基礎 106
5.3.2 PLC 通信技術(shù) 108
5.3.3 PLC 中斷技術(shù) 109
5.3.4 PLC 編程 111
5.3.5 PLC 在托輥雙端自動焊接中的應用 113
第6章 柔性焊接機器人及應用
6.1 柔性焊接機器人 117
6.1.1 焊接機器人基礎 117
6.1.2 焊接機器人運動控制 120
6.1.3 焊接機器人視覺系統(tǒng)的標定 123
6.1.4 機器人坐標系的建立與標定 126
6.1.5 焊接機器人的示教編程 128
6.1.6 焊接機器人離線編程技術(shù) 132
6.2 機器人焊接工作站集成 134
6.2.1 弧焊機器人工作站 135
6.2.2 點焊機器人工作站 136
6.2.3 焊接工作站的設計與控制 136
6.3 焊接機器人應用 138
6.3.1 工程機械行業(yè)—挖掘機制造中焊接機器人的應用 139
6.3.2 汽車行業(yè)—整車制造中焊接機器人的應用 140
6.3.3 電力建設行業(yè)—鐵塔鋼結(jié)構(gòu)制造中焊接機器人的應用 141
6.3.4 建筑行業(yè)—肋板結(jié)構(gòu)制造中焊接機器人的應用 142
參考文獻 144
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