焊接自動化技術(shù)及其應(yīng)用

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(tǒng)

1.3 焊接自動化的關(guān)鍵技術(shù)

1.4 焊接自動化的發(fā)展趨勢

1.5 學(xué)習(xí)本課程的目的和要求

復(fù)習(xí)思考題

第2章 焊接自動化中的控制技術(shù)基礎(chǔ)

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(tǒng)的分類

2.1.4 自動控制系統(tǒng)的基本特性

2.2 開環(huán)控制與閉環(huán)控制

2.2.1 開環(huán)控制與開環(huán)控制系統(tǒng)

2.2.2 閉環(huán)控制與閉環(huán)控制系統(tǒng)

2.2.3 開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)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(yīng)控制

2.3.4 變結(jié)構(gòu)控制

2.3.5 模糊控制

2.3.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

2.3.7 復(fù)合控制

復(fù)習(xí)思考題

第3章 焊接自動化中的傳感技術(shù)

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(zhuǎn)換電路

3.3 位置傳感器及其在焊接自動化中的應(yīng)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(yīng)用

3.4 位移與速度傳感器及其在焊接自動化中的應(yīng)用

3.4.1 差動變壓器

3.4.2 光柵尺

3.4.3 測速發(fā)電機(jī)

3.4.4 光電式轉(zhuǎn)速傳感器

3.4.5 位置傳感器檢測位移和轉(zhuǎn)速

3.5 光電編碼器及其在焊接自動化中的應(yīng)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(yīng)用

復(fù)習(xí)思考題

第4章 焊接自動化中的電動機(jī)控制技術(shù)

4.1 概述

4.2 繼電接觸器控制系統(tǒng)

4.2.1 三相交流電動機(jī)的直接起?？刂?

4.2.2 三相交流電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制

4.2.3 三相交流電動機(jī)的降壓起動控制

4.2.4 三相交流電動機(jī)的制動控制

4.3 焊接自動化中的直流電動機(jī)及其控制原理

4.3.1 直流電動機(jī)及其靜態(tài)特性

4.3.2 直流伺服電動機(jī)的技術(shù)指標(biāo)

4.3.3 直流電動機(jī)的速度控制原理

……

第5章 焊接自動化中的單片機(jī)控制技術(shù)

第6章 焊接自動化中的PLC控制技術(shù)

第7章 焊接機(jī)器人技術(shù)

附錄 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)速查表

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書是為滿足普通高等教育“材料成型及控制工程”專業(yè)畢業(yè)后從事焊接技術(shù)工作的學(xué)生、焊接方向的研究生了解和掌握焊接專業(yè)基礎(chǔ)知識。以及企業(yè)開展焊接工程師培訓(xùn)和焊接工程技術(shù)人員自學(xué)焊接專業(yè)基礎(chǔ)知識的需要而編寫的“焊接工程師系列教程”之一。本書系統(tǒng)介紹了有關(guān)焊接自動化、自動控制系統(tǒng)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(jī)控制技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)以及焊接機(jī)器人等知識。

本書可供大學(xué)相關(guān)專業(yè)、函授班和培訓(xùn)班作為教材,還可作為具有大專以上文化水平的技術(shù)人員、技師作為焊接工程師崗前教育和崗位培訓(xùn)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(shù)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(yè)畢業(yè)后從事焊接技術(shù)工作的學(xué)生、焊接方向的研究生了解和掌握焊接專業(yè)基礎(chǔ)知識。以及企業(yè)開展焊接工程師培訓(xùn)和焊接工程技術(shù)人員自學(xué)焊接專業(yè)基礎(chǔ)知識的需要而編寫的“焊接工程師系列教程”之一。本書系統(tǒng)介紹了有關(guān)焊接自動化、自動控制系統(tǒng)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(jī)控制技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)以及焊接機(jī)器人等知識。

本書為高等職業(yè)教育焊接專業(yè)教學(xué)改革教材，在知識與結(jié)構(gòu)上均有所創(chuàng)新，不但符合高職學(xué)生的認(rèn)知特點，而且緊密聯(lián)系生產(chǎn)實際，真正體現(xiàn)學(xué)以致用。本書按照國際焊接技師( International Welding Specialist，IWS)培養(yǎng)的要求，選擇典型的焊接自動化設(shè)備為載體進(jìn)行學(xué)習(xí)情境描述，并按照工作過程的六步法安排教材內(nèi)容，真正做到“教中學(xué)”和“學(xué)中做” 相互融合。 本書以典型的焊接自動化設(shè)備為載體，以焊接操作人員的工作崗位遷移為主線，共設(shè)四個學(xué)習(xí)情境，將典型焊接自動化設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試和操作同直流電動機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、可編程控制器技術(shù)和弧焊機(jī)器人技術(shù)等先進(jìn)自動化技術(shù)的理論內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，通過完成任務(wù)使學(xué)生掌握焊接自動化的基本知識，焊接自動化設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試和操作技能以及安全操作知識。 本書可作為高等職業(yè)院校焊接技術(shù)及自動化、模具設(shè)計與制造、機(jī)械制造與自動化等相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為成人教育和繼續(xù)教育的教材，同時也可供其他相關(guān)專業(yè)的師生參考。

編寫說明

前言

學(xué)習(xí)情境1 焊接加熱控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試 1

任務(wù)1.1 焊后熱處理爐溫控系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試 2

1.1.1 LabVIEW應(yīng)用程序的構(gòu)成 4

1.1.2 數(shù)據(jù)流驅(qū)動 5

1.1.3 前面板設(shè)計 6

1.1.4 子 VI 8

1.1.5 VI的運行和調(diào)試技術(shù) 9

1.1.6 循環(huán)結(jié)構(gòu) 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(wù)1.2 真空熱處理爐溫控系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)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(jié)構(gòu) 27

1.2.4 局部變量 29

學(xué)習(xí)情境2 半自動焊接小車控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試 39

任務(wù)2.1 熱切割小車控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試 41

2.1.1 直流電動機(jī)的調(diào)速 43

2.1.2 CG1..3-0型小車的結(jié)構(gòu)和功能 46

2.1.3 CG1..3-0型小車電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計 46

任務(wù)2.2 帶焊槍擺動功能的焊接小車控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試 54

2.2.1 步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 56

2.2.2 基于 LabVIEW的步進(jìn)電動機(jī)控制程序設(shè)計與仿真 57

2.2.3 事件結(jié)構(gòu) 58

2.2.4 數(shù)組數(shù)據(jù)的創(chuàng)建和應(yīng)用 59

學(xué)習(xí)情境3 環(huán)縫自動焊接控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試 68

任務(wù)3.1 單工位環(huán)縫自動焊接控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)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(gòu)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(guī)則 74

3.1.5 可編程接制器控制系統(tǒng)的設(shè)計 75

3.1.6 可編程控制器在環(huán)縫自動焊接中的應(yīng)用 76

任務(wù)3.2 雙工位環(huán)縫自動焊接控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)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(yīng)用 88

3.2.4 可編程控制器的指令及其應(yīng)用 88

3.2.5 雙工位環(huán)縫自動焊接控制系統(tǒng)的設(shè)計 91

學(xué)習(xí)情境4 弧焊機(jī)器人的操作與編程 98

任務(wù)4.1 弧焊機(jī)器人的手動控制 100

4.1.1 ABB弧焊機(jī)器人組成及功能的知識準(zhǔn)備 102

4.1.2 安全操作準(zhǔn)備 106

4.1.3 機(jī)器人系統(tǒng)的啟動和關(guān)閉 107

4.1.4 機(jī)器人坐標(biāo)系的建立 107

4.1.5 機(jī)器人手動操作 108

4.1.6 機(jī)器人精確定點運動 109

任務(wù)4.2 弧焊機(jī)器人示教編程 116

4.2.1 示教與再現(xiàn) 118

4.2.2 新建與加載程序 118

4.2.3 常用指令及其應(yīng)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(wù)4.3 弧焊機(jī)器人離線編程 133

4.3.1 機(jī)器人的編程方法 135

4.3.2 機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的組成 136

4.3.3 安裝 RobotStudio 137

4.3.4 在 RobotStudio中建立練習(xí)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(xiàn) 1522100433B