自动化焊接实用技术全图解

焊接作为一种重要的热加工工艺，在制造业中得到了广泛的应用。随着我国从制造大国向制造强国转变，一方面，优秀的焊接技术工人紧缺，企业对焊接自动化的需求大幅度提升；另一方面，随着焊接机器人等自动化设备的国产化，焊接机器人等自动化设备价格越来越低，均促进了自动化焊接设备在企业中的应用。 
自动化焊接不仅能够实现生产效率的提高、产品质量的提升，而且能够把人力从复杂的工作环境里解放出来，提高产品生产的安全性，改善工人的劳动条件。 
本书围绕焊接自动化系统的构成及必备知识进行编写，首先介绍自动控制基础概念、基本原理和方法，以期读者对自动控制有初步的了解；随后对自动化焊接系统中常见的机械机构进行了阐述，包括工装夹具等辅助焊接设备；柔性自动化焊接系统离不开各类传感器，本书介绍了焊缝跟踪和熔透控制过程中常用的传感器技术；电机是自动控制系统最常见的运动驱动装置，本书对常用类型电机的控制如启停、转向、转速调控等控制技术进行了详尽的分析；单片机或PLC 是几乎所有控制系统都要用到的关键部件，单片机和PLC 的基础知识也是本书讲解的重要内容；最后介绍了柔性焊接机器人以及在各行业应用的焊接机器人自动化系统。 
本书通俗易懂，结合当前焊接自动化的发展，让读者了解近年来先进的自动化焊接技术；实例的应用，使读者更好地将理论和实践相结合，有利于读者将所学知识与生产实际相结合。 
本书既可面向普通高等院校“材料成型及控制工程”专业（焊接方向）本科生和研究生，又适合企业焊接工程师以及从事焊接技术工作的工程技术人员参考。 
参与本书编写的人员还有周二龙、王笑非、潘琼。 
由于笔者水平有限，书中难免出现不足之处，恳请广大读者批评指正。 

编著者

本书简单介绍了焊接自动化的概念及关键技术；阐述了自动控制的基础概念、基本原理和自动控制方法；对自动化焊接系统中常见的机床式机械结构、龙门架式机械结构、焊接机器人机械结构及焊接工装夹具等的组成以及各部件作用进行了简要说明；详细阐述了焊接自动化过程中用到的视觉传感器、电弧传感器、超声传感器、红外传感器及接触式传感器的原理，并给出了应用实例；重点介绍了直流、交流及步进电动机的启停、转向、转速等控制技术，单片机及PLC 的原理及控制技术，并给出了单片机及PLC 的应用实例；最后介绍了机器人的基础知识、柔性焊接机器人视觉系统的标定、机器人工作站的集成以及焊接机器人自动化系统在各行业的应用。本书采用图解方法介绍相关内容，通俗易懂，注重理论与实践的密切结合，有利于读者将所学知识与生产实际相结合。本书可供企业焊接工程师以及从事焊接技术工作的工程技术人员学习参考，也适用于普通高等院校“材料成型及控制工程”专业（焊接方向） 本科生和研究生作为教材和参考书使用。

第1章 概述 
1.1 焊接自动化的概念 001 
1.2 焊接自动化现状与发展趋势 002 
1.2.1 焊接自动化现状 002 
1.2.2 焊接自动化发展趋势 002 
1.3 焊接自动化的关键技术及其特点 003 

第2章 自动控制 
2.1 自动控制基础 006 
2.1.1 基本概念 006 
2.1.2 焊接自动控制系统的分类 008 
2.2 自动控制原理 009 
2.2.1 反馈控制原理 009 
2.2.2 正反馈和负反馈 010 
2.2.3 开环控制系统和闭环控制系统 010 
2.2.4 自动控制系统的基本特性 013 
2.3 自动化焊接控制方法 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 机械结构 
3.1 常规焊接设备机械结构 022 
3.1.1 机床式焊接设备机械结构 022 
3.1.2 龙门架式焊接设备机械结构 026 
3.1.3 焊接工装机械结构 028 
3.2 焊接机器人机械结构 030 
3.2.1 点焊机器人机械结构 031 
3.2.2 弧焊机器人机械结构 033 
3.2.3 导轨式移动焊接机器人机械结构 036 
3.3 水下自动焊接设备机械结构 038 
3.3.1 局部干法自动化焊接排水装置 039 
3.3.2 水下高压干法自动化焊接排水装置 040 
3.3.3 水下自动焊接机器人 041 

第4章 传感技术 
4.1 传感器 044 
4.1.1 传感器的基本概念 044 
4.1.2 传感器的特性 045 
4.1.3 常用检测电路 048 
4.2 视觉传感器技术 058 
4.2.1 视觉传感器技术原理 059 
4.2.2 视觉传感器的应用 061 
4.3 电弧传感器技术 063 
4.3.1 电弧传感器技术原理 063 
4.3.2 电弧传感器的应用 067 
4.4 超声传感器技术 069 
4.4.1 超声传感器技术原理 069 
4.4.2 超声传感器的应用 072 
4.5 红外传感器技术 073 
4.5.1 红外传感器技术原理 074 
4.5.2 红外传感器的应用 075 
4.6 接触式传感器技术 077 
4.6.1 接触式传感器技术原理 077 
4.6.2 接触式传感器的应用 080 

第5章 焊接自动化控制技术 
5.1 电机控制技术 083 
5.1.1 继电接触器控制电动机技术 084 
5.1.2 直流电动机控制技术 087 
5.1.3 交流电动机控制技术 089 
5.1.4 步进电机控制技术 091 
5.1.5 电机控制技术应用 095 
5.2 单片机控制技术 096 
5.2.1 单片机原理 096 
5.2.2 单片机通信技术 098 
5.2.3 单片机中断技术 100 
5.2.4 单片机控制及应用 102 
5.3 PLC 控制技术 106 
5.3.1 PLC 控制技术基础 106 
5.3.2 PLC 通信技术 108 
5.3.3 PLC 中断技术 109 
5.3.4 PLC 编程 111 
5.3.5 PLC 在托辊双端自动焊接中的应用 113 

第6章 柔性焊接机器人及应用 
6.1 柔性焊接机器人 117 
6.1.1 焊接机器人基础 117 
6.1.2 焊接机器人运动控制 120 
6.1.3 焊接机器人视觉系统的标定 123 
6.1.4 机器人坐标系的建立与标定 126 
6.1.5 焊接机器人的示教编程 128 
6.1.6 焊接机器人离线编程技术 132 
6.2 机器人焊接工作站集成 134 
6.2.1 弧焊机器人工作站 135 
6.2.2 点焊机器人工作站 136 
6.2.3 焊接工作站的设计与控制 136 
6.3 焊接机器人应用 138 
6.3.1 工程机械行业—挖掘机制造中焊接机器人的应用 139 
6.3.2 汽车行业—整车制造中焊接机器人的应用 140 
6.3.3 电力建设行业—铁塔钢结构制造中焊接机器人的应用 141 
6.3.4 建筑行业—肋板结构制造中焊接机器人的应用 142 

参考文献 144

1.自动化焊接属于焊接技术中较新颖和前沿的版块2.图解详尽，按步骤讲解