焊接自动化实用技术

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出版者:机械工业
作者:蒋力培//薛龙//邹勇
出品人:
页数:289
译者:
出版时间:2010-6
价格:45.00元
装帧:
isbn号码:9787111300724
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《焊接自动化实用技术》主要讲述基于数控与智能控制的现代焊接自动化技术的应用与开发知识。《焊接自动化实用技术》的主要内容有:焊接自动化技术概述、焊接自动化设备结构组成、焊接自动化设备机械结构、焊接自动化传感技术与控制系统、焊接自动化设备设计与应用实例以及焊接自动化热点技术研究与发展前景等。书中列举了大量实例进行分析说明,通俗易懂,具有实用性与先进性。可供从事焊接生产的工程技术人员阅读和参考,也可供焊接方向的大专、本科学生与研究生参考。

作者简介

蒋力培,1942年生,教授,北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室主任。1964年毕业于西安交通大学,1980~1983年公派赴美访问学者。曾任吉林工业大学焊接教研室主任、金属材料工程系主任。长期从事焊接智能化、自动化及光机电体化技术的研究,负责完成国家“六五”、“七五”科技攻关项目,“九五”863项目,“十五”863重大项目研究获北京市科学技术二等奖、中国石油和化学工业协会科学技术一等、二等奖各一项,获中石化集团公司劳动模范称号、首都五一劳动奖章。享受政府特殊津贴。

薛龙,1966年生,教授、北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室副主任。主要从事机电液伺服传动技术、特种机器人技术及应用等领域研究,先后承担国家“九五”863项目、“十五”863重大项目、“十一五”863重大项目,研发出多种焊接机器人产品,并已在“鸟巢”等重大工程项目中应用。获北京市科学技术二等奖、中国石油和化学工业协会科学技术等奖和二等奖、中国石油化工集团公司科技进步三等奖各一项申请国家专利28项,其中发明专利10项。

邹勇,1976年生,北京石油化工学院实验师,北京航空航天大学博士研究生、主要从事焊接机器人智能控制、焊接电源及工艺的研究工作,主持北京市级科研项目1项,担任“十一五”863专题项目副组长,作为主要成员参与多项国家级、省部级科研项目申请国家专利22项,其中发明专利8项。

目录信息

序前言第1章焊接自动化技术概述 1.1 焊接自动化现状与发展趋势 1.2 现代焊接自动化技术特点 1.3 焊接自动化设备分类 1.3.1 专用型自动弧焊设备 1.3.2 焊接机器人 1.4 典型产品的焊接自动化设备 1.4.1 储罐自动焊设备 1.4.2 天然气管道自动焊设备 1.4.3 船舶焊接自动化设备 1.4.4 锅炉集箱焊接机器人工作站 1.5 焊接自动化实用技术要点第2章焊接自动化设备结构组成 2.1 概述 2.2 机械装置结构组成与功能特点 2.3 激光视觉传感系统结构组成与功能特点 2.4 控制系统结构组成与功能特点第3章焊接自动化设备机械结构 3.1 概述 3.2 机床式焊接设备机械结构 3.2.1 机床式焊接设备机械结构概述 3.2.2 典型工件自动化专用焊接设备机械结构实例 3.3 关节式机器人机械结构 3.3.1 点焊机器人机械结构 3.3.2 弧焊机器人机械结构 3.4 导轨式移动焊接机器人机械结构 3.4.1 直轨道焊接机器人机械结构 3.4.2 轨道式管道全位置焊接机器人机械结构 3.4.3 柔性轨道全位置焊接机器人机械结构 3.5 无导轨焊接机器人机械结构 3.5.1 无导轨焊接机器人机械结构概述 3.5.2 无导轨焊接机器人应用实例 3.6 水下自动焊接设备机械结构 3.6.1 水下高压自动焊接设备机械结构 3.6.2 水下无导轨局部干法自动焊接设备机械结构第4章焊接自动化传感技术 4.1 概述 4.2 接触式焊缝跟踪传感技术 4.2.1 探针接触式传感器 4.2.2 探针触摸式传感器 4.2.3 电极接触式传感器 4.2.4 接触式焊缝跟踪传感关键技术 4.3 电磁式焊缝跟踪传感技术 4.3.1 电磁传感器 4.3.2 涡流传感器 4.4 电弧式焊缝跟踪传感技术 4.4.1 电弧传感焊缝跟踪的基本原理 4.4.2 摆动式电弧传感器 4.4.3 旋转电弧传感器 4.5 视觉焊缝跟踪传感技术 4.5.1 光学传感器 4.5.2 CCD视觉传感器 4.5.3 被动光视觉传感技术 4.5.4 主动光视觉传感技术 4.5.5 焊缝跟踪图像处理技术 4.5.6 焊缝跟踪控制技术 4.6 超声波焊缝跟踪传感技术 4.6.1 超声波的传播及特点 4.6.2 超声波焊缝跟踪检测传感器原理 4.6.3 超声波传感器检测精度问题 4.7 红外辐射焊缝跟踪传感技术 4.8 实例分析 4.8.1 光电接触式焊缝跟踪传感器 4.8.2 新型机械接触式焊缝跟踪传感器 4.8.3 CCD光电式焊缝跟踪传感器 4.8.4 光纤式激光焊缝跟踪传感器第5章焊接自动化控制系统 5.1 概述 5.1.1 焊接自动化控制系统基本要求 5.1.2 焊接自动化控制系统的常用技术 5.1.3 焊接自动化控制系统的关键技术 5.2 焊接自动化控制系统常用硬件电路 5.2.1 可编程序控制器 5.2.2 单片微机 5.2.3 DSP处理器 5.2.4 执行电动机驱动器 5.3 常用自动控制算法 5.3.1 概述 5.3.2 PID控制算法 5.3.3 模糊控制算法 5.3.4 自适应控制方法 5.4 焊接自动化硬件技术 5.4.1 机电一体化集成技术 5.4.2 焊接自动化硬件系统接口技术 5.4.3 焊接自动化设备人机交互系统 5.4.4 焊接自动化控制硬件系统实例 5.5 焊接自动化软件技术 5.5.1 焊接自动化软件系统结构组成与控制逻辑 5.5.2 PID算法应用技术 5.5.3 焊缝自动跟踪控制算法 5.5.4 焊接自动化控制软件实例第6章焊接自动化设备设计 6.1 设计步骤与要点 6.2 自动化焊接设备整机设计实例 6.2.1 无导轨全位置焊接机器人设计 6.2.2 汽车后桥壳自动焊设备设计 6.2.3 全位置自动焊机设计 6.3 焊接自动化设备改造性设计实例 6.3.1 大直径薄壁长筒体自动焊装置设计 6.3.2 抽油机驴头圆弧焊专机设计 6.3.3 探臂式罐体自动焊车设计 6.4 自动焊设备微机控制系统设计实例 6.4.1 弧焊设备通用一元化调节微机系统设计 6.4.2 翅片管自动焊机控制系统设计 6.4.3 螺旋焊缝自动跟踪系统设计 6.4.4 焊接自动化设备全数字人机界面系统设计第7章焊接自动化技术应用实例 7.1 大型容器全位置自动焊技术应用实例 7.1.1 储罐立缝的自动焊技术 7.1.2 储罐横向埋弧焊技术 7.1.3 储罐双丝埋弧焊技术 7.1.4 储罐自动气体保护焊技术 7.1.5 储罐焊接工程项目实例 7.2 大型管道全位置自动焊技术应用实例 7.3 国产焊接机器人工作站的工程应用第8章焊接自动化热点技术研究与发展前景 8.1 焊缝视觉跟踪技术研究与发展前景 8.1.1 基于激光传感的焊缝轨迹跟踪技术 8.1.2 激光扫描法焊缝跟踪技术 8.1.3 焊缝跟踪图像处理技术研究与发展 8.1.4 焊缝自动跟踪控制算法研究与发展 8.2 焊缝成形控制技术 8.2.1 TIG焊缝成形控制 8.2.2 MIG焊熔池成形控制 8.2.3 管道自动根焊技术研究与发展 8.2.4 全位置自动焊新技术研究 8.3 高效熔焊新技术 8.3.1 Tandem法双丝高速焊 8.3.2 TIME高效熔敷焊 8.3.3 活性焊剂TIG焊 8.3.4 激光-MIG复合焊 8.3.5 窄间隙自动焊技术 8.4 焊接机器人技术研究与发展 8.4.1 焊接机器人工作站研究与发展 8.4.2 船舶焊接机器人研究与发展 8.4.3 全位置智能焊接机器人研究与发展 8.4.4 焊接机器人发展趋势附录 S7-200型PLC指令摘要 附录A 位逻辑指令 附录B 比较指令 附录C 转换指令 附录D 计数器指令 附录E 脉冲输出指令 附录F 数字运算指令 附录G 比例/积分/微分(PID)回路控制指令 附录H 中断指令 附录I 逻辑操作指令 附录J 传送指令 附录K 程序控制指令 附录L 移位和循环指令 附录M 表指令 附录N 定时器指令 附录O 子程序指令参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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从一个刚刚接触自动化领域的新手的角度来看,这本书的术语使用过于晦涩和专业化,几乎没有考虑到零基础读者的阅读体验。它似乎是写给已经浸淫行业多年的资深工程师看的,每一个术语,比如“高频脉冲控制”、“自适应反馈回路”、“热输入补偿模型”等等,都默认读者已经完全理解其背后的物理原理和工程实现细节。当我试图查找关于机器人示教器操作的步骤时,发现描述极其简略,只给出了几个截图,完全没有对每个菜单选项的功能进行详细的图文说明。这对于需要亲手操作的实践者来说,是致命的缺陷。我甚至怀疑作者是否真的亲自操作过书中所描述的自动化产线。例如,在讨论伺服电机响应时间对焊缝平滑度的影响时,文中给出的公式推导过程跳过了多个关键积分步骤,让我这个习惯于循序渐进学习的人感到无所适从。如果这本书的目标读者群是院校学生,那么它需要大量的补充材料和更清晰的教学引导;如果目标是企业在职人员,那么它需要更前沿的案例和更深入的故障排除指南。目前这种不上不下的定位,使得它在任何一个群体中都显得力不从心。

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这本书的排版简直是一场灾难,我简直不敢相信在当今这个时代还能看到如此粗糙的印刷质量。纸张的选择极其廉价,油墨的着色深浅不一,很多插图的线条模糊不清,完全无法用来准确判断工艺参数。更要命的是,章节之间的逻辑跳跃得厉害,就像是把几份不同年代、不同作者的讲义硬生生地拼凑到了一起。前几章还在讲解基础的焊缝成形理论,下一秒就直接跳到了某个特定型号机器人的编程实例,中间缺失了大量关键的过渡和解释。我翻阅了关于视觉引导焊接那一部分,本想看看最新的传感器技术如何与焊接过程结合,结果发现里面引用的软件版本和硬件型号都是五年前的,对于一个声称“实用”的技术书籍来说,这简直是故意的误导。读者花钱买书,是期望获得的是知识的积累和清晰的指引,而不是一堆需要自己重新梳理、甚至需要自行修正的混乱信息。我花了大量时间试图理解作者为什么这样组织内容,最终得出的结论是:这更像是一份内部资料的草稿,而不是面向广大工程技术人员的正式出版物。希望未来的修订版能彻底重做排版和内容结构,否则,这本书放在书架上除了占地方,没有任何实际的参考价值。

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这本书在对不同焊接工艺的适用性分析上显得相当肤浅。例如,激光焊接和MIG/MAG焊接在热影响区控制上的差异是巨大的,但这本厚厚的书里,对这两种工艺在自动化应用中的具体优化策略着墨不多,只是笼统地提了一句“优化功率曲线”。我希望看到的是,针对不同材料(比如铝合金和高强度钢)在自动化焊接流程中,如何通过调整焊接参数实现最小的变形和最高的接头强度。书中关于夹具设计的章节简直是灾难,只是展示了几张静态的CAD图,完全没有涉及夹具在高温、高应力环境下的材料选择、冷却设计,以及如何集成到自动换刀或自动定位系统中的工程考量。这让我感觉作者对“自动化”的理解仅仅停留在机械臂会动的层面,而忽略了整个柔性制造系统中最困难的部分——工装夹具的可靠性和可重构性。一个真正实用的指南,应该详尽地讨论如何设计一套可以快速更换以适应不同产品系列的自动化工装,而不是仅仅展示一套固定不变的图纸。这种对实际工程难点的回避,极大地削弱了本书的实用价值。

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从软件和集成化的视角来看,本书的讨论严重滞后于行业发展。现在工业4.0和智能制造的核心在于数据流和信息集成,然而这本书似乎还停留在PLC编程和示教器操作的时代。我特别关注了关于焊接数据采集与分析的部分,希望能了解如何利用采集到的电流、电压、送丝速度等数据进行实时的质量预警和工艺优化,但书中给出的方案仍然是基于简单的阈值报警,缺乏现代数据挖掘和机器学习方法的引入。比如,如何利用神经网络模型来预测焊缝内部缺陷,并反过来调整焊接参数,这些在其他前沿文献中已经有不少案例,但在本书中却只字未提。这使得这本书在面对需要升级传统产线为数字化工厂的工程师时,显得束手无策。它提供的是“如何让机器动起来”的答案,而不是“如何让机器更聪明地工作”的方案。对于追求高附加值、高精度制造的企业而言,这本书的参考价值几乎为零,因为它没有提供通往未来制造模式的任何路径图。

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我不得不指出,这本书在特定设备选型和供应商推荐方面显得极其不中立,这让作为读者的我感到非常警惕。在介绍机器人路径规划软件时,作者花了大量的篇幅详细描述了某一家特定公司的专有软件的优势,而对于市面上其他主流的、甚至在某些领域表现更优异的竞争对手的方案,却轻描淡写,甚至避而不谈。这种倾向性让读者很难相信作者的客观性。更严重的是,在论述焊接电源的选择时,书中似乎有意无意地引导读者去关注某些特定品牌的参数特性,而没有提供一个基于通用技术指标(如占空比、电压稳定性、脉冲频率范围)的、科学的选型决策框架。一个真正的技术手册,应当是普适性的,能够指导读者在任何品牌、任何型号的设备上,都能找到最佳的应用策略。这本书给我的感觉是,它更像是一本技术推广手册,而非一本严谨的学术或工程参考书。这种带有商业目的的叙述方式,严重影响了我对其中技术内容的信任度。

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