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控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、可編程控制器技術(shù)和弧焊機器人技術(shù)等先進自動化技術(shù)的理論內(nèi)容有機結(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。
本書配套有電子課件,凡選用本書作為教材的老師可登錄機械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)www.cmpedu. com,注冊后免費下載。咨詢郵箱:cmp-gaozhi@ sina.com。咨詢電話:010-88379375。
前言目前,我國正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期。傳統(tǒng)的手工焊接已不能滿足現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)品制造的質(zhì)量、數(shù)量要求,而現(xiàn)代焊接加工正在向著機械化、自動化的方向迅速發(fā)展。焊接自動化技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用快速發(fā)展,已經(jīng)成為先進制造技術(shù)的重要組成部分。為了適應(yīng)企業(yè)對焊接人才的需求,基于國家示范性骨干高職院校建設(shè)和焊接自動化技術(shù)及應(yīng)用
課程改革的需要,編者結(jié)合課程改革成果,在總結(jié)高職教育教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,融入了國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國際焊接技師標(biāo)準(zhǔn),以雙元培養(yǎng),國際認證為培養(yǎng)目標(biāo),編寫了這本具有鮮明高職教育特色的教材。
本書嚴(yán)格按照行業(yè)與職業(yè)要求編寫,以工作過程為導(dǎo)向,以典型焊接自動化設(shè)備為載體,將自動化技術(shù)與焊接技術(shù)有機結(jié)合,真正體現(xiàn)培養(yǎng)焊接自動化專業(yè)人才的理念。
本書的特點如下:
1 以工作過程為導(dǎo)向,采用任務(wù)驅(qū)動的模式在編寫模式上,本書按照一般工作過程創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,設(shè)置工作任務(wù)。融教、學(xué)、做為一體,每個工作任務(wù)都按照資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估六步法編寫,旨在使學(xué)生系統(tǒng)掌握焊接自動化生產(chǎn)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)和操作要點,使學(xué)生成為能用理論知識指導(dǎo)實踐、具備良好的職業(yè)道德、熟悉焊接自動化技術(shù)及應(yīng)用的實用型技術(shù)人才。
2 以典型焊接自動化設(shè)備為載體組織教學(xué)內(nèi)容本書以典型焊接自動化設(shè)備為載體,將專業(yè)知識的內(nèi)容融入到不同載體中,創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的學(xué)習(xí)情境;并按照焊接技術(shù)及自動化專業(yè)的職業(yè)崗位,設(shè)置典型的工作任務(wù),內(nèi)容更加貼近生產(chǎn)實際,具有鮮明的職業(yè)教育特色。
學(xué)習(xí)情境的內(nèi)容如下:
學(xué)習(xí)情境1 焊接加熱控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試。主要完成的工作任務(wù)為溫度和壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試。
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。主要完成的工作任務(wù)為電動機控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試,繪制電氣控制電路圖。
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。主要完成的工作任務(wù)為基于可編程控制器的環(huán)縫自動焊接控制系統(tǒng)的方案設(shè)計與調(diào)試。
學(xué)習(xí)情境4 弧焊機器人的操作與編程。主要完成的工作任務(wù)為手動操作弧焊機器人、典型焊縫的示教編程及弧焊機器人的離線編程。
3 貫徹最新國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國際焊接技師標(biāo)準(zhǔn)本書貫徹最新國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國際焊接技師標(biāo)準(zhǔn),體現(xiàn)了焊接行業(yè)國內(nèi)外的最新技術(shù)及發(fā)展,旨在培養(yǎng)職業(yè)教育的國際人才,提高學(xué)生獲得國際焊接技師資質(zhì)的比例。
4 編寫團隊具有國際焊接工程師資質(zhì)本書編寫團隊學(xué)術(shù)水平較高,其中5位作者均具有國際焊接工程師資質(zhì)且教學(xué)經(jīng)驗豐富,其中2人現(xiàn)為行業(yè)企業(yè)專家并熟悉實際的焊接生產(chǎn)。
·Ⅴ·5 構(gòu)建過程考核和多元評價體系課程考核貫穿于所有工作任務(wù),學(xué)生完成工作任務(wù)的每一步表現(xiàn)都計入考核范圍,這樣能綜合反映學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況。評價以多元評價為主,采用教師評價、企業(yè)專家評價、學(xué)生互評和過程評價。
本書建議學(xué)時為60~70學(xué)時,具體學(xué)時分配可以參考每個工作任務(wù)的任務(wù)單。本課程應(yīng)在教、學(xué)、做一體化實訓(xùn)基地中進行,實訓(xùn)基地中應(yīng)具有教學(xué)區(qū)、實訓(xùn)區(qū)和資料區(qū)等,以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)和完成工作任務(wù)的需要。
本書的編寫分工如下:哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院王長文擔(dān)任主編,哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院冒心遠、楊淼森擔(dān)任副主編,哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院王濱濱和機械工業(yè)哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心何珊珊承擔(dān)部分內(nèi)容的編寫工作。具體分工如下:任務(wù)2 2和任務(wù)3 1由王長文編寫;任務(wù)1 1、任務(wù)1 2、任務(wù)4 1、任務(wù)4 2和任務(wù)4 3由冒心遠編寫;任務(wù)2 1由楊淼森編寫;任務(wù)3 2由王濱濱和何珊珊編寫。全書由王長文負責(zé)統(tǒng)稿。機械工業(yè)哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心徐林剛和哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院凌人蛟擔(dān)任主審。
本書在編寫過程中,與有關(guān)企業(yè)進行合作,得到了企業(yè)專家和專業(yè)技術(shù)人員的大力支持,機械工業(yè)哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心張巖、哈爾濱焊接研究所吳家林等提出了許多寶貴意見和建議,在此特向上述人員表示衷心的感謝。
由于編者水平所限,書中不妥之處在所難免,懇請廣大讀者提出寶貴意見,我們將及時調(diào)整和改進,并表示誠摯的感謝!
編者
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 步進電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理 56
2 2 2 基于 LabVIEW的步進電動機控制程序設(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
·Ⅶ
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 弧焊機器人的操作與編程 98
任務(wù)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(zhǔn)備 102
4 1 2 安全操作準(zhǔn)備 106
4 1 3 機器人系統(tǒng)的啟動和關(guān)閉 107
4 1 4 機器人坐標(biāo)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(wù)4 2 弧焊機器人示教編程 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(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 152