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