焊接自动化技术与装备课程是面向材料加工、机械制造、船舶工程等专业开设的重要实践型课程,旨在培养学生掌握现代焊接自动化技术的基本原理、设备操作及工程应用能力。课程内容涵盖焊接机器人编程、焊接过程控制、焊接质量检测与评估、智能焊接系统设计等核心模块,结合理论教学与实操训练,提升学生的工程实践能力和创新思维。通过引入先进的焊接自动化设备和虚拟仿真平台,学生能够在真实或模拟环境下进行焊接工艺设计与调试,掌握焊接参数优化、焊接路径规划、机器人示教编程等关键技术。同时,课程注重校企协同育人,引入企业实际项目,增强学生对行业需求的理解与适应能力。通过本课程学习,学生能够掌握焊接自动化系统的组成与工作原理,具备独立完成焊接工艺设计、设备操作与故障诊断的能力,为未来在智能制造、船舶制造、航空航天等领域从事焊接相关工作奠定坚实基础,培养具备“知识+技能+素质”三位一体的高素质应用型人才。
通过本课程的理论教学与产教融合实践训练(尤其是自主学习),学生应达到的预期教学目标如下:
1.掌握自动控制基本原理、系统组成和结构,运用拉氏变换和Z变换原理,建立焊接自动化典型环节的模型。
2.能够判断焊接自动控制系统进行稳定性,并掌握数字控制器连续化设计方法;了解焊接自动化系统中控制器、执行器技术,熟悉传感器及数据处理技术。
3.了解常见焊接设备及工作原理、逆变焊机原理,初步掌握焊接机器人组成。
课程总评成绩由平时考核(40%)和期末考核(60%)两部分组成。考核过程中,应注意学生个体差异,可以适当制定个性化评定方式,并适时进行评定。课程目标达成分析需要提供紧密贴合课程目标的结课考核材料(指非记忆性、非验证性的能力考核,含期末考核材料和可分立的平时测评材料)。期末考核材料可以是以下形式:实习报告、期末大作业、期末试卷等;可分立的平时测评材料可以是以下形式:测验考核、设计报告、图纸等测评材料。教师授课过程的归档材料:教案、平时测评材料、期末考核材料、课程目标达成情况评价分析报告等相关资料。
本课程要求学生预先学习高等数学、复变函数(拉普拉斯变换)、电工电子技术、计算机原理等课程知识。
1. 陈书锦,黎文航. 焊接自动化技术.科学出版社,2020
2. 黎文航,王加友,周方明. 焊接机器人技术与系统.机械工业出版社. 2015.
3. 陈善本. 焊接过程现代控制技术. 机械工业出版社. 2001
4. 胡绳荪.工程导论.机械工业出版社.2022
(1)学生对拉普拉斯变换不熟练
(2)学生对电工电子电路设计和分析能力不够
(3)学生对常见工业控制器和编程缺乏了解
(4)学生对焊接基本概念、焊接基本方法不了解
(5)学生对机器人焊接基本操作不熟练