定 價(jià)：39.8 元
叢書名：應(yīng)用型本科“十三五”規(guī)劃教材
- 作者：任岳華 曹玉華
- 出版時(shí)間：2018/9/1
- ISBN：9787111601036
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP242.2
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書主要介紹了各種類型工業(yè)機(jī)器人本體和工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用系統(tǒng)。本書引用了大量的工程實(shí)例，這些實(shí)例都是在實(shí)際中得到了成功運(yùn)用的，通過這些實(shí)例來介紹各種工業(yè)機(jī)器人在不同的應(yīng)用場(chǎng)合所需要的技術(shù)。這些技術(shù)涉及到工業(yè)機(jī)器人本體的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、制造本體的材料、控制技術(shù)、感知元件、視覺技術(shù)、機(jī)器人手爪及末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)、周邊設(shè)備、規(guī)整機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)等。
國(guó)務(wù)院于2015 年5 月正式印發(fā)《中國(guó)制造2025》, “智能工廠” “智能生產(chǎn)” “智能物流” 將助中國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。工業(yè)機(jī)器人將大規(guī)模進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn), 助力中國(guó)裝備制造、汽車制造、電子產(chǎn)品制造、食品生產(chǎn)、產(chǎn)品物流等行業(yè)進(jìn)入智能生產(chǎn), 最終實(shí)現(xiàn)大規(guī)模無人生產(chǎn)。
為了適應(yīng)新時(shí)期的要求, 各工科類高校紛紛設(shè)立機(jī)器人工程專業(yè), 為社會(huì)培養(yǎng)具有工業(yè)機(jī)器人工程應(yīng)用知識(shí)的新一代專業(yè)人才。
當(dāng)前有很多有關(guān)工業(yè)機(jī)器人的教科書出版, 但縱覽群書后發(fā)現(xiàn), 尚缺少能全面概述各種類型的工業(yè)機(jī)器人及各種工業(yè)機(jī)器人工程應(yīng)用的教科書, 缺少能全面系統(tǒng)地以實(shí)際案例為背景介紹工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的教科書和參考書。為此, 我們組織了教學(xué)一線的教師和企業(yè)一線工程技術(shù)人員編寫了本書, 以滿足廣大師生和工程技術(shù)人員的需求。
本書主要介紹了各種類型的工業(yè)機(jī)器人, 以及當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用、成功應(yīng)用或具有應(yīng)用前景的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)。學(xué)完本書后, 學(xué)生應(yīng)對(duì)工程機(jī)器人及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)有一個(gè)全面的了解, 為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ), 或能明確進(jìn)行深入學(xué)習(xí)及自修的方向。
本書共分8 個(gè)項(xiàng)目, 項(xiàng)目1 介紹了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展史、工業(yè)機(jī)器人的分類; 項(xiàng)目2 介紹了工業(yè)機(jī)器人本體及組成工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵部件; 項(xiàng)目3 介紹了機(jī)器人控制系統(tǒng); 項(xiàng)目4 介紹了工業(yè)機(jī)器人感知系統(tǒng), 以及各種感知元件和激光一維掃描、激光二維掃描、激光三維掃描的檢測(cè)與導(dǎo)航技術(shù); 項(xiàng)目5 介紹了工業(yè)機(jī)器人手爪, 主要是碼垛手爪和裝箱手爪; 項(xiàng)目6介紹了天軌、地軌裝置以及AGV 輸送小車; 項(xiàng)目7 介紹了工業(yè)機(jī)器人周邊輔助設(shè)備; 項(xiàng)目8介紹了各種工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng), 這是本書的重點(diǎn)部分。
本書的編者為廣東白云學(xué)院的教師。
主編任岳華曾在工業(yè)機(jī)器人智能工程企業(yè)擔(dān)任技術(shù)主管, 主持并參與了大量的機(jī)器人應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)與實(shí)施, 為本書提供了主要素材, 并負(fù)責(zé)項(xiàng)目8 的編寫。本書大量引用的案例和圖樣均來源于實(shí)際工程的取材, 這也是本書的一大特色。
主編曹玉華為工學(xué)博士、教授, 是本書的編寫導(dǎo)師, 為本書的架構(gòu)及專業(yè)審核做了大量的工作, 并參與了本書項(xiàng)目5、項(xiàng)目6 部分內(nèi)容的編寫。
編者李林老師負(fù)責(zé)項(xiàng)目1、項(xiàng)目5 的編寫; 馮國(guó)苓教授負(fù)責(zé)項(xiàng)目7 的編寫; 鐘小華老師負(fù)責(zé)項(xiàng)目3、項(xiàng)目4 的編寫; 肖成軍老師負(fù)責(zé)項(xiàng)目2、項(xiàng)目6 的編寫。
本書中引用的實(shí)際案例的技術(shù)資料及圖樣等大都為編者所設(shè)計(jì); 書中引用了發(fā)那科機(jī)器人、庫卡機(jī)器人公開的技術(shù)資料和圖片; 在介紹機(jī)器視覺技術(shù)時(shí)引用了韓九強(qiáng)教授主編的《機(jī)器視覺技術(shù)及應(yīng)用》的有關(guān)內(nèi)容。
由于本書應(yīng)用了大量案例, 具有工程設(shè)計(jì)與實(shí)施的參考價(jià)值, 所以本書不僅可作為大學(xué)本科機(jī)器人工程專業(yè)的基礎(chǔ)教材, 也可作為專業(yè)人員的參考書使用。
由于編者的水平有限, 書中難免存在不妥和錯(cuò)誤之處, 敬請(qǐng)批評(píng)指正, 不勝感謝。
前言
項(xiàng)目1 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展史及分類……… 1
1. 1 概述………………………………………… 1
1. 2 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程以及在我國(guó)的
發(fā)展現(xiàn)狀…………………………………… 1
1. 2. 1 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程……………… 1
1. 2. 2 國(guó)外工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展……………… 2
1. 2. 3 國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展……………… 2
1. 3 工業(yè)機(jī)器人的分類及其特點(diǎn)……………… 5
1. 3. 1 機(jī)器人的坐標(biāo)系描述及運(yùn)動(dòng)命名
原則…………………………………… 6
1. 3. 2 直線機(jī)器人…………………………… 8
1. 3. 3 圓柱坐標(biāo)系機(jī)器人…………………… 8
1. 3. 4 關(guān)節(jié)坐標(biāo)系機(jī)器人…………………… 8
1. 3. 5 并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)器人(蜘蛛機(jī)器人) … 9
1. 4 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)合…………………… 10
習(xí)題……………………………………………… 10
項(xiàng)目2 工業(yè)機(jī)器人本體的關(guān)鍵部件與
構(gòu)成…………………………………… 11
2. 1 概述……………………………………… 11
2. 2 工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵部件………………… 11
2. 2. 1 伺服電動(dòng)機(jī)………………………… 11
2. 2. 2 諧波減速器………………………… 15
2. 2. 3 擺線針輪減速器…………………… 18
2. 2. 4 行星減速器………………………… 20
2. 2. 5 線性滑軌…………………………… 22
2. 2. 6 直線運(yùn)動(dòng)單元……………………… 24
2. 2. 7 滾珠絲杠…………………………… 24
2. 2. 8 同步帶……………………………… 26
2. 2. 9 回轉(zhuǎn)支承…………………………… 28
2. 2. 10 高精密軸承………………………… 29
2. 2. 11 直線電動(dòng)機(jī)………………………… 30
2. 3 工業(yè)機(jī)器人本體制造使用的材料……… 31
2. 3. 1 鑄鐵………………………………… 31
2. 3. 2 鑄鋼………………………………… 31
2. 3. 3 鑄造不銹鋼………………………… 31
2. 3. 4 鋁合金型材………………………… 31
2. 3. 5 鑄造鋁合金………………………… 32
2. 3. 6 鑄造工藝…………………………… 32
2. 4 工業(yè)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)…………………… 33
2. 4. 1 直線機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)……………… 33
2. 4. 2 平行機(jī)構(gòu)搬運(yùn)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)…… 36
2. 4. 3 關(guān)節(jié)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)……………… 37
2. 4. 4 發(fā)那科機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)…………… 39
習(xí)題……………………………………………… 42
項(xiàng)目3 機(jī)器人控制系統(tǒng)…………………… 44
3. 1 概述……………………………………… 44
3. 2 機(jī)器人的控制及編程軟件……………… 44
3. 2. 1 采用PLC+人機(jī)界面的軟件編程及
控制………………………………… 44
3. 2. 2 采用PLC+嵌入式觸摸屏和組態(tài)
軟件編程…………………………… 48
3. 2. 3 采用工業(yè)PC+PLC 的編程與控制… 49
3. 3 成套機(jī)器人控制系統(tǒng)…………………… 51
3. 3. 1 KEBA 機(jī)器人控制系統(tǒng)…………… 51
3. 3. 2 卡諾普機(jī)器人控制系統(tǒng)…………… 52
3. 4 發(fā)那科機(jī)器人控制系統(tǒng)………………… 56
3. 4. 1 發(fā)那科機(jī)器人系統(tǒng)組成…………… 56
3. 4. 2 發(fā)那科機(jī)器人控制系統(tǒng)———控制器
與通信……………………………… 56
3. 4. 3 發(fā)那科機(jī)器人控制系統(tǒng)———應(yīng)用
軟件工具包………………………… 62
習(xí)題……………………………………………… 63
項(xiàng)目4 工業(yè)機(jī)器人感知系統(tǒng)……………… 64
4. 1 概述……………………………………… 64
4. 2 力覺傳感器……………………………… 65
4. 3 角度傳感器……………………………… 65
4. 4 位移傳感器……………………………… 67
4. 5 距離傳感器……………………………… 68
4. 5. 1 激光檢測(cè)…………………………… 68
4. 5. 2 超聲波距離傳感器………………… 71
4. 6 接近傳感器……………………………… 72
4. 6. 1 接近開關(guān)…………………………… 72
4. 6. 2 霍爾開關(guān)…………………………… 73
Ⅴ
4. 7 位置傳感器……………………………… 73
4. 7. 1 光敏開關(guān)…………………………… 73
4. 7. 2 光纖放大器………………………… 74
4. 7. 3 光幕………………………………… 75
4. 7. 4 干簧管……………………………… 76
4. 7. 5 行程開關(guān)…………………………… 76
4. 8 運(yùn)動(dòng)傳感器……………………………… 76
4. 9 工業(yè)機(jī)器人二維視覺檢測(cè)系統(tǒng)………… 77
4. 9. 1 工業(yè)機(jī)器人二維視覺系統(tǒng)組成…… 78
4. 9. 2 工業(yè)機(jī)器人二維視覺系統(tǒng)硬件
介紹………………………………… 78
4. 9. 3 工業(yè)機(jī)器人二維視覺檢測(cè)實(shí)例…… 82
4. 10 工業(yè)機(jī)器人三維視覺檢測(cè)系統(tǒng)………… 84
4. 10. 1 三維激光視覺檢測(cè)系統(tǒng)
(發(fā)那科) ………………………… 84
4. 10. 2 機(jī)器視覺-結(jié)構(gòu)光測(cè)量的三角測(cè)量
原理………………………………… 85
4. 10. 3 三維激光視覺掃描儀的配置……… 87
4. 10. 4 iRVision 系統(tǒng)設(shè)置………………… 87
4. 10. 5 圖像軟件UIF 的使用……………… 88
4. 10. 6 應(yīng)用舉例…………………………… 89
習(xí)題……………………………………………… 90
項(xiàng)目5 工業(yè)機(jī)器人手爪…………………… 91
5. 1 概述……………………………………… 91
5. 2 碼垛手爪………………………………… 91
5. 2. 1 紙箱手爪…………………………… 91
5. 2. 2 膜包手爪…………………………… 92
5. 2. 3 袋裝手爪…………………………… 94
5. 3 裝箱手爪………………………………… 96
5. 3. 1 小型夾持手爪……………………… 96
5. 3. 2 利樂包的裝箱手爪………………… 97
5. 4 真空吸取手爪…………………………… 97
5. 4. 1 真空吸盤及其手爪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)……… 97
5. 4. 2 真空吸盤的結(jié)構(gòu)與種類…………… 98
5. 4. 3 真空源的選用……………………… 98
5. 5 電磁吸取手爪…………………………… 101
5. 6 氣缸手爪………………………………… 101
5. 7 手爪快換接頭…………………………… 102
習(xí)題…………………………………………… 104
項(xiàng)目6 機(jī)器人本體移動(dòng)裝置及AGV
輸送小車…………………………… 105
6. 1 概述……………………………………… 105
6. 2 機(jī)器人本體天軌移動(dòng)裝置……………… 105
6. 3 機(jī)器人本體地軌移動(dòng)裝置……………… 106
6. 4 AGV 小車……………………………… 106
6. 4. 1 輸送小車的分類、定位、供電和
通信………………………………… 106
6. 4. 2 用于機(jī)器人本體移動(dòng)的小車……… 107
6. 4. 3 輸送小車的供電方式……………… 107
6. 4. 4 輸送小車的導(dǎo)航…………………… 111
6. 4. 5 輸送小車的結(jié)構(gòu)…………………… 112
6. 4. 6 其他AGV 輸送小車圖例………… 114
習(xí)題…………………………………………… 114
項(xiàng)目7 機(jī)器人周邊輔助設(shè)備…………… 115
7. 1 概述……………………………………… 115
7. 2 規(guī)整定位機(jī)構(gòu)…………………………… 115
7. 2. 1 碼垛規(guī)整機(jī)構(gòu)……………………… 115
7. 2. 2 裝箱規(guī)整機(jī)構(gòu)……………………… 119
7. 3 旋轉(zhuǎn)平臺(tái)………………………………… 120
7. 3. 1 機(jī)器人噴涂移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)臺(tái)………… 120
7. 3. 2 機(jī)器人焊接轉(zhuǎn)臺(tái)…………………… 121
7. 4 輸送機(jī)…………………………………… 124
7. 4. 1 皮帶輸送機(jī)………………………… 124
7. 4. 2 輥筒輸送機(jī)………………………… 126
7. 4. 3 鏈板輸送機(jī)………………………… 133
7. 4. 4 鏈條輸送機(jī)………………………… 137
7. 4. 5 物料的變道輸送機(jī)………………… 140
7. 4. 6 懸掛鏈輸送機(jī)……………………… 142
7. 4. 7 倍速鏈輸送機(jī)……………………… 144
習(xí)題…………………………………………… 148
項(xiàng)目8 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)…………… 149
8. 1 概述……………………………………… 149
8. 2 機(jī)器人焊接系統(tǒng)………………………… 149
8. 2. 1 機(jī)器人MIG/ MAG 焊接系統(tǒng)……… 150
8. 2. 2 機(jī)器人TIG 焊接系統(tǒng)……………… 151
8. 2. 3 機(jī)器人點(diǎn)焊焊接系統(tǒng)……………… 154
8. 2. 4 機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)……………… 156
8. 3 機(jī)器人切割系統(tǒng)………………………… 160
8. 3. 1 機(jī)器人激光切割系統(tǒng)……………… 160
8. 3. 2 機(jī)器人等離子切割系統(tǒng)…………… 162
8. 4 機(jī)器人噴涂系統(tǒng)………………………… 163
8. 4. 1 機(jī)器人噴涂系統(tǒng)組成及優(yōu)點(diǎn)……… 163
8. 4. 2 噴涂機(jī)器人本體…………………… 164
8. 4. 3 噴具………………………………… 165
8. 4. 4 機(jī)器人噴涂定量配比控制………… 167
8. 5 機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)………………………… 168
8. 5. 1 各種包裝形式的碼垛……………… 169
8. 5. 2 碼垛機(jī)器人………………………… 170
8. 5. 3 實(shí)例介紹: 某大型奶企的紙箱
碼垛生產(chǎn)線………………………… 171
8. 6 機(jī)器人裝箱系統(tǒng)………………………… 173
8. 6. 1 各種產(chǎn)品的機(jī)器人裝箱…………… 173
8. 6. 2 適合于裝箱作業(yè)的機(jī)器人………… 174
8. 6. 3 實(shí)例介紹: 某大型奶企的利樂
Ⅵ
包的裝箱生產(chǎn)線…………………… 174
8. 7 電路板插件機(jī)器人(自動(dòng)插件機(jī)) … 176
8. 7. 1 插件機(jī)器人的使用………………… 176
8. 7. 2 插件機(jī)器人的組成………………… 177
8. 8 機(jī)器人沖床進(jìn)料與出料裝置…………… 177
8. 8. 1 沖床機(jī)器人應(yīng)用舉例……………… 177
8. 8. 2 適用于沖(折) 床的機(jī)器人……… 178
8. 8. 3 實(shí)例介紹: 沖壓進(jìn)給料機(jī)器人系統(tǒng)和
沖床機(jī)器人系統(tǒng)…………………… 179
8. 9 數(shù)控機(jī)床機(jī)器人進(jìn)料與出料裝置………
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