本書用四篇分別介紹機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)技術(shù)及其實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。介紹機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)；以安川機(jī)器人為例，介紹工業(yè)機(jī)器人操作的相關(guān)技術(shù)和方法；基于六自由度可拆裝模塊化工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與拆裝實(shí)驗(yàn)，使讀者掌握工業(yè)通用串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與原理；介紹工業(yè)機(jī)器人工裝夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和方法。
我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，未來(lái)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將逐漸由勞動(dòng)力密集型轉(zhuǎn)化為技術(shù)密集型，新設(shè)備中很多都與機(jī)器人有關(guān)，需要大量的掌握機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)的人才。這些人員需要進(jìn)行機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)，以提高從業(yè)人員的素質(zhì)。
本書以機(jī)器人實(shí)際操作能力的培養(yǎng)為重點(diǎn)，是適合高等院校機(jī)電類、自動(dòng)化等專業(yè)本科生學(xué)習(xí)的配套實(shí)訓(xùn)教程，也可作為高等職業(yè)教育、繼續(xù)工程教育相關(guān)專業(yè)的教材。
全書較系統(tǒng)地介紹了機(jī)器人實(shí)際操作技術(shù)的基本方法，并引入若干工程實(shí)例。本書始終遵循“突出工程應(yīng)用性、力求體現(xiàn)可讀性和內(nèi)容選材新穎性”的原則。
本教程從學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)和培訓(xùn)的角度，主要介紹如下四方面內(nèi)容：
�。�1）機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)。
�。�2）以安川工業(yè)機(jī)器人為例，介紹工業(yè)機(jī)器人操作的相關(guān)技術(shù)和方法，提高學(xué)生的動(dòng)手和操作能力。
�。�3）基于六自由度可拆裝模塊化工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與拆裝實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生不僅能通過(guò)該機(jī)器人掌握工業(yè)通用串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與原理，還能夠親自動(dòng)手分解操作，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
�。�4）以汽車車身機(jī)器人焊接為例，介紹機(jī)器人工裝夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和方法。
本書共4篇14章，介紹機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)及其實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
第1篇包括兩章，在第1章簡(jiǎn)要介紹機(jī)器人技術(shù)與發(fā)展的基礎(chǔ)上，第2章介紹了機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)及傳感系統(tǒng)的主要部件。
第2篇以安川焊接機(jī)器人為例，介紹了工業(yè)機(jī)器人操作的相關(guān)技術(shù)和方法，主要內(nèi)容包括機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及工作原理、機(jī)器人的編程和操作、機(jī)器人的簡(jiǎn)單程序示教及再現(xiàn)、機(jī)器人的示教操作要點(diǎn)、機(jī)器人的再現(xiàn)操作要點(diǎn)、工業(yè)機(jī)器人指令、機(jī)器人的安全和維護(hù)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例等。
第3篇主要內(nèi)容為：可拆裝模塊化工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與拆裝實(shí)驗(yàn)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以及示教再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。
第4篇主要介紹工業(yè)機(jī)器人工裝夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和方法，包括：工業(yè)機(jī)器人焊接工裝設(shè)計(jì)及焊接夾具設(shè)計(jì)案例。
本書由俞建榮任主編，王殿君任副主編。第1篇第1章由俞建榮負(fù)責(zé)完成、第2章由王殿君、陳亞負(fù)責(zé)完成，第2篇、第4篇主要由俞建榮負(fù)責(zé)完成，第3篇主要由王振華、陳亞負(fù)責(zé)完成。楊德宇參加了第2篇、第4篇的編寫，并在全稿文字處理方面做了許多工作。全書由俞建榮教授統(tǒng)稿。
本書可作為應(yīng)用型本科機(jī)電類各專業(yè)的教材，也可作為自學(xué)、遠(yuǎn)程教育、高職高專教育的教學(xué)用書以及有關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。
本書得到北京市屬高等學(xué)校人才強(qiáng)教深化計(jì)劃資助項(xiàng)目（PHR200907221）的支持。
本書的編寫得到安川首鋼機(jī)器人有限公司、蘇州博實(shí)機(jī)器人技術(shù)有限公司等企業(yè)江中控研究院有限公司的大力支持,參考了其有關(guān)機(jī)器人培訓(xùn)方面的材料，在此一并表示衷心的感謝。
限于編者水平有限,書中不足與疏漏之處在所難免,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
序
前言
第1篇機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)
第1章概述1
1.1機(jī)器人技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀1
1.2我國(guó)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)及急需
解決的關(guān)鍵問(wèn)題4
1.2.1我國(guó)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)4
1.2.2急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題5
第2章機(jī)器人驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)及傳感系統(tǒng)
主要部件7
2.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件7
2.1.1舵機(jī)及舵機(jī)伺服控制7
2.1.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)8
2.1.3伺服電動(dòng)機(jī)11
2.2傳動(dòng)系統(tǒng)主要部件13
2.2.1諧波減速器13
2.2.2同步齒形帶15
2.2.3行星齒輪減速器15
2.3傳感系統(tǒng)主要部件16
2.3.1紅外測(cè)距傳感器16
2.3.2激光測(cè)距傳感器16
2.3.3旋轉(zhuǎn)編碼器18
2.3.4光電開關(guān)傳感器20
2.3.5接近開關(guān)21
2.3.6磁性開關(guān)22
2.3.7壓力傳感器23
2.3.8姿態(tài)傳感器26
2.3.9溫度傳感器27第2篇安川機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)與實(shí)踐
第3章安川NX100機(jī)器人結(jié)構(gòu)及
工作原理30
3.1安川NX100機(jī)器人簡(jiǎn)介30
3.2安川NX100機(jī)器人的結(jié)構(gòu)31
3.2.1電源箱32
3.2.2控制箱32
第4章安川NX100機(jī)器人的編程
和操作36
4.1機(jī)器人的開啟36
4.1.1開機(jī)前準(zhǔn)備36
4.1.2開機(jī)操作36
4.2示教編程器36
4.2.1示教編程器的按鍵功能36
4.2.2示教編程器的畫面顯示40
4.2.3示教編程器字符輸入45
4.2.4動(dòng)作模式46
4.3機(jī)器人的軸與坐標(biāo)系47
4.3.1機(jī)器人的軸47
4.3.2機(jī)器人的坐標(biāo)系47
第5章簡(jiǎn)單的示教和再現(xiàn)52
5.1示教52
5.1.1示教前的準(zhǔn)備52
5.1.2示教的基本步驟52
5.1.3軌跡的確認(rèn)57
5.1.4程序的修改57
5.2程序再現(xiàn)57
5.2.1程序再現(xiàn)前的準(zhǔn)備57
5.2.2再現(xiàn)的步驟57
5.3機(jī)器人弧焊實(shí)例57
5.3.1程序57
5.3.2示教58
5.3.3設(shè)定焊接條件59
5.3.4軌跡和焊接的確認(rèn)60
5.4機(jī)器人搬運(yùn)實(shí)例60
5.4.1程序60
5.4.2工具命令的使用方法61
5.4.3示教62
5.4.4軌跡和動(dòng)作的確認(rèn)67
5.5機(jī)器人機(jī)加工實(shí)例68
5.5.1程序68
5.5.2示教69
5.5.3軌跡和動(dòng)作的確認(rèn)71
5.6機(jī)器人點(diǎn)焊實(shí)例72
5.6.1程序72
5.6.2設(shè)定焊接條件72
5.6.3示教73
5.6.4軌跡和焊接的確認(rèn)74
5.7機(jī)器人噴涂實(shí)例75
5.7.1程序75
5.7.2設(shè)定噴涂條件76
5.7.3示教76
5.7.4軌跡和動(dòng)作的確認(rèn)79
第6章示教操作要點(diǎn)80
6.1示教前的準(zhǔn)備80
6.2示教80
6.2.1插補(bǔ)方式與再現(xiàn)速度的種類80
6.2.2程序點(diǎn)示教82
6.3確認(rèn)程序點(diǎn)84
6.4修改程序點(diǎn)86
6.5修改程序87
6.5.1調(diào)出程序87
6.5.2與程序相關(guān)的畫面88
6.5.3修改程序的其他方面88
6.6命令編輯88
6.6.1命令組的說(shuō)明89
6.6.2程序舉例89
6.6.3需要注意的其他方面90
6.7程序的編輯90
6.7.1選擇范圍90
6.7.2復(fù)制92
6.7.3剪切93
6.7.4粘貼93
6.7.5反轉(zhuǎn)粘貼94
6.8試運(yùn)行95
第7章再現(xiàn)操作要點(diǎn)96
7.1再現(xiàn)前的準(zhǔn)備96
7.2再現(xiàn)96
7.2.1再現(xiàn)畫面96
7.2.2再現(xiàn)運(yùn)行97
7.2.3再現(xiàn)的特殊運(yùn)行97
7.3停止與再起動(dòng)98
7.4修改再現(xiàn)速度99
第8章指令101
8.1INFORM Ⅱ語(yǔ)言指令表101
8.2運(yùn)動(dòng)指令101
8.3調(diào)用指令103
8.4跳轉(zhuǎn)指令103
8.5I/O指令103
8.6延時(shí)指令“TIMER”和脈沖指令“PULSE”104
8.7等待指令104
8.8運(yùn)算指令104
8.9操作命令105
8.10SHIFT命令106
第9章機(jī)器人安全和維護(hù)108
9.1操作安全事項(xiàng)108
9.1.1操作人員安全注意事項(xiàng)108
9.1.2機(jī)器人的安裝注意事項(xiàng)110
9.2機(jī)器人的維護(hù)111
9.2.1機(jī)械手保養(yǎng)注意事項(xiàng)111
9.2.2控制箱保養(yǎng)注意事項(xiàng)112
9.2.3機(jī)器人日常保養(yǎng)注意事項(xiàng)112
第10章工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例113
10.1機(jī)器人在汽車座椅骨架焊接中的應(yīng)用113
10.1.1機(jī)器人工作站的組成及系統(tǒng)配置113
10.1.2機(jī)器人示教軌跡的確定114
10.1.3焊接參數(shù)的設(shè)定及控制115
10.2機(jī)器人在摩托車踏板式車架焊接中的應(yīng)用115
10.2.1機(jī)器人工作站組成115
10.2.2機(jī)器人焊接生產(chǎn)線主要設(shè)備116
第2篇作業(yè)焊接機(jī)器人操作118
作業(yè)A熟悉焊接機(jī)器人的基本功能和操作要領(lǐng)118
作業(yè)B焊接機(jī)器人空間直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)119
作業(yè)C焊接機(jī)器人空間曲線運(yùn)動(dòng)
操作120第3篇機(jī)器人結(jié)構(gòu)與拆裝實(shí)驗(yàn)
第11章可拆裝模塊化機(jī)器人的結(jié)構(gòu)121
11.1機(jī)器人簡(jiǎn)介122
11.2機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)124
11.2.1機(jī)器人的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)124
11.2.2各模塊機(jī)械結(jié)構(gòu)125
11.3機(jī)器人控制系統(tǒng)128
11.3.1機(jī)器人控制系統(tǒng)組成128
11.3.2機(jī)器人步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)128
11.3.3機(jī)器人交流伺服電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)128
第12章可拆裝模塊化機(jī)器人實(shí)驗(yàn)130
12.1機(jī)器人示教再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)130
12.1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?30
12.1.2實(shí)驗(yàn)原理130
12.1.3實(shí)驗(yàn)步驟131
12.2機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析實(shí)驗(yàn)133
12.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?33
12.2.2實(shí)驗(yàn)原理133
12.2.3實(shí)驗(yàn)步驟134
12.3機(jī)器人機(jī)械本體拆卸和裝配實(shí)驗(yàn)139
12.3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?39
12.3.2實(shí)驗(yàn)原理139
12.3.3實(shí)驗(yàn)步驟140
12.4機(jī)器人各關(guān)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)155
12.4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?55
12.4.2實(shí)驗(yàn)原理155
12.4.3實(shí)驗(yàn)步驟156第4篇工業(yè)機(jī)器人工裝
第13章工業(yè)機(jī)器人焊接工裝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介159
13.1概述159
13.1.1機(jī)器人焊接工裝夾具的設(shè)計(jì)原則159
13.1.2焊接工裝夾具的分類、組成和特點(diǎn)160
13.1.3機(jī)器人焊接工裝夾具的方案設(shè)計(jì)161
13.2機(jī)器人焊接工裝夾具的常用結(jié)構(gòu)163
13.2.1夾具的基本組成163
13.2.2基板163
13.2.3L板及H腿163
13.2.4支板164
13.2.5夾緊臂164
13.2.6定位塊166
13.2.7墊片及側(cè)板166
13.2.8定位銷167
13.2.9支架170
13.2.10鉸鏈銷及鏈接171
13.2.11H形鏈接173
13.2.12閉鎖裝置及保護(hù)罩173
13.2.13支承架174
13.2.14焊槍導(dǎo)向175
13.2.15工件導(dǎo)向及吊具導(dǎo)向裝置176
13.2.16焊槍通過(guò)性176
13.2.17旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)176
13.2.18舉升機(jī)構(gòu)176
第14章機(jī)器人焊接夾具設(shè)計(jì)案例分析179
14.1摩托車車架機(jī)器人焊接夾具的設(shè)計(jì)案例179
14.1.1車架焊接工裝夾具設(shè)計(jì)方案的確定179
14.1.2車架在夾具中的定位以及定位器與夾具體的確定179
14.2汽車車身裝焊的工裝設(shè)計(jì)案例181
14.2.1汽車車身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及對(duì)裝焊工裝的要求181
14.2.2裝配精度183
14.2.36點(diǎn)定則在車身焊裝夾具上的應(yīng)用183
14.2.4車身分塊和定位基準(zhǔn)的選擇184
14.2.5車身焊接夾具的結(jié)構(gòu)及定位夾緊特點(diǎn)184
14.3用于汽車生產(chǎn)線上的機(jī)器人焊接夾具設(shè)計(jì)案例185
第4篇作業(yè)機(jī)器人焊接工裝夾具操作188
參考文獻(xiàn)189
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