編輯推薦
對工業機器人的結構、安裝、維護等進行瞭深入的介紹,對電氣控製係統和各組成部件的安裝連接技術,以及操作編程技術進行瞭詳細的說明,獲得瞭安川公司技術人員的大力支持。
內容簡介
本書介紹瞭工業機器人的産生、發展和分類概況,工業機器人的組成、特點和技術性能等入門知識;全麵係統地闡述瞭工業機器人本體的機械結構及安裝維護要求;對諧波減速器、RV減速器等核心部件的結構原理和裝配調整方法,進行瞭深入具體的介紹;對工業機器人的電氣控製係統和各組成部件的安裝連接技術,以及工業機器人的手動操作、示教編程、再現運行等操作編程技術,進行瞭完整詳細的說明。
目錄
前言
第1章緒論1
1.1機器人的産生和定義1
1.1.1機器人的産生1
1.1.2機器人的定義3
1.2機器人的發展4
1.2.1技術發展水平4
1.2.2研發與應用情況6
1.3機器人的分類10
1.3.1專業分類法和應用分類法10
1.3.2服務機器人簡介11
1.4工業機器人及應用15
1.4.1發展簡史15
1.4.2産品分類與應用17
1.4.3主要生産企業20
第2章工業機器人的基本特性29
2.1工業機器人的組成29
2.1.1工業機器人及係統29
2.1.2常用的附件31
2.1.3電氣控製係統34
2.2工業機器人的特點36
2.2.1基本特點36
2.2.2工業機器人與數控機床37
2.2.3工業機器人與機械手40
2.3工業機器人的結構形態41
2.3.1垂直串聯型41
2.3.2水平串聯型44
2.3.3並聯型46
2.4工業機器人的技術性能48
2.4.1主要技術參數48
2.4.2自由度51
2.4.3工作範圍53
2.4.4其他指標55
第3章機械結構與維修57
3.1本體的結構形式57
3.1.1基本結構與特點57
3.1.2其他常見結構59
3.1.3MH6機器人結構簡述62
3.2機身結構與維修64
3.2.1基座結構與機器人安裝64
3.2.2腰部結構與維修66
3.2.3下臂結構與維修69
3.2.4上臂結構與維修71
3.3手腕結構與維修73
3.3.1手腕總體結構73
3.3.2R軸結構與維修76
3.3.3B軸結構與維修79
3.3.4T軸結構與維修80
3.4後驅手腕結構與維修84
3.4.1上臂結構與維修84
3.4.2手腕結構與維修87
3.5其他典型結構與維修90
3.5.1RRR/BRR手腕結構與維修90
3.5.2前驅SCARA結構與維修92
3.5.3後驅SCARA結構與維修94
第4章常用基礎件的安裝與維護98
4.1CRB與同步帶的安裝與維護98
4.1.1機械核心部件概述98
4.1.2CRB的安裝與維護99
4.1.3同步帶安裝與維護102
4.2滾珠絲杠的安裝與維護105
4.2.1滾珠絲杠的結構原理105
4.2.2滾珠絲杠的預緊107
4.2.3滾珠絲杠的安裝與維護109
4.3滾動導軌的安裝與維護112
4.3.1滾動導軌的結構原理112
4.3.2滾動導軌的安裝114
4.3.3滾動導軌的使用與維護115
4.3.4滾動導軌塊的使用與維護117
第5章諧波減速器的安裝與維護119
5.1諧波減速器結構原理及産品119
5.1.1諧波減速器的結構原理119
5.1.2諧波減速迴轉執行器123
5.1.3哈默納科産品與性能125
5.2部件型減速器的安裝與維護130
5.2.1CSF/CSG係列標準減速器130
5.2.2CSD係列超薄型減速器132
5.2.3SHF/SHG係列標準減速器134
5.2.4FB/FR係列薄餅形減速器136
5.3單元型減速器的安裝與維護140
5.3.1CSF/CSG-2UH係列標準減速器140
5.3.2CSD-2UH係列超薄型減速器144
5.3.3CSG-2UK係列密封型減速器147
5.3.4CSD-2UF係列中空軸超薄型減速器149
5.3.5禮帽形SHF/SHG-2U係列減速器151
5.3.6SHD-2UH係列中空軸超薄型減速器155
5.4簡易單元型減速器的安裝與維護156
5.4.1産品係列與結構特點156
5.4.2減速器的安裝與維護158
5.5齒輪箱型減速器的安裝與維護162
5.5.1産品結構與特點162
5.5.2減速器的安裝與維護164
5.6微型減速器的安裝與維護166
5.6.1産品係列及特點166
5.6.2減速器內部結構168
5.6.3減速器的安裝與維護171
第6章RV減速器的安裝與維護173
6.1RV減速器結構原理及産品173
6.1.1RV減速器結構原理173
6.1.2納博特斯剋産品與性能178
6.2部件型減速器的安裝與維護182
6.2.1減速器安裝的基本要求182
6.2.2RV基本型減速器的安裝與維護187
6.2.3RV E標準型減速器的安裝與維護191
6.2.4RV N緊湊型減速器的安裝與維護194
6.2.5RV C中空型減速器的安裝與維護196
6.3齒輪箱型減速器的安裝與維護199
6.3.1GH高速型減速器的安裝與維護199
6.3.2RD2標準型減速器的安裝與維護202
6.3.3RS扁平型減速器的安裝與維護206
第7章電氣控製係統的安裝與連接208
7.1係統組成與連接總圖208
7.1.1DX100控製係統組成208
7.1.2DX100電源連接總圖212
7.1.3DX100信號連接總圖214
7.2控製部件的安裝與連接216
7.2.1ON/OFF單元216
7.2.2安全單元218
7.2.3I/O單元222
7.2.4電源單元及IR控製器228
7.3伺服驅動器的安裝與連接230
7.3.1電源模塊230
7.3.2伺服控製闆232
7.3.3逆變模塊235
7.3.4製動單元237
7.4機器人本體的電氣連接239
7.4.1器件安裝和連接概述239
7.4.2動力電纜的安裝與連接243
7.4.3信號電纜的安裝與連接246
7.4.4其他部件的安裝與連接253
第8章工業機器人的操作與編程255
8.1示教器及其功能255
8.1.1操作開關與按鈕255
8.1.2操作麵闆256
8.1.3顯示器261
8.2機器人的安全操作265
8.2.1開機與關機265
8.2.2安全模式及設定268
8.3機器人的點動操作273
8.3.1控製組及坐標係選擇273
8.3.2機器人的點動操作方法276
8.3.3本體的點動定位280
8.3.4工具的點動定位282
8.3.5工具的點動定嚮284
8.4機器人的示教編程288
8.4.1程序與編程288
8.4.2示教準備操作292
8.4.3移動命令輸入操作296
8.4.4作業命令輸入操作301
8.5命令編輯和程序試運行305
8.5.1移動命令的編輯305
8.5.2其他命令的編輯311
8.5.3連續移動和暫停命令編輯314
8.5.4程序點檢查、點重閤及試運行316
8.6程序的再現318
8.6.1主程序的登錄與調用318
8.6.2再現的顯示與設定320
8.6.3程序的再現運行325
前言/序言
工業機器人是集機械、電子、控製、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術於一體的機電一體化設備,被稱為工業自動化的三大支持技術之一。隨著社會的進步和勞動力成本的增加,工業機器人在我國的應用已越來越廣。
工業機器人是一種功能完整、可獨立運行的自動化設備,它有自身的控製係統,能依靠自身的控製能力來完成規定的作業任務。工業機器人的操作、調試、維修人員需要熟悉機器人的結構,掌握其操作和編程技術,纔能充分發揮機器人的功能,確保其正常可靠運行。
本書不僅介紹瞭工業機器人的産生、發展和分類概況,工業機器人的組成、特點和技術性能等入門知識,而且重點針對工業機器人的操作、編程、調試、維修人員的實際需求,全麵、係統地闡述瞭工業機器人本體的機械結構及安裝維護要求;對諧波減速器、RV減速器等核心部件的結構原理和裝配調整要求,進行瞭深入具體的介紹;對工業機器人的電氣控製係統和各組成部件的安裝連接技術,以及工業機器人的手動操作、示教編程、再現運行等操作編程技術,進行瞭完整詳細的說明。本書可為企業工業機器人設計、使用、維修人員及高校師生提供參考。
第1~2章介紹瞭機器人的産生、發展、分類及工業機器人的産品與應用情況;對工業機器人的組成、特點和技術性能進行瞭具體說明。
第3章詳細闡述瞭工業機器人的結構形式及各部分的機械結構,並以典型産品為例,係統介紹瞭機械部件的安裝要求和維修方法。
第4章對工業機器人常用的交叉滾子軸承、同步帶、滾珠絲杠、直綫導軌等基礎部件的結構原理、安裝維護要求進行瞭詳細的介紹。
第5~6章對工業機器人的機械核心部件——諧波減速器和RV減速器的結構原理、産品分類、安裝維護要求進行瞭深入具體的介紹。
第7章介紹瞭工業機器人電氣控製係統的結構與組成,並以典型産品為例,全麵介紹瞭電氣控製係統各組成部件的功能和安裝、連接要求。
第8章以典型係統為例,具體介紹瞭工業機器人的安全操作、點動操作及示教編程、命令編輯、再現運行的基本方法和步驟。
由於編著者水平有限,書中難免存在疏漏和錯誤,殷切期望廣大讀者提齣批評、指正,以便進一步提高本書的質量。
本書編寫參閱瞭安川公司、HarmonicDriveSystem公司、NabtescoCorporation及其他相關公司的技術資料,並得到瞭安川公司技術人員的大力支持與幫助,在此錶示衷心的感謝!
編著者
好的,以下是一本名為《工業機器人從入門到應用》的圖書的詳細內容簡介,該簡介嚴格圍繞該書可能涵蓋的核心主題和深度進行構建,但不包含任何其他與此主題無關的內容。 --- 圖書簡介:《工業機器人從入門到應用》 導言:智能製造時代的基石 在當前全球製造業嚮“工業4.0”和智能製造轉型的浪潮中,工業機器人不再是簡單的自動化工具,而是驅動生産力飛躍的核心技術。它們集成瞭精密機械、先進控製理論、傳感器技術與人工智能算法,正在深刻地重塑全球的生産格局。 《工業機器人從入門到應用》旨在為工程技術人員、自動化專業學生以及希望嚮機器人領域轉型的專業人士,提供一個從基礎概念到復雜係統集成的全麵、係統化的知識框架。本書以實踐為導嚮,力求在理論深度與工程應用之間架起一座堅實的橋梁。 全書內容組織遵循“理論先行,實踐驅動”的原則,確保讀者不僅理解“如何做”,更能深刻理解“為什麼這樣做”。 --- 第一部分:基礎理論與機械結構(入門基石) 本部分聚焦於工業機器人的物理基礎和數學描述,是理解後續編程和控製係統的先決條件。 第一章:工業機器人的概念、分類與發展曆史 本章首先界定瞭現代工業機器人的定義、關鍵性能指標(如精度、重復定位精度、速度、負載能力)。詳細闡述瞭目前主流的機器人類型,包括:關節型(六軸及以上)、SCARA(水平多關節型)、Delta(並聯型)機器人及其各自的應用場景和優缺點。此外,追溯瞭工業機器人的技術演進脈絡,展望瞭未來小型化、柔性化和人機協作的發展趨勢。 第二章:機器人運動學基礎 運動學是描述機器人位姿轉換的核心數學工具。本章深入探討瞭機器人運動學的兩大支柱: 1. 正運動學(Forward Kinematics):講解如何利用齊次變換矩陣(Homogeneous Transformation Matrix)精確描述機器人末端執行器(End-Effector, EEF)相對於基座的位姿(位置和姿態)。重點解析D-H(Denavit-Hartenberg)參數錶示法,並通過實例演示其在復雜多關節結構中的應用。 2. 逆運動學(Inverse Kinematics, IK):這是機器人離綫編程和路徑規劃的基礎。詳細介紹瞭解析法(Analytical Solutions)和數值法(Numerical Methods)在求解多自由度機器人逆運動學問題中的應用、收斂性與局限性。 第三章:機器人動力學與驅動係統 動力學是實現精確軌跡跟蹤和高動態響應控製的基礎。本章涵蓋瞭: 1. 動力學方程的建立:介紹拉格朗日法(Lagrange-Euler Formulation)和牛頓-歐拉法(Newton-Euler Formulation)在建立連杆加速度、力和力矩關係中的應用。 2. 驅動與傳動機構:分析伺服電機(AC/DC Servo Motors)的工作原理,以及諧波減速器(Harmonic Drive)和RV減速器在實現高扭矩輸齣和零背隙方麵的關鍵作用。重點討論減速器精度對整體係統性能的影響。 --- 第二部分:機器人控製與編程(核心技術) 本部分深入講解如何對機器人進行精確控製,並掌握主流的編程語言和開發環境。 第四章:機器人控製係統架構與原理 解析現代工業機器人的閉環控製係統結構,包括運動控製器(Motion Controller)、伺服驅動器和現場總綫通信。重點闡述軌跡規劃(Trajectory Planning)方法,如點位插補、直綫插補和圓弧插補,以及如何生成平滑且符閤機械限製的關節速度和加速度指令。 第五章:機器人示教與編程技術 本章是實現實際應用的關鍵: 1. 示教器操作與基礎編程:詳細介紹主流品牌機器人(如FANUC、ABB、KUKA等)的編程界麵和指令集結構。講解點位記錄、程序邏輯控製(If/Else, Loop)、外部I/O信號處理等基礎編程範例。 2. 坐標係管理與工具中心點(TCP)標定:詳述如何定義和切換不同的工作坐標係(世界坐標係、用戶坐標係、工具坐標係),以及精確標定工具中心點(TCP Calibration)的必要性和常用方法(如三點法、圓弧法)。 第六章:高級控製與離綫仿真 麵嚮復雜任務需求,本章介紹: 1. 力控製與阻抗控製:講解在需要與環境交互的任務中(如打磨、拋光、裝配),如何利用外部傳感器和內部力矩傳感器實現柔順控製,確保加工質量和設備安全。 2. 機器人離綫編程與仿真環境:介紹主流的離綫編程軟件(如RoboGuide, RobotStudio)的使用方法,如何導入CAD模型,進行碰撞檢測,優化程序路徑,從而大幅縮短現場調試時間。 --- 第三部分:係統集成與典型應用(邁嚮實戰) 本部分將理論和編程知識應用於實際的工程場景,是“應用”層麵內容的集中體現。 第七章:視覺引導係統集成(Robotic Vision) 視覺係統是提升機器人柔性和智能性的關鍵。本章詳細介紹: 1. 2D/3D 視覺定位:講解工業相機、光源選擇、圖像采集與處理的基本流程。重點分析2D視覺(如平麵定位)和3D視覺(如“Bin Picking”——無序抓取)在坐標轉換和數據解算中的應用。 2. 視覺與機器人聯機:介紹如何通過工業以太網(如EtherNet/IP, Profinet)將視覺係統獲取的坐標信息實時傳輸給機器人控製器,實現高精度的動態定位。 第八章:安全標準與人機協作(Cobots) 隨著機器人安全性的日益重要,本章著重講解: 1. 工業機器人安全標準:深入解讀ISO 10218和ISO/TS 15066等關鍵國際標準,涵蓋安全區域劃分、安全光幕、安全掃描儀的配置與應用。 2. 協作機器人(Cobots)技術:分析協作機器人的設計特點(如力/力矩限製、麯率半徑),以及在無需安全圍欄的場景下,如何設計安全、高效的人機交互流程。 第九章:典型應用案例分析與係統調試 本章通過具體的工程案例,展示從需求分析到係統投産的全過程: 1. 自動化上下料與碼垛:分析大負載和高速搬運場景下的路徑優化和節拍時間計算。 2. 弧焊與點焊工藝集成:講解焊槍路徑的精確補償、焊接參數的同步控製以及焊縫跟蹤技術的應用。 3. 精密裝配與檢測:結閤力控和視覺技術,解析復雜裝配任務中的公差補償策略和在綫質量檢測流程。 --- 結語:麵嚮未來的機器人工程師 《工業機器人從入門到應用》提供瞭一套完整的知識體係,幫助讀者從理解機器人機構的幾何學開始,掌握其控製和編程的核心技能,最終能夠獨立完成復雜工業場景下的係統集成、調試與優化工作,是工業自動化領域工程師必備的實戰手冊。