內容簡介
本書主要介紹了各種類型工業機器人本體和工業機器人的套用系統。本書引用了大量的工程實例,這些實例都是在實際中得到了成功運用的,通過這些實例來介紹各種工業機器人在不同的套用場合所需要的技術。這些技術涉及到工業機器人本體的設計製造技術、製造本體的材料、控制技術、感知元件、視覺技術、機器人手爪及末端執行機構、周邊設備、規整機構、輸送機構等。
圖書目錄
前言
項目1 工業機器人的發展史及分類 1
1. 1 概述 1
1. 2 工業機器人的發展歷程以及在我國的
發展現狀 1
1. 2. 1 工業機器人的發展歷程 1
1. 2. 2 國外工業機器人的發展 2
1. 2. 3 國產工業機器人的發展 2
1. 3 工業機器人的分類及其特點 5
1. 3. 1 機器人的坐標系描述及運動命名
原則 6
1. 3. 2 直線機器人 8
1. 3. 3 圓柱坐標系機器人 8
1. 3. 4 關節坐標系機器人 8
1. 3. 5 並在線上構機器人(蜘蛛機器人) 9
1. 4 工業機器人套用場合 10
習題 10
項目2 工業機器人本體的關鍵部件與
構成 11
2. 1 概述 11
2. 2 工業機器人的關鍵部件 11
2. 2. 1 伺服電動機 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 直線運動單元 24
2. 2. 7 滾珠絲槓 24
2. 2. 8 同步帶 26
2. 2. 9 迴轉支承 28
2. 2. 10 高精密軸承 29
2. 2. 11 直線電動機 30
2. 3 工業機器人本體製造使用的材料 31
2. 3. 1 鑄鐵 31
2. 3. 2 鑄鋼 31
2. 3. 3 鑄造不鏽鋼 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 工業機器人本體結構 33
2. 4. 1 直線機器人本體結構 33
2. 4. 2 平行機構搬運機器人本體結構 36
2. 4. 3 關節機器人本體結構 37
2. 4. 4 發那科機器人本體結構 39
習題 42
項目3 機器人控制系統 44
3. 1 概述 44
3. 2 機器人的控制及編程軟體 44
3. 2. 1 採用PLC+人機界面的軟體編程及
控制 44
3. 2. 2 採用PLC+嵌入式觸控螢幕和組態
軟體編程 48
3. 2. 3 採用工業PC+PLC 的編程與控制 49
3. 3 成套機器人控制系統 51
3. 3. 1 KEBA 機器人控制系統 51
3. 3. 2 卡諾普機器人控制系統 52
3. 4 發那科機器人控制系統 56
3. 4. 1 發那科機器人系統組成 56
3. 4. 2 發那科機器人控制系統———控制器
與通信 56
3. 4. 3 發那科機器人控制系統———套用
軟體工具包 62
習題 63
項目4 工業機器人感知系統 64
4. 1 概述 64
4. 2 力覺感測器 65
4. 3 角度感測器 65
4. 4 位移感測器 67
4. 5 距離感測器 68
4. 5. 1 雷射檢測 68
4. 5. 2 超音波距離感測器 71
4. 6 接近感測器 72
4. 6. 1 接近開關 72
4. 6. 2 霍爾開關 73
Ⅴ
4. 7 位置感測器 73
4. 7. 1 光敏開關 73
4. 7. 2 光纖放大器 74
4. 7. 3 光幕 75
4. 7. 4 乾簧管 76
4. 7. 5 行程開關 76
4. 8 運動感測器 76
4. 9 工業機器人二維視覺檢測系統 77
4. 9. 1 工業機器人二維視覺系統組成 78
4. 9. 2 工業機器人二維視覺系統硬體
介紹 78
4. 9. 3 工業機器人二維視覺檢測實例 82
4. 10 工業機器人三維視覺檢測系統 84
4. 10. 1 三維雷射視覺檢測系統
(發那科) 84
4. 10. 2 機器視覺-結構光測量的三角測量
原理 85
4. 10. 3 三維雷射視覺掃瞄器的配置 87
4. 10. 4 iRVision 系統設定 87
4. 10. 5 圖像軟體UIF 的使用 88
4. 10. 6 套用舉例 89
習題 90
項目5 工業機器人手爪 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構特點 97
5. 4. 2 真空吸盤的結構與種類 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
習題 104
項目6 機器人本體移動裝置及AGV
輸送小車 105
6. 1 概述 105
6. 2 機器人本體天軌移動裝置 105
6. 3 機器人本體地軌移動裝置 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 用於機器人本體移動的小車 107
6. 4. 3 輸送小車的供電方式 107
6. 4. 4 輸送小車的導航 111
6. 4. 5 輸送小車的結構 112
6. 4. 6 其他AGV 輸送小車圖例 114
習題 114
項目7 機器人周邊輔助設備 115
7. 1 概述 115
7. 2 規整定位機構 115
7. 2. 1 碼垛規整機構 115
7. 2. 2 裝箱規整機構 119
7. 3 旋轉平台 120
7. 3. 1 機器人噴塗移動及旋轉台 120
7. 3. 2 機器人焊接轉台 121
7. 4 輸送機 124
7. 4. 1 皮帶輸送機 124
7. 4. 2 輥筒輸送機 126
7. 4. 3 鏈板輸送機 133
7. 4. 4 鏈條輸送機 137
7. 4. 5 物料的變道輸送機 140
7. 4. 6 懸掛鏈輸送機 142
7. 4. 7 倍速鏈輸送機 144
習題 148
項目8 工業機器人套用系統 149
8. 1 概述 149
8. 2 機器人焊接系統 149
8. 2. 1 機器人MIG/ MAG 焊接系統 150
8. 2. 2 機器人TIG 焊接系統 151
8. 2. 3 機器人點焊焊接系統 154
8. 2. 4 機器人雷射焊接系統 156
8. 3 機器人切割系統 160
8. 3. 1 機器人雷射切割系統 160
8. 3. 2 機器人等離子切割系統 162
8. 4 機器人噴塗系統 163
8. 4. 1 機器人噴塗系統組成及優點 163
8. 4. 2 噴塗機器人本體 164
8. 4. 3 噴具 165
8. 4. 4 機器人噴塗定量配比控制 167
8. 5 機器人搬運系統 168
8. 5. 1 各種包裝形式的碼垛 169
8. 5. 2 碼垛機器人 170
8. 5. 3 實例介紹: 某大型奶企的紙箱
碼垛生產線 171
8. 6 機器人裝箱系統 173
8. 6. 1 各種產品的機器人裝箱 173
8. 6. 2 適合於裝箱作業的機器人 174
8. 6. 3 實例介紹: 某大型奶企的利樂
Ⅵ
包的裝箱生產線 174
8. 7 電路板外掛程式機器人(自動外掛程式機) 176
8. 7. 1 外掛程式機器人的使用 176
8. 7. 2 外掛程式機器人的組成 177
8. 8 機器人沖床進料與出料裝置 177
8. 8. 1 沖床機器人套用舉例 177
8. 8. 2 適用於沖(折) 床的機器人 178
8. 8. 3 實例介紹: 衝壓進給料機器人系統和
沖床機器人系統 179
8. 9 數控工具機機器人進料與出料裝置 182
8. 10 注塑機取件機器人 182
8. 11 機器人分揀系統 183
8. 11. 1 蜘蛛機器人分揀 184
8. 11. 2 二維平面小型六軸機器人分揀 184
8. 11. 3 三維空間任意姿態物料的分揀 184
8. 11. 4 分揀機器人 185
8. 12 機器人產品裝配 185
8. 12. 1 用於機器人本身的生產裝配 186
8. 12. 2 用於汽車的生產裝配 186
8. 12. 3 並聯蜘蛛機器人用於裝配生產的
案例 186
8. 13 機器人打磨系統 188
8. 13. 1 機器人手持工件打磨 188
8. 13. 2 機器人手持工具對工件打磨 189
習題 189
參考文獻 191