机器人技术实践教程

序
前言
第1篇机器人基础知识
第1章概述1
1.1机器人技术及发展现状1
1.2我国机器人技术发展的趋势及急需
解决的关键问题4
1.2.1我国机器人技术发展的趋势4
1.2.2急需解决的关键问题5
第2章机器人驱动、传动及传感系统
主要部件7
2.1驱动系统主要部件7
2.1.1舵机及舵机伺服控制7
2.1.2步进电动机8
2.1.3伺服电动机11
2.2传动系统主要部件13
2.2.1谐波减速器13
2.2.2同步齿形带15
2.2.3行星齿轮减速器15
2.3传感系统主要部件16
2.3.1红外测距传感器16
2.3.2激光测距传感器16
2.3.3旋转编码器18
2.3.4光电开关传感器20
2.3.5接近开关21
2.3.6磁性开关22
2.3.7压力传感器23
2.3.8姿态传感器26
2.3.9温度传感器27第2篇安川机器人应用技术与实践
第3章安川NX100机器人结构及
工作原理30
3.1安川NX100机器人简介30
3.2安川NX100机器人的结构31
3.2.1电源箱32
3.2.2控制箱32
第4章安川NX100机器人的编程
和操作36
4.1机器人的开启36
4.1.1开机前准备36
4.1.2开机操作36
4.2示教编程器36
4.2.1示教编程器的按键功能36
4.2.2示教编程器的画面显示40
4.2.3示教编程器字符输入45
4.2.4动作模式46
4.3机器人的轴与坐标系47
4.3.1机器人的轴47
4.3.2机器人的坐标系47
第5章简单的示教和再现52
5.1示教52
5.1.1示教前的准备52
5.1.2示教的基本步骤52
5.1.3轨迹的确认57
5.1.4程序的修改57
5.2程序再现57
5.2.1程序再现前的准备57
5.2.2再现的步骤57
5.3机器人弧焊实例57
5.3.1程序57
5.3.2示教58
5.3.3设定焊接条件59
5.3.4轨迹和焊接的确认60
5.4机器人搬运实例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轨迹和动作的确认67
5.5机器人机加工实例68
5.5.1程序68
5.5.2示教69
5.5.3轨迹和动作的确认71
5.6机器人点焊实例72
5.6.1程序72
5.6.2设定焊接条件72
5.6.3示教73
5.6.4轨迹和焊接的确认74
5.7机器人喷涂实例75
5.7.1程序75
5.7.2设定喷涂条件76
5.7.3示教76
5.7.4轨迹和动作的确认79
第6章示教操作要点80
6.1示教前的准备80
6.2示教80
6.2.1插补方式与再现速度的种类80
6.2.2程序点示教82
6.3确认程序点84
6.4修改程序点86
6.5修改程序87
6.5.1调出程序87
6.5.2与程序相关的画面88
6.5.3修改程序的其他方面88
6.6命令编辑88
6.6.1命令组的说明89
6.6.2程序举例89
6.6.3需要注意的其他方面90
6.7程序的编辑90
6.7.1选择范围90
6.7.2复制92
6.7.3剪切93
6.7.4粘贴93
6.7.5反转粘贴94
6.8试运行95
第7章再现操作要点96
7.1再现前的准备96
7.2再现96
7.2.1再现画面96
7.2.2再现运行97
7.2.3再现的特殊运行97
7.3停止与再起动98
7.4修改再现速度99
第8章指令101
8.1INFORM Ⅱ语言指令表101
8.2运动指令101
8.3调用指令103
8.4跳转指令103
8.5I/O指令103
8.6延时指令“TIMER”和脉冲指令“PULSE”104
8.7等待指令104
8.8运算指令104
8.9操作命令105
8.10SHIFT命令106
第9章机器人安全和维护108
9.1操作安全事项108
9.1.1操作人员安全注意事项108
9.1.2机器人的安装注意事项110
9.2机器人的维护111
9.2.1机械手保养注意事项111
9.2.2控制箱保养注意事项112
9.2.3机器人日常保养注意事项112
第10章工业机器人应用案例113
10.1机器人在汽车座椅骨架焊接中的应用113
10.1.1机器人工作站的组成及系统配置113
10.1.2机器人示教轨迹的确定114
10.1.3焊接参数的设定及控制115
10.2机器人在摩托车踏板式车架焊接中的应用115
10.2.1机器人工作站组成115
10.2.2机器人焊接生产线主要设备116
第2篇作业焊接机器人操作118
作业A熟悉焊接机器人的基本功能和操作要领118
作业B焊接机器人空间直线运动实验119
作业C焊接机器人空间曲线运动
操作120第3篇机器人结构与拆装实验
第11章可拆装模块化机器人的结构121
11.1机器人简介122
11.2机器人的机械结构124
11.2.1机器人的总体机械结构124
11.2.2各模块机械结构125
11.3机器人控制系统128
11.3.1机器人控制系统组成128
11.3.2机器人步进电动机控制系统128
11.3.3机器人交流伺服电动机控制系统128
第12章可拆装模块化机器人实验130
12.1机器人示教再现实验130
12.1.1实验目的130
12.1.2实验原理130
12.1.3实验步骤131
12.2机器人运动学分析实验133
12.2.1实验目的133
12.2.2实验原理133
12.2.3实验步骤134
12.3机器人机械本体拆卸和装配实验139
12.3.1实验目的139
12.3.2实验原理139
12.3.3实验步骤140
12.4机器人各关节机械结构设计实验155
12.4.1实验目的155
12.4.2实验原理155
12.4.3实验步骤156第4篇工业机器人工装
第13章工业机器人焊接工装设计简介159
13.1概述159
13.1.1机器人焊接工装夹具的设计原则159
13.1.2焊接工装夹具的分类、组成和特点160
13.1.3机器人焊接工装夹具的方案设计161
13.2机器人焊接工装夹具的常用结构163
13.2.1夹具的基本组成163
13.2.2基板163
13.2.3L板及H腿163
13.2.4支板164
13.2.5夹紧臂164
13.2.6定位块166
13.2.7垫片及侧板166
13.2.8定位销167
13.2.9支架170
13.2.10铰链销及链接171
13.2.11H形链接173
13.2.12闭锁装置及保护罩173
13.2.13支承架174
13.2.14焊枪导向175
13.2.15工件导向及吊具导向装置176
13.2.16焊枪通过性176
13.2.17旋转机构176
13.2.18举升机构176
第14章机器人焊接夹具设计案例分析179
14.1摩托车车架机器人焊接夹具的设计案例179
14.1.1车架焊接工装夹具设计方案的确定179
14.1.2车架在夹具中的定位以及定位器与夹具体的确定179
14.2汽车车身装焊的工装设计案例181
14.2.1汽车车身的结构特点及对装焊工装的要求181
14.2.2装配精度183
14.2.36点定则在车身焊装夹具上的应用183
14.2.4车身分块和定位基准的选择184
14.2.5车身焊接夹具的结构及定位夹紧特点184
14.3用于汽车生产线上的机器人焊接夹具设计案例185
第4篇作业机器人焊接工装夹具操作188
参考文献189