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第1篇 机器人基础知识1

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30

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

8.1 INFORMⅡ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

8.5 I/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

8.10 SHIFT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121

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159

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

13.2.3 L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

13.2.11 H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

14.2.3 6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