工业机器人从入门到应用

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的机电一体化设备，被称为工业自动化的三大支持技术之一。随着社会的进步和劳动力成本的增加，工业机器人在我国的应用已越来越广。 工业机器人是一种功能完整、可独立运行的自动化设备，它有自身的控制系统，能依靠自身的控制能力来完成规定的作业任务。工业机器人的操作、调试、维修人员需要熟悉机器人的结构，掌握其操作和编程技术，才能充分发挥机器人的功能，确保其正常可靠运行。 本书不仅介绍了工业机器人的产生、发展和分类概况，工业机器人的组成、特点和技术性能等入门知识，而且重点针对工业机器人的操作、编程、调试、维修人员的实际需求，全面、系统地阐述了工业机器人本体的机械结构及安装维护要求；对谐波减速器、RV减速器等核心部件的结构原理和装配调整要求，进行了深入具体的介绍；对工业机器人的电气控制系统和各组成部件的安装连接技术，以及工业机器人的手动操作、示教编程、再现运行等操作编程技术，进行了完整详细的说明。本书可为企业工业机器人设计、使用、维修人员及高校师生提供参考。 第1~2章介绍了机器人的产生、发展、分类及工业机器人的产品与应用情况；对工业机器人的组成、特点和技术性能进行了具体说明。 第3章详细阐述了工业机器人的结构形式及各部分的机械结构，并以典型产品为例，系统介绍了机械部件的安装要求和维修方法。 第4章对工业机器人常用的交叉滚子轴承、同步带、滚珠丝杠、直线导轨等基础部件的结构原理、安装维护要求进行了详细的介绍。 第5~6章对工业机器人的机械核心部件——谐波减速器和RV减速器的结构原理、产品分类、安装维护要求进行了深入具体的介绍。 第7章介绍了工业机器人电气控制系统的结构与组成，并以典型产品为例，全面介绍了电气控制系统各组成部件的功能和安装、连接要求。 第8章以典型系统为例，具体介绍了工业机器人的安全操作、点动操作及示教编程、命令编辑、再现运行的基本方法和步骤。 由于编著者水平有限，书中难免存在疏漏和错误，殷切期望广大读者提出批评、指正，以便进一步提高本书的质量。 本书编写参阅了安川公司、HarmonicDriveSystem公司、NabtescoCorporation及其他相关公司的技术资料，并得到了安川公司技术人员的大力支持与帮助，在此表示衷心的感谢！ 编著者

本书介绍了工业机器人的产生、发展和分类概况，工业机器人的组成、特点和技术性能等入门知识；全面系统地阐述了工业机器人本体的机械结构及安装维护要求；对谐波减速器、RV减速器等核心部件的结构原理和装配调整方法，进行了深入具体的介绍；对工业机器人的电气控制系统和各组成部件的安装连接技术，以及工业机器人的手动操作、示教编程、再现运行等操作编程技术，进行了完整详细的说明。

前言

第1章绪论1

11机器人的产生和定义1

111机器人的产生1

112机器人的定义3

12机器人的发展4

121技术发展水平4

122研发与应用情况6

13机器人的分类10

131专业分类法和应用分类法10

132服务机器人简介11

14工业机器人及应用15

141发展简史15

142产品分类与应用17

143主要生产企业20

第2章工业机器人的基本特性29

21工业机器人的组成29

211工业机器人及系统29

212常用的附件31

213电气控制系统34

22工业机器人的特点36

221基本特点36

222工业机器人与数控机床37

223工业机器人与机械手40

23工业机器人的结构形态41

231垂直串联型41

232水平串联型44

233并联型46

24工业机器人的技术性能48

241主要技术参数48

242自由度51

243工作范围53

244其他指标55

第3章机械结构与维修57

31本体的结构形式57

311基本结构与特点57

312其他常见结构59

313MH6机器人结构简述62

32机身结构与维修64

321基座结构与机器人安装64

322腰部结构与维修66

323下臂结构与维修69

324上臂结构与维修71

33手腕结构与维修73

331手腕总体结构73

332R轴结构与维修76

333B轴结构与维修79

334T轴结构与维修80

34后驱手腕结构与维修84

341上臂结构与维修84

342手腕结构与维修87

35其他典型结构与维修90

351RRR/BRR手腕结构与

维修90

352前驱SCARA结构与维修92

353后驱SCARA结构与维修94

第4章常用基础件的安装与维护98

41CRB与同步带的安装与维护98

411机械核心部件概述98

412CRB的安装与维护99

413同步带安装与维护102

42滚珠丝杠的安装与维护105

421滚珠丝杠的结构原理105

422滚珠丝杠的预紧107

423滚珠丝杠的安装与维护109

43滚动导轨的安装与维护112

431滚动导轨的结构原理112

432滚动导轨的安装114

433滚动导轨的使用与维护115

434滚动导轨块的使用与

维护117

第5章谐波减速器的安装与维护119

51谐波减速器结构原理及产品119

511谐波减速器的结构原理119

512谐波减速回转执行器123

513哈默纳科产品与性能125

52部件型减速器的安装与维护130

521CSF/CSG系列标准

减速器130

522CSD系列超薄型减速器132

523SHF/SHG系列标准

减速器134

524FB/FR系列薄饼形

减速器136

53单元型减速器的安装与维护140

531CSF/CSG-2UH系列标准减

速器140

532CSD-2UH系列超薄型减

速器144

533CSG-2UK系列密封型减

速器147

534CSD-2UF系列中空轴超

薄型减速器149

535礼帽形SHF/SHG-2U系

列减速器151

536SHD-2UH系列中空轴超薄

型减速器155

54简易单元型减速器的安装与

维护156

541产品系列与结构特点156

542减速器的安装与维护158

55齿轮箱型减速器的安装与

维护162

551产品结构与特点162

552减速器的安装与维护164

56微型减速器的安装与维护166

561产品系列及特点166

562减速器内部结构168

563减速器的安装与维护171

第6章RV减速器的安装与维护173

61RV减速器结构原理及产品173

611RV减速器结构原理173

612纳博特斯克产品与性能178

62部件型减速器的安装与维护182

621减速器安装的基本要求182

622RV基本型减速器的安装与

维护187

623RV E标准型减速器的安装

与维护191

624RV N紧凑型减速器的安装与

维护194

625RV C中空型减速器的安装与

维护196

63齿轮箱型减速器的安装与

维护199

631GH高速型减速器的安装与

维护199

632RD2标准型减速器的安装与

维护202

633RS扁平型减速器的安装与

维护206

第7章电气控制系统的安装与

连接208

71系统组成与连接总图208

711DX100控制系统组成208

712DX100电源连接总图212

713DX100信号连接总图214

72控制部件的安装与连接216

721ON/OFF单元216

722安全单元218

723I/O单元222

724电源单元及IR控制器228

73伺服驱动器的安装与连接230

731电源模块230

732伺服控制板232

733逆变模块235

734制动单元237

74机器人本体的电气连接239

741器件安装和连接概述239

742动力电缆的安装与连接243

743信号电缆的安装与连接246

744其他部件的安装与连接253

第8章工业机器人的操作与编程255

81示教器及其功能255

811操作开关与按钮255

812操作面板256

813显示器261

82机器人的安全操作265

821开机与关机265

822安全模式及设定268

83机器人的点动操作273

831控制组及坐标系选择273

832机器人的点动操作方法276

833本体的点动定位280

834工具的点动定位282

835工具的点动定向284

84机器人的示教编程288

841程序与编程288

842示教准备操作292

843移动命令输入操作296

844作业命令输入操作301

85命令编辑和程序试运行305

851移动命令的编辑305

852其他命令的编辑311

853连续移动和暂停命令

编辑314

854程序点检查、点重合及试

运行316

86程序的再现318

861主程序的登录与调用318

862再现的显示与设定320

863程序的再现运行325

本书介绍了工业机器人的产生、发展和分类概况，工业机器人的组成、特点和技术性能等入门知识；全面系统地阐述了工业机器人本体的机械结构及安装维护要求；对谐波减速器、RV减速器等核心部件的结构原理和装配调整方法，进行了深入具体的介绍；对工业机器人的电气控制系统和各组成部件的安装连接技术，以及工业机器人的手动操作、示教编程、再现运行等操作编程技术，进行了完整详细的说明。