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项目1 工业机器人的发展史及分类1

1.1概述1

1.2工业机器人的发展历程以及在我国的发展现状1

1.2.1工业机器人的发展历程1

1.2.2国外工业机器人的发展2

1.2.3国产工业机器人的发展2

1.3工业机器人的分类及其特点5

1.3.1机器人的坐标系描述及运动命名原则6

1.3.2直线机器人8

1.3.3圆柱坐标系机器人8

1.3.4关节坐标系机器人8

1.3.5并联机构机器人（蜘蛛机器人）9

1.4工业机器人应用场合10

习题10

项目2 工业机器人本体的关键部件与构成11

2.1概述11

2.2工业机器人的关键部件11

2.2.1伺服电动机11

2.2.2谐波减速器15

2.2.3摆线针轮减速器18

2.2.4行星减速器20

2.2.5线性滑轨22

2.2.6直线运动单元24

2.2.7滚珠丝杠24

2.2.8同步带26

2.2.9回转支承28

2.2.10高精密轴承29

2.2.11直线电动机30

2.3工业机器人本体制造使用的材料31

2.3.1铸铁31

2.3.2铸钢31

2.3.3铸造不锈钢31

2.3.4铝合金型材31

2.3.5铸造铝合金32

2.3.6铸造工艺32

2.4工业机器人本体结构33

2.4.1直线机器人本体结构33

2.4.2平行机构搬运机器人本体结构36

2.4.3关节机器人本体结构37

2.4.4发那科机器人本体结构39

习题42

项目3 机器人控制系统44

3.1概述44

3.2机器人的控制及编程软件44

3.2.1采用PLC＋人机界面的软件编程及控制44

3.2.2采用PLC＋嵌入式触摸屏和组态软件编程48

3.2.3采用工业PC＋PLC的编程与控制49

3.3成套机器人控制系统51

3.3.1KEBA机器人控制系统51

3.3.2卡诺普机器人控制系统52

3.4发那科机器人控制系统56

3.4.1发那科机器人系统组成56

3.4.2发那科机器人控制系统——控制器与通信56

3.4.3发那科机器人控制系统——应用软件工具包62

习题63

项目4 工业机器人感知系统64

4.1概述64

4.2力觉传感器65

4.3角度传感器65

4.4位移传感器67

4.5距离传感器68

4.5.1激光检测68

4.5.2超声波距离传感器71

4.6接近传感器72

4.6.1接近开关72

4.6.2霍尔开关73

4.7位置传感器73

4.7.1光敏开关73

4.7.2光纤放大器74

4.7.3光幕75

4.7.4干簧管76

4.7.5行程开关76

4.8运动传感器76

4.9工业机器人二维视觉检测系统77

4.9.1工业机器人二维视觉系统组成78

4.9.2工业机器人二维视觉系统硬件介绍78

4.9.3工业机器人二维视觉检测实例82

4.10工业机器人三维视觉检测系统84

4.10.1三维激光视觉检测系统（发那科）84

4.10.2机器视觉-结构光测量的三角测量原理85

4.10.3三维激光视觉扫描仪的配置87

4.10.4iRVision系统设置87

4.10.5图像软件UIF的使用88

4.10.6应用举例89

习题90

项目5 工业机器人手爪91

5.1概述91

5.2码垛手爪91

5.2.1纸箱手爪91

5.2.2膜包手爪92

5.2.3袋装手爪94

5.3装箱手爪96

5.3.1小型夹持手爪96

5.3.2利乐包的装箱手爪97

5.4真空吸取手爪97

5.4.1真空吸盘及其手爪结构特点97

5.4.2真空吸盘的结构与种类98

5.4.3真空源的选用98

5.5电磁吸取手爪101

5.6气缸手爪101

5.7手爪快换接头102

习题104

项目6 机器人本体移动装置及AGV输送小车105

6.1概述105

6.2机器人本体天轨移动装置105

6.3机器人本体地轨移动装置106

6.4AGV小车106

6.4.1输送小车的分类、定位、供电和通信106

6.4.2用于机器人本体移动的小车107

6.4.3输送小车的供电方式107

6.4.4输送小车的导航111

6.4.5输送小车的结构112

6.4.6其他AGV输送小车图例114

习题114

项目7 机器人周边辅助设备115

7.1概述115

7.2规整定位机构115

7.2.1码垛规整机构115

7.2.2装箱规整机构119

7.3旋转平台120

7.3.1机器人喷涂移动及旋转台120

7.3.2机器人焊接转台121

7.4输送机124

7.4.1皮带输送机124

7.4.2辊筒输送机126

7.4.3链板输送机133

7.4.4链条输送机137

7.4.5物料的变道输送机140

7.4.6悬挂链输送机142

7.4.7倍速链输送机144

习题148

项目8 工业机器人应用系统149

8.1概述149

8.2机器人焊接系统149

8.2.1机器人MIG/MAG焊接系统150

8.2.2机器人TIG焊接系统151

8.2.3机器人点焊焊接系统154

8.2.4机器人激光焊接系统156

8.3机器人切割系统160

8.3.1机器人激光切割系统160

8.3.2机器人等离子切割系统162

8.4机器人喷涂系统163

8.4.1机器人喷涂系统组成及优点163

8.4.2喷涂机器人本体164

8.4.3喷具165

8.4.4机器人喷涂定量配比控制167

8.5机器人搬运系统168

8.5.1各种包装形式的码垛169

8.5.2码垛机器人170

8.5.3实例介绍：某大型奶企的纸箱码垛生产线171

8.6机器人装箱系统173

8.6.1各种产品的机器人装箱173

8.6.2适合于装箱作业的机器人174

8.6.3实例介绍：某大型奶企的利乐包的装箱生产线174

8.7电路板插件机器人（自动插件机）176

8.7.1插件机器人的使用176

8.7.2插件机器人的组成177

8.8机器人冲床进料与出料装置177

8.8.1冲床机器人应用举例177

8.8.2适用于冲（折）床的机器人178

8.8.3实例介绍：冲压进给料机器人系统和冲床机器人系统179

8.9数控机床机器人进料与出料装置182

8.10注塑机取件机器人182

8.11机器人分拣系统183

8.11.1蜘蛛机器人分拣184

8.11.2二维平面小型六轴机器人分拣184

8.11.3三维空间任意姿态物料的分拣184

8.11.4分拣机器人185

8.12机器人产品装配185

8.12.1用于机器人本身的生产装配186

8.12.2用于汽车的生产装配186

8.12.3并联蜘蛛机器人用于装配生产的案例186

8.13机器人打磨系统188

8.13.1机器人手持工件打磨188

8.13.2机器人手持工具对工件打磨189

习题189

参考文献191