本書主要介紹了工業機器人在不同領域的應用,剖析了這些領域所涉及的不同子系統及不同質量梯隊的關鍵零部件的品牌,并通過實際案例具體闡述了在典型領域應用的關鍵點及項目實施的要點。
本書是編者長期在產業研究院實際開展系統集成項目的經驗總結,逐一介紹了機器人選型、系統配置、工裝夾具設計、電控方法、CCD、激光視覺方案等的要點和注意事項。本書主要面向有一定機電基礎的技術人員和剛剛進入工業機器人自動化行業的工程師,同時也適合工業機器人系統集成方面的相關讀者閱讀。
劉超，上海交通大學，助理研究員。主要從事工業機器人作業系統、視覺識別與圖像處理、智能裝備與智能制造、高精密伺服驅動與控制、人機協作與共融等方面的研究工作。在Mechatronics、Journal of System and control engineering、 International Journal of Machine Tools & Manufacture等中外期刊發表SCI/EI論文20余篇，申請發明專利近40項。主持和參加自然科學基金委員會、科技部及工信部項目10余項。設計開發的基于PC104總線、ISA總線、PCI總線及CPCI總線的嵌入式運動控制器已在數控、機器人等領域應用，并完成中厚板自動化弧焊、寬幅薄膜拼接、模鍛夾打、硅鋼片碼垛等多條機器人自動化生產線的應用推廣。
第1章 工業機器人發展概述 001
1.1 工業機器人簡介 001
1.2 工業機器人發展現狀 002
1.2.1 國外工業機器人發展現狀 002
1.2.2 國內工業機器人發展現狀 007
1.3 工業機器人關鍵零部件現狀 011
第2章 工業機器人應用概述 014
2.1 在弧焊領域的應用 014
2.2 在搬運領域的應用 016
2.3 在碼垛領域的應用 018
2.4 在裝配領域的應用 019
2.5 在折彎領域的應用 021
2.6 在磨拋領域的應用 022
2.7 在協作領域的應用 024
2.8 在切割下料領域的應用 025
2.9 在噴涂點膠領域的應用 027
2.10 在點焊領域的應用 029
2.11 在機床上下料領域的應用 030
2.12 在零件檢測領域的應用 032
2.13 在3C產業的應用 033
2.14 在傳統行業新的應用 034
第3章 機器人作業系統中常用子系統介紹 037
3.1 常用移動系統 037
3.2 常用變位系統 043
3.2.1 單軸變位機 043
3.2.2 兩軸變位機 044
3.2.3 三軸變位機 046
3.2.4 五軸變位機 047
3.3 常用弧焊系統 049
3.3.1 弧焊系統電源 049
3.3.2 送絲機 050
3.3.3 焊槍 051
3.3.4 弧焊的主要工藝 052
3.4 常用點焊系統 053
3.4.1 常用的點焊設備 053
3.4.2 點焊工藝參數的選擇 055
3.4.3 常用金屬點焊前的清理準備 056
3.5 常用磨拋系統 057
3.5.1 機器人拋光系統 057
3.5.2 機器人打磨系統 058
3.5.3 機器人切割加工系統 059
3.6 常用切割下料系統 061
3.6.1 等離子切割系統 061
3.6.2 激光切割系統 064
3.7 常用噴涂與點膠系統 068
3.7.1 點膠系統 068
3.7.2 噴涂系統 069
3.7.3 噴涂和點膠系統的注意事項 070
3.7.4 粉末噴涂系統 070
3.8 機器人系統中常用輸送系統 071
3.8.1 皮帶輸送線 072
3.8.2 鏈板輸送線 073
3.8.3 鏈條輸送線 073
3.8.4 滾筒輸送線 074
3.8.5 物流智能分揀輸送線 075
3.9 機器人系統中常用氣動系統 076
3.9.1 氣動系統的一般組成 076
3.9.2 常見的典型氣路系統 077
3.9.3 常用的執行元件 078
3.9.4 氣動輔助元件 079
3.9.5 常用的電磁閥和傳感器 079
3.10 機器人系統中常用液壓系統 080
3.10.1 動力元件 081
3.10.2 執行元件 081
3.10.3 控制元件 082
3.10.4 輔助元件 082
3.10.5 液壓油 083
3.10.6 液壓系統的優缺點 083
3.11 機器人系統中常用視覺系統 083
3.11.1 CCD圖像視覺 084
3.11.2 激光視覺 084
3.11.3 3D結構光視覺 087
3.12 機器人系統中常用排煙除塵系統 087
3.12.1 油霧收集器 088
3.12.2 集中式煙霧顆粒除塵系統 089
3.12.3 小型除塵設備 089
3.13 機器人系統中常用電控系統 090
3.13.1 低壓電器 090
3.13.2 PLC控制系統 091
3.13.3 工控機控制系統 093
3.13.4 通信協議 094
3.13.5 安全控制 095
第4章 機器人作業系統中常用零部件品牌介紹 096
4.1 移動及變位系統中常用標準件品牌 096
4.1.1 線性導軌及滾珠絲桿品牌 097
4.1.2 RV減速器品牌 098
4.1.3 行星減速器品牌 100
4.1.4 諧波減速器品牌 102
4.1.5 普通減速器品牌 103
4.1.6 齒輪齒條品牌 105
4.2 機器人弧焊系統品牌 105
4.2.1 焊接電源品牌 105
4.2.2 送絲機、防碰撞傳感器、焊槍、清槍站品牌 107
4.3 機器人切割下料系統品牌 108
4.3.1 等離子切割電源及配件品牌 108
4.3.2 激光切割品牌 109
4.4 機器人噴涂點膠系統品牌 111
4.5 機器人系統常用輸送線設備品牌 112
4.6 機器人系統常用氣動產品品牌 113
4.7 機器人系統常用液壓產品品牌 115
4.8 機器人系統常用傳感器及視覺系統品牌 117
4.8.1 激光視覺品牌 117
4.8.2 圖像視覺品牌 119
4.9 機器人系統常用傳感器品牌 120
4.10 機器人系統常用伺服電機和PLC品牌 122
4.11 機器人系統常用低壓電器品牌 124
4.12 品牌之間的匹配原則和具體示例 125
4.12.1 國內軍用或頂尖項目匹配示例 126
4.12.2 國內中大型企業或上市企業項目匹配示例 127
4.12.3 國內中小型企業項目匹配示例 127
4.12.4 國內小型企業項目匹配示例 128
第5章 機器人作業系統設計制造過程中的注意事項 130
5.1 機器人系統工裝夾具及抓手的設計要點 130
5.1.1 機器人地軌移動系統的設計要點 130
5.1.2 機器人龍門移動系統的設計要點 131
5.1.3 變位機系統的設計要點 132
5.1.4 夾具設計要點 133
5.1.5 機器人抓手 135
5.1.6 其他輔助設施的設計要點 136
5.2 機器人系統設計的常用方法 137
5.2.1 工作站的三維設計 138
5.2.2 可達性仿真 138
5.2.3 關鍵部件的有限元分析 138
5.3 機器人系統加工件的一般精度要求 142
5.3.1 加工精度 142
5.3.2 表面質量 144
5.4 機器人系統加工件的材料及處理要點 147
5.4.1 材料的選擇 148
5.4.2 材料處理的方法 150
5.5 機器人系統零部件的檢驗檢測方法 152
5.5.1 質量檢驗體系 152
5.5.2 檢驗方法的分類 154
5.5.3 機器人系統零部件的檢驗內容 157
5.5.4 機器人系統零部件的檢驗方法 157
5.6 機器人系統裝配調試要點 158
5.6.1 安裝調試前的準備工作 159
5.6.2 公司內部的安裝初調 160
5.6.3 客戶現場的安裝、調試、交付工作 160
5.6.4 影響設備精度的因素及其控制方法 161
5.6.5 設備安裝時的協調管理 163
5.7 機器人系統使用注意事項 164
5.7.1 機器人系統安全注意事項 164
5.7.2 機器人系統操作注意事項 165
5.7.3 機器人系統電氣注意事項 166
5.7.4 機器人系統保養及維護相關注意事項 166
5.8 通常執行的設計和試樣檢驗標準 167
5.8.1 機器人系統中通常采用的設計標準 169
5.8.2 機器人系統中通常采用的制造標準 169
5.8.3 機器人系統中通常采用的檢驗標準 170
5.9 圖紙的管理及相關流程 170
5.9.1 圖紙本身的設計要素 171
5.9.2 圖紙的管理 171
5.9.3 圖檔管理的相關流程 172
第6章 機器人作業系統的安全防護及監控措施 173
6.1 機器人系統設備的安全規定 173
6.1.1 機器人系統設備操作使用的安全規定 174
6.1.2 機器人系統設備檢修時的安全規定 175
6.2 機器人系統設備上的安全標志 175
6.3 機器人系統設備的物理防護 177
6.4 機器人系統設備的光電防護 178
6.5 機器人系統設備的監控措施 179
6.6 操作人員的安全意識 179
第7章 機器人作業系統相關的物流、信息等系統 181
7.1 工業4.0 181
7.2 ERP 182
7.3 MES 183
7.4 BI 184
7.5 AGV 185
7.6 Andon 186
第8章 機器人弧焊生產線實戰案例 188
參考文獻 217
后記 218
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