工業機器人應用案例入門 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：從事工業機器人應用開發、調試與現場維護的工程師，特彆是使用ABB工業機器人的工程技術人員，以及高職院校自動化相關專業學生使用。
　　工信部聲稱，機器人自動化將是實現“中國製造2025”這一目標的重要工具。中國迎來機器人大發展時代。
　　★★從應用需求角度齣發，淡化理論，建立工業機器人係統集成的整體概念★★
　　《工業機器人應用案例入門》從工業機器人應用的角度齣發，全麵地介紹瞭幾款多用途機器人在通用行業的典型應用，內容包括：水平多關節機器人貼標（四軸）、裝配機器人（六軸）、視覺貼閤機器人、搬運機器人和機器人CNC技術開發。內容涵蓋工業機器人的基本知識及相關硬件技術、設計理念及實施過程，然後給齣完整的操作流程和設計要領。
　　★★以工程實踐為主，硬件係統力求采用“模塊化”思路，突齣程序設計，重在功能實現，這也是追求的體現★★
　　《工業機器人應用案例入門》以市麵上很為暢銷的工業機器人，如ABB、庫卡、FANVC、三菱、愛普生機器人為例，著重圍繞工業機器人典型應用操作中常見的問題展開闡述。

內容簡介

　　《工業機器人應用案例入門》主要介紹瞭目前五種機器人（三菱、愛普生、ABB、庫卡、FANUC）的使用方法，通過任務式的教學方法，讓讀者能掌握每種機器人的基本使用方法。教學應用案例從簡到繁，讀者學完《業機器人應用案例入門》基本上可以明白工業機器人目前的應用情況。

作者簡介

　　餘任衝，機器人教育專傢。華南理工大學軟件工程碩士。10年機器人與工業自動化研發經曆，專注於機器人和自動化領域的教學設備和內容研發；曾經為國內的各大電子代工企業研發自動化和機器人設備；目前為機器人教育團隊的創始人，緻力於未來工業4。0、智能機器人及自動化工程師培訓和知識傳播工作。

目錄

第1章 項目一工業機器人裝配工作站現場編程 1
1．1 任務一認識裝配工作站 2
1．1．1 工業機器人的基本知識 2
1．1．2 三菱RV-7F-D機器人 2
1．2 任務二啓動/停止機器人 4
1．2．1 工業機器人使用的注意事項 4
1．2．2 機器人的啓動和停止 5
1．3 任務三認識示教器 9
1．3．1 機器人作業示教方法 9
1．3．2 三菱RV-7F示教器 10
1．4 任務四模擬仿真工作站 13
1．4．1 將SolidWorks導入機器人模型 13
1．4．2 將其他工作站模型導入SolidWorks中 16
1．4．3 RT ToolBox2在綫編程 27
1．5 任務五搭建機器人工作站 37
1．5．1 電氣元件的準備 37
1．5．2 輸入/輸齣並行接口的接綫 38
1．5．3 加工工件的準備 39
1．5．4 RT ToolBox2軟件簡介 40
1．5．5 點位的示教，實現整個工作站的內容 44
1．6 任務六組態王遠程控製機器人 441．6．1 PLC簡介 44
1．6．2 用PLC控製三菱機器人的啓停 48
1．6．3 用組態王控製機器人的啓停 50
第2章 項目二四軸工業機器人視覺貼閤工作站 60
2．1 任務一SCARA工業機器人 61
2．1．1 SCARA工業機器人的坐標係 61
2．1．2 愛普生LS3 SCARA機器人 62
2．2 任務二機器人的基本硬件 64
2．2．1 控製櫃硬件各部分名稱與功能 64
2．3 任務三愛普生機器人的示教操作 65
2．3．1 認識EPSON RC + 用戶界麵 65
2．4 任務四掌握機器人編程 76
2．4．1 機器人編程簡介 76
2．5 任務五視覺運用入門的例子 85
2．5．1 示例一視覺搬運 85
2．5．2 示例二相機重定位 95
第3章 項目三六軸工業機器人視覺貼閤工作站 104
3．1 任務一認識ABB工業機器人 105
3．2 任務二認識示教器 107
3．2．1 FlexPendant按鍵說明 107
3．2．2 FlexPendant畫麵菜單說明 109
3．3 任務三機器人程序編程 110
3．3．1 程序數據 110
3．3．2 PAPID程序 112
3．4 任務四模擬仿真工作站內容 115
3．4．1 在RobotStudio中建立工作環境 115
3．4．2 創建機器人的運動軌跡程序 129
3．4．3 工具坐標TCP的設定 147
3．4．4 Smart組件 149
3．5 任務五下象棋仿真 163
3．5．1 象棋模型的建立 163
3．5．2 建立一個機器人係統的布局 165
3．5．3 Smart組件應用 1693．5．4 配置I/O 178
3．5．5 通信設置 181
3．5．6 程序解釋 183
3．5．7 運行下象棋仿真 189
3．6 任務六機器人視覺實現貼閤工作站內容 190
3．6．1 ABB應用 190
3．6．2 視覺係統程序 193
第4章 項目四工業機器人分揀擺放實例 197
4．1 任務一認識庫卡機器人 198
4．1．1 庫卡機器人基礎知識 198
4．1．2 機器人構成 200
4．2 任務二啓動/停止機器人 201
4．2．1 機器人使用注意事項 201
4．2．2 機器人的啓動和停止 202
4．3 任務三認識示教器 206
4．3．1 機器人作業示教方法 206
4．3．2 庫卡機器人示教編程器 207
4．4 任務四機器人的基礎操作 212
4．4．1 示教權限與模式選擇 212
4．4．2 新建程序 214
4．4．3 程序點位移動 216
4．4．4 坐標係的建立 216
4．4．5 邏輯編程 225
4．5 任務五巧剋力球的分類擺放實現 231
4．5．1 外部電氣實現 231
4．5．2 配置機器人 232
4．5．3 機器人編程 233
4．5．4 與PC通信 234
4．5．5 機器人操作 237
4．5．6 運行效果 240
第5章 項目五工業機器人柔性化生産 243
5．1 任務一認識FANUC機器人 244
5．1．1 概論 244
5．1．2 FANUC機器人的構成 2465．2 任務二認識示教器 249
5．2．1 認識示教器（Teach Pendant， TP） 249
5．3 任務三熟悉常用的編程指令 256
5．3．1 動作指令 256
5．3．2 暫存器指令 262
5．3．3 I/O指令 265
5．3．4 轉移指令 266
5．3．5 位置補償指令 268
5．3．6 等待指令 268
5．4 任務四模擬仿真衝床上下料 269
5．4．1 建立基本仿真模型 270
5．4．2 編程 292
5．4．3 錄像功能 301
5．5 任務五實現CNC工作站內容 303
5．5．1 生成CNC軌跡代碼 303
5．5．2 打開軟件進行編譯、執行 306

精彩書摘

　　1.2.1 工業機器人使用的注意事項
　　工業機器人在空間動作，其動作領域的空間成為危險場所，有可能發生意外的事故。因此，機器人的安全管理者及從事安裝、操作、保養的人員在操作機器人或者工業機器人運行期間要保證安全第一，在確保自己的安全及相關人員及其他人員的安全後進行操作。操作人員在使用三菱機器人時需要注意以下事項。
　　1）避免在工業機器人工作場所周圍做齣危險行為，接觸機器人或周邊機械有可能造成人員傷害。
　　2）在工廠內，為瞭確保安全，請嚴格遵守“嚴禁煙火”、“高電壓”、“危險”、“無關人員禁止入內”此類標誌下的具體規定，因為火災、觸電、接觸危險地帶有可能發生人員傷害。
　　3）不要強製搬動、懸吊、騎坐在機器人上，以免發生人員傷害或者設備損壞。
　　4）絕對不要倚靠在工業機器人或者其他控製櫃上，不要隨意按動開關或者按鈕，否則會發生意想不到的動作，造成人員傷害或者設備損壞，
　　5）通電中，禁止未受培訓的人員觸摸機器人控製櫃和示教器。機器人會發生意想不到的動作，有可能導緻人員傷害或者設備損壞。
　　1.2.2 機器人的啓動和停止
　　1．主電源的接通
　　電源電纜的連接步驟：
　　1）應準備漏電斷路器（帶端子蓋闆）、一次側電源連接用電纜及二次側電源連接用電纜（兩者均為AWG#14（2mm 2）以上）、一次側電源接地用電纜（AWG#12（3.5mm）以上）。
　　2）確認一次側電源符閤電源規格。
　　3）切斷一次側電源，確認漏電斷路器的電源開關變為OFF狀態。
　　4）將二次側電源連接用電纜連接到漏電斷路器的二次側端子（下側的端子）上，將另一側連接到同包裝內附帶的電源連接用連接器ACIN的1號和3號針上。建議通過壓鉚進行連接。
　　5）將該連接器連接到控製器前麵的ACIN連接器上。
　　6）將一次側電源接地用電纜連接到控製器箱體的PE端子（M4螺栓）上。
　　7）將一次側電源連接用電纜連接到漏電斷路器的一次側端子（上側的端子）上。
　　2．外部緊急停止的連接
　　齣廠時外部緊急停止輸入、門開關輸入及可用設備的端子都處於開放（觸點未連接）狀態。用戶不允許在外部緊急停止、門開關、可用設備等，在連接的狀態下使用機器人，連接步驟如下。
　　1）應準備緊急停止開關、門開關及可用設備。
　　2）將各開關的觸點連接到如下所示的針上。
　　（a）外部緊急停止開關——CNUSR1連接器的“2～27之間”與“7～32之間”。
　　（b）門開關——CNUSR1連接器的“4～29之間”與“7～32之間”。
　　門開關的功能：本功能是指對安裝在安全柵欄門等上的開關的狀態進行獲取，該門被打開時進行伺服 OFF 使機器人停止動作。
　　（c）可用設備——CNUSR1連接器的“5～30之間”與“10～35之間”。
　　在機器人安裝時，剛開始沒有特殊的安全門、急停開關安裝需求時，應按照提示說明將幾個信號互相短接，纔能啓動機器人。
　　3．CR751控製器
　　CR751控製器的結構各物件的具體說明如下。
　　<1>ACIN連接器——AC電源（單相，AC200V）輸入用（附帶插座外殼、端子）。
　　<2>PE端子——接地用（Ml螺栓2處）。
　　<3>IWR指示燈——控製電源ON指示燈顯示。
　　<4>電機電源連接用連接器——AMP1、AMP2：電機電源用，BRK：電機製動閘用。
　　<5>電機信號連接用連接器——CN2：電機信號用。
　　<6>示教單元連接用連接器（TB）——R33TB連接專用（未連接示教單元時安裝虛擬插頭）。
　　<7>過濾器蓋闆——空氣過濾器、電池安裝兩用。
　　<8>CNUSR連接器——機器人專用輸入/輸齣連接用（附帶插頭連接器）（CNUSRU CNUSR2）。
　　<9>接地端子——至選購件卡的連接電纜接地用端子（M3螺栓上下2處）。
　　<10>充電指示燈（CHARGE）——用於確認拆卸蓋闆安全時機（防止觸電）的指示燈（通常客戶無須拆卸蓋闆）。
　　當機器人的伺服ON使得控製器內的電源電路闆上積纍電能時，本指示燈亮燈（紅色），關閉控製電源後經過一定的時間（幾分鍾左右）後熄滅。
　　<11>USB連接用連接器（USB）——USB連接用。
　　<12>LAN 連接器（LAN）——LAN 連接用。
　　<13>ExtOPT連接器（ExtOPT）——附加軸連接用。
　　<14>RIO連接器（RIO）——擴展並行輸入/輸齣連接用。
　　<15>選購件插槽——選購件安裝用插槽（未使用時安裝蓋闆）。
　　4．示教單元的安裝
　　示教單元的拆裝應在機器人控製器的控製電源為OFF的狀況下進行，如果在控製電源ON狀態下進行示教單元的拆裝，將發生緊急停止報警。
　　接通主電源和示教單元後，示教器的畫麵顯示開始啓動的畫麵，如果還有報警，會有報警音提示。一切正常的話，示教器就可以正常控製機器人的啓動瞭。
　　1.3 任務三認識示教器
　　工業機器人一般由機器人本體“機器人”、機器人控製櫃和示教器構成。機器人的基本操作一般是通過示教器完成的。本任務以RV-7F-D為例，介紹示教器的構成及基本操作。
　　1.3.1 機器人作業示教方法
　　現有的機器人示教係統可以分為示教再現、離綫編程和基於虛擬現實3類方法。
　　1．示教再現方法
　　示教再現，也稱為直接示教，就是我們通常所說的手把手示教，由人直接搬動機器人的機械臂對機器人進行示教。在這種示教中，為瞭示教方便以及獲取信息的快捷而準確，操作者可以選擇不用坐標係的示教。例如，可以選擇在關節坐標係、直角坐標係以及工具坐標係或者用戶坐標係下進行示教。示教再現是機器人普遍采用的編程方式，典型的示教過程是依靠操作員觀察機器人及其夾持工具相對於作業對象的位置，通過對示教器的操作，反復調整示教點處機器人的作業位置、運動參數和工藝參數，然後將滿足作業要求的這些數據記錄下來，再轉入下一點示教。
　　2．離綫編程方法
　　基於CAD/CAM的機器人離綫編程示教，是利用計算機圖形學的成果，建立起機器人及其工作環境的模型，使用某種機器人編程語言，通過對圖形的操作和控製，離綫計算和規劃齣機器人的作業軌跡，然後對編程結果進行三維圖形仿真，以檢驗編程的正確性。最後確認無誤後，生成機器人可執行的代碼並下載到機器人控製器中，用於控製機器人作業。根據使用編程語言的層次不同，離綫編程又可分為執行級編程和任務級編程兩類。
　　3．基於虛擬現實方法
　　隨著計算機及相關學科的發展，特彆是隨著機器人遙控操作、虛擬現實、傳感器信息處理等技術的成熟，為準確、安全、高效的機器人示教提供瞭新的思路，為用戶提供一種嶄新、和諧的人機交互操作環境的虛擬現實技術的齣現和應用吸引瞭眾多機器人與自動化領域的學者的注意。這裏，虛擬現實作為高端的人機接口，允許用戶通過聲、像、力以及圖形等多種交互設備實時地與虛擬環境交互。根據用戶的指揮或動作提示，可示教或監控機器人進行復製作業。目前，利用虛擬現實技術進行機器人示教是機器人學中新興的研究方嚮。
　　1.3.2 三菱RV-7F示教器
　　1．各主要功能鍵的用途
　　示教器正反麵各主要功能鍵的用途如下所示。
　　①EMG STOP開關：功能就是進行伺服OFF，使機器人立即停止。
　　②[TB ENABLE]鍵：對示教單元的按鍵操作的有效或無效進行切換的開關。
　　③[有效開關]鍵：當開關2為有效時，如果鬆開開關或強力按壓將進行伺服OFF，動作中的機器人將立即停止。
　　④[顯示麵闆]鍵：顯示機器人的狀態及各個菜單。
　　⑤[狀態顯示燈]：顯示示教單元及機器人的狀態。
　　⑥ [F1][F2][F3][F4]鍵：執行顯示麵闆上功能顯示中所顯示的功能。
　　⑦[FUNCTION]鍵：在一個操作中，[F1][F2][F3][F4]鍵中分配的功能超過5個以上時，對功能顯示進行切換。
　　⑧[STOP]鍵：使程序中斷，使機器人減速停止。
　　⑨ [OVRD↑][OVRD↓]鍵：改變機器人的速度手工變動值。按壓[OVRD↑]鍵時手工變動值將增加，按壓[OVRD↓]鍵時手工變動值將減少。
　　⑩ [JOG操作]鍵：按照JOG模式使機器人動作。在輸入的時候，進行各數值的輸入。
　　[SERVO]鍵：在輕按[有效開關]鍵的同時，如果按壓該鍵，機器人將進行伺服ON。
　　[MONITOR]鍵：按壓該鍵時，將進入監視模式，顯示監視菜單。
　　[JOG]鍵：按壓該鍵時，將進入JOG模式，顯示JOG密碼。
　　[HAND]鍵：按壓該鍵時，將進入手爪操作模式，顯示手爪操作畫麵。
　　[CHARACTER]鍵：示教單元在進行字符或數字輸入時，通過該鍵可以在數字輸入和字符輸入之間進行切換。
　　[RESET]鍵：對報警顯示進行接觸。在通過按壓該鍵的同時按壓【EXE】鍵，將進行程序復位。
　　↑/↓/←/→：將光標嚮各個方嚮移動。
　　[CLEAR]鍵：可進行數字輸入或者字符輸入，通過按壓該鍵可將光標所在位置的字符刪除一個字符。
　　[EXE]鍵：對輸入操作進行確定。直接執行時，在持續按壓該鍵的期間，機器人將進行動作。
　　[數字/文字]鍵：在進行數字輸入或者字符輸入時，按壓該鍵將顯示數字或者字符。
　　2．管理、編輯畫麵的操作
　　開啓機器人後，按菜單［F1］鍵進入主界麵，示教器上所有的功能都可以由這個界麵選擇進入，其各選項的主要功能分彆如下。
　　管理/編輯：主要對機器人進行編輯/點位的示教修改/新建程序、程序的復製、重命名、刪除、保護、關閉。
　　運行：主要是對編寫好的程序進行確認、測試程序單步運行、測試整個程序的運行和自動運行。
　　參數：監視輸入/輸齣參數，使用CC-Limk時輸入/輸齣寄存器的值。監視程序裏使用的變量值和值的設定，以及顯示已經發生的報警曆史。
　　原點/製動器：原點的修正、解除電機刹車功能。
　　設定/初始化：將全部程序、參數、電池等信息初始化，顯示電源ON的時間和電池的剩餘時間，對係統時間進行設定，顯示機器人的CPU和示教單元版本。
　　擴展功能：PLC直接控製、工件坐標的設定、力矩的設定。
　　……

前言/序言

　　隨著科學技術的發展與勞動力成本的逐年上升，過去依靠廉價勞動力的製造業生産模式逐漸齣現短闆。在這一時代背景下，企業實施“用機器換人”就成瞭當下中國社會的熱點話題，也是政府推動各行業轉型升級的著力點所在。機器人與智能裝備産業是高度集成微電子、通信、計算機、人工智能、控製和圖像處理等學科最新科研和産業成果的前沿高新技術産業，是未來以智慧工廠為發展核心的産業立足點。其核心技術，機器人技術是一種以自動化技術和計算機技術為主體、有機融閤各種現代信息技術的係統集成和應用。經過半個多世紀的發展，機器人技術在工業生産領域得到瞭廣泛的應用，極大地提升瞭産品的品質並成功地解放瞭勞動力資源。
　　工業機器人是集機械、電子、控製、計算機、傳感器、人工智能等多學科高新技術於一體的機電一體化數字化裝備，長期工作可靠性高和穩定性好，並且能夠承擔和替代人的許多工作任務，對提高産品的質量與産量、保障人身安全、改善勞動環境、減輕勞動強度、提高勞動生産率、節約原材料消耗、以及降低生産成本都有幫助，可以在各行各業中應用，改變人類的生産方式，提高生活質量。因此，工業機器人的專業應用人纔市場前景非常廣闊，目前，很多大專院校為瞭滿足市場急需紛紛開設機電一體化工業機器人方嚮的專業學科，隻是缺乏與工業實踐接軌的培訓教材。
　　為瞭彌補工業機器人應用設計書籍不足的缺憾，提高廣大學生學習工業機器人知識的興趣和應用工業機器人的能力，我們編寫瞭本書。
　　本書從工業機器人應用的角度齣發，全麵地介紹瞭幾款多用途機器人在通用行業的典型應用，內容包括：水平多關節機器人貼標（四軸）、裝配機器人（六軸）、視覺貼閤機器人、搬運機器人和機器人CNC技術開發。內容涵蓋工業機器人的基本知識及相關硬件技術、設計理念及實施過程，然後給齣完整的操作流程和設計要領。
　　鑒於市麵上的工業機器人種類繁多，用途各異，編者盡可能地從應用需求角度齣發，淡化理論，建立工業機器人係統集成的整體概念，以工程實踐為主

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本書很精髓，值得信賴和擁有

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　　工業機器人是集機械、電子、控製、計算機、傳感器、人工智能等多學科高新技術於一體的機電一體化數字化裝備，長期工作可靠性高和穩定性好，並且能夠承擔和替代人的許多工作任務，對提高産品的質量與産量、保障人身安全、改善勞動環境、減輕勞動強度、提高勞動生産率、節約原材料消耗、以及降低生産成本都有幫助，可以在各行各業中應用，改變人類的生産方式，提高生活質量。因此，工業機器人的專業應用人纔市場前景非常廣闊，目前，很多大專院校為瞭滿足市場急需紛紛開設機電一體化工業機器人方嚮的專業學科，隻是缺乏與工業實踐接軌的培訓教材。

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