本书介绍了机器人的产生、发展和分类概况，工业机器人的组成、特点和技术性能等基础知识；全面系统地描述了工业机器人的机械结构、机械核心部件的结构原理和安装维护要求；对工业机器人的电气控制系统组成、控制部件的安装连接技术进行了具体介绍；对工业机器人的基本命令，以及点焊、弧焊、搬运、通用机器人的作业命令的编程进行了完整的说明；对工业机器人的手动操作、示教编程、再现运行的方法和步骤进行了详细的阐述。此外，本书还对工业机器人的变量编程、平移编程、作业文件编制等高层次编程技术，以及控制系统设置、参数设定、硬件配置、运行监控、数据备份与恢复、故障诊断与维修等高层次调试维修技术进行了深入的说明。
本书选材典型，技术先进，内容全面，案例丰富，理论联系实际，面向工程应用，是工业机器人设计、使用、维修人员和高等学校师生的重要参考书。
1. 主要特点
① 面向热点、内容全面。工业机器人是当前的热点，本书以工业机器人应用技术为主题，针对初学者、从业人员、设计调试维修的工程技术人员3类读者，由浅入深地全面介绍了工业机器人的机械部件的结构组成、安装维修，电气控制系统的组成功能、连接调试，应用中的编程操作、故障诊断与维修等技术。不仅可帮助初学者完成从入门到提高的过程，而且可以帮助从业人员提高水平，并指导产品研发设计和安装调试维修。
② 选材典型、实用性强。本书将以世界知名的安川机器人产品为载体，重点针对工业机器人的研发设计、编程操作、使用维修等实际问题进行系统阐述，删除了传统的机器人运动学、动力学、插补控制等理论性内容；并通过典型机器人的整机及部件结构原理图、装配爆炸图、控制系统电路图、程序实例等实用性技术资料，为产品研发设计、编程操作、调试维修提供参考。
③ 技术先进、特色鲜明。本书将从工业机器人的产生、发展和分类概况，工业机器人的组成、特点和技术性能等基本知识入手；依次阐述工业机器人本体的机械结构组成及安装维护要求；核心部件的结构原理和装配调整方法；电气控制系统的组成和功能，控制系统安装连接技术；机器人基本命令和作业命令的编程；机器人手动和示教编程、再现运行操作；以及系统设置和参数设定、硬件配置和运行监控、故障诊断与维修等高层次调试、维修技术。其中的绝大部分内容，均为同类书籍中首次阐述，彰显了本书的主题和特色。
2. 作者特色
本书作者是***科技成果开发功臣，江苏省有突出贡献的中青年专家，教授级高级工程师、二级教授；中国科学院常州先进装备创新中心技术委员会副主任、中国科学院合肥物质材料研究所科技委员会委员。曾多次赴德、日、美、法、意、匈、荷、比等先进国家进行长时间的技术培训和学习，对国内外全新技术和产品较为熟悉。作者所在的单位是高等职业教育《工业机器人》专业国家资源库建设主持单位，作者是工业机器人国家资源库建设专家组成员，对工业机器人技术稍有研究，相关资源较为丰富。
作者已公开出版专著23部，高校规划教材10部；发表论文60余篇；是机械工业出版社建社60周年电工电子分社畅销书作者，也是人民邮电出版社的长期作者。
龚仲华，教授级高级工程师、二级教授。***科技成果开发功臣，江苏省有突出贡献的中青年专家，江苏省优秀科技开发人才，江苏省333工程第二层次培养对象，江苏省优秀共产党员，常州市12届政协委员；江苏省品牌专业负责人，江苏省优秀教学团队带头人，江苏省及***精品课程负责人，国家教学资源库建设课程负责人。 历任常州机床总厂车间主任、设计科科长、副总工程师；常州工学院机械系副主任、机电研究所副所长、机电工程学院副院长，河海大学兼职教授；常州现代设计与制造中心主任、中国科学院常州先进装备创新中心技术委员会副主任、中国科学院合肥物质材料研究所科技委员会委员；中国机械工业教育协会高等学校机电类学科教学委员会委员。 曾经获得国家技术开发优秀成果奖，省人民政府科技进步二 三等奖；江苏省教学成果二等奖，全国教学设计三等奖等多项科技、教学成果奖。 多次赴美国、德国、日本、瑞士、法国、意大利、匈牙利、比利时、荷兰、卢森堡等国家进行技术培训、学习。已在中文核心期刊发表论文60余篇；主编、编著本科、高职国家规划教材9部；出版技术专著20部；获发明、实用新型专利多项。
第1章 工业机器人概述 1
1．1 机器人的产生与发展 1
1．1．1 机器人的产生及定义 1
1．1．2 机器人的发展 4
1．2 机器人的分类与概况 8
1．2．1 机器人的分类 8
1．2．2 工业机器人概况 10
1．2．3 服务机器人简介 12
1．3 工业机器人的应用与产品 15
1．3．1 技术发展与典型应用 15
1．3．2 主要生产企业及产品 17
第2章 工业机器人的组成与性能 22
2．1 工业机器人的组成与特点 22
2．1．1 工业机器人的组成 22
2．1．2 工业机器人的特点 26
2．2 工业机器人的结构形态 29
2．2．1 垂直串联机器人 29
2．2．2 水平串联机器人 32
2．2．3 并联机器人 33
2．3 工业机器人的技术性能 36
2．3．1 主要技术参数 36
2．3．2 工作范围与承载能力 38
2．3．3 自由度、运动速度及定位精度 40
第3章 工业机器人的机械结构 44
3．1 垂直串联机器人 44
3．1．1 本体基本结构 44
3．1．2 机身结构与传动系统 47
3．1．3 手腕的基本形式 49
3．1．4 前驱RBR手腕结构 50
3．1．5 后驱RBR手腕结构 52
3．1．6 后驱RR 3R手腕结构 58
3．2 SCARA及Delta机器人 61
3．2．1 前驱SCARA结构 61
3．2．2 后驱SCARA结构 63
3．2．3 Delta结构简介 66
3．3 工业机器人结构实例 67
3．3．1 MH6机器人简介 67
3．3．2 基座和腰部结构 70
3．3．3 上、下臂结构 72
3．3．4 手腕结构 74
第4章 机械核心部件及安装维护 80
4．1 CRB轴承及同步带 80
4．1．1 机械核心部件概述 80
4．1．2 CRB轴承及安装维护 81
4．1．3 同步带及安装维护 85
4．2 滚珠丝杠 87
4．2．1 原理与结构 87
4．2．2 安装与维护 90
4．3 滚动导轨 93
4．3．1 原理与结构 93
4．3．2 安装与维护 95
4．4 谐波减速器原理与产品 97
4．4．1 基本结构与变速原理 97
4．4．2 哈默纳科产品与性能 102
4．4．3 谐波减速回转执行器 107
4．5 部件型谐波减速器 108
4．5．1 水杯形产品及安装维护 108
4．5．2 超薄形产品及安装维护 110
4．5．3 礼帽形产品及安装维护 111
4．5．4 薄饼形产品及安装维护 114
4．6 单元型谐波减速器 116
4．6．1 结构特点与产品系列 116
4．6．2 标准型产品及安装维护 118
4．6．3 中空轴 轴输入产品及安装维护 121
4．6．4 密封型产品及安装维护 124
4．6．5 超薄型产品及安装维护 125
4．7 简易单元型谐波减速器 131
4．7．1 结构特点与产品系列 131
4．7．2 产品的安装与维护 132
4．8 齿轮箱型谐波减速器 135
4．8．1 结构特点与产品系列 135
4．8．2 产品的安装与维护 137
4．9 微型谐波减速器 139
4．9．1 产品系列与主要特点 139
4．9．2 产品的内部结构 141
4．9．3 产品的安装维护 143
4．10 RV减速器原理与产品 144
4．10．1 基本结构与变速原理 144
4．10．2 纳博特斯克产品与性能 149
4．11 部件型RV减速器 153
4．11．1 产品的安装连接与要求 153
4．11．2 基本型产品的安装维护 158
4．11．3 标准型产品的安装维护 161
4．11．4 紧凑型产品的安装维护 164
4．11．5 中空型产品的安装维护 166
4．12 齿轮箱型RV减速器 168
4．12．1 高速型产品的安装维护 168
4．12．2 标准型产品的安装维护 171
4．12．3 扁平型产品的安装维护 174
第5章 电气控制系统的安装连接 177
5．1 系统组成与连接总图 177
5．1．1 控制系统组成 177
5．1．2 电源连接总图 181
5．1．3 信号连接总图 183
5．2 控制部件及安装连接 185
5．2．1 ON OFF单元 185
5．2．2 安全单元 187
5．2．3 I O单元 191
5．2．4 电源单元及IR控制器 197
5．3 伺服驱动器安装连接 199
5．3．1 电源模块 199
5．3．2 伺服控制板 201
5．3．3 逆变模块 204
5．3．4 制动单元 206
5．4 机器人的电气连接 208
5．4．1 电气件安装和连接 208
5．4．2 动力电缆连接 212
5．4．3 信号电缆连接 215
5．4．4 其他部件连接 222
第6章 工业机器人基本命令编程 224
6．1 程序格式与控制命令 224
6．1．1 程序结构及实例 224
6．1．2 轴组与坐标系选择 227
6．1．3 命令分类与使用条件 232
6．2 移动命令编程与实例 236
6．2．1 命令格式与要求 236
6．2．2 编程要点与实例 241
6．3 输入 输出命令编程与实例 244
6．3．1 I O信号及功能 244
6．3．2 命令格式与要求 245
6．3．3 编程要点与实例 248
6．4 程序控制命令编程与实例 251
6．4．1 执行控制命令 251
6．4．2 程序转移命令 254
6．5 变量的编程与实例 256
6．5．1 变量分类与使用 256
6．5．2 变量读写命令 258
6．5．3 变量运算命令 262
6．5．4 变量转换命令 267
6．6 平移命令编程与实例 271
6．6．1 命令与功能 271
6．6．2 编程实例 273
第7章 点焊机器人作业程序编制 275
7．1 焊接机器人概述 275
7．1．1 焊接的基本方法 275
7．1．2 焊接机器人及应用 276
7．2 机器人点焊系统 280
7．2．1 电阻焊原理与工具 280
7．2．2 点焊系统组成与设备 281
7．3 点焊作业文件的编制 284
7．3．1 控制信号与作业命令 284
7．3．2 焊机特性文件编制和I O设定 288
7．3．3 焊钳特性文件编制 292
7．3．4 焊钳开合和手动焊接条件设定 295
7．3．5 电极参数和TCP设定 298
7．4 点焊作业命令编程与实例 301
7．4．1 焊接启动命令 301
7．4．2 连续焊接命令 305
7．4．3 空打命令及应用 309
7．4．4 焊钳更换命令 315
第8章 弧焊机器人作业程序编制 317
8．1 机器人弧焊系统 317
8．1．1 弧焊原理与方法 317
8．1．2 弧焊系统组成与设备 319
8．2 弧焊作业文件的编制 322
8．2．1 弧焊控制与作业命令 322
8．2．2 焊机特性文件编制 328
8．2．3 辅助条件及管理文件编制 332
8．3 弧焊作业命令编程 337
8．3．1 焊接启动命令 337
8．3．2 焊接关闭命令 342
8．3．3 焊接设定命令 346
8．3．4 渐变焊接命令 348
8．3．5 弧焊监控命令 350
8．4 摆焊作业命令编程与实例 354
8．4．1 摆焊功能与参数 354
8．4．2 摆焊命令编程与实例 359
8．4．3 摆焊文件编制与摆焊禁止 361
第9章 其他机器人作业程序编制 365
9．1 搬运机器人概述 365
9．1．1 搬运机器人及应用 365
9．1．2 搬运系统组成与设备 370
9．2 搬运作业命令编程与实例 374
9．2．1 控制信号与作业命令 374
9．2．2 作业命令编程与实例 377
9．3 通用机器人概述 380
9．3．1 通用机器人及应用 380
9．3．2 加工系统组成与设备 381
9．3．3 涂装系统组成与设备 383
9．4 通用作业命令编程 385
9．4．1 控制信号与作业命令 385
9．4．2 工具启 停命令编程与实例 388
第10章 机器人手动与示教操作 390
10．1 示教器及功能 390
10．1．1 结构与组成 390
10．1．2 操作面板 392
10．1．3 显示器 397
10．2 机器人的安全操作 401
10．2．1 开 关机与系统信息显示 401
10．2．2 安全模式及设定 404
10．3 机器人手动操作 406
10．3．1 轴组与坐标系选择 406
10．3．2 关节坐标系点动 409
10．3．3 其他坐标系点动 413
10．3．4 工具的点动定向 416
10．4 机器人的示教编程 418
10．4．1 示教条件及设定 418
10．4．2 程序创建和程序名输入 421
10．4．3 移动命令的示教 424
10．4．4 作业命令的输入 427
10．5 命令的编辑操作 431
10．5．1 编辑设置与程序搜索 431
10．5．2 移动命令的编辑 436
10．5．3 其他命令的编辑 440
10．5．4 程序暂停与点重合 443
第11章 程序的编辑和再现运行 445
11．1 程序的编辑 445
11．1．1 程序复制、删除和重命名 445
11．1．2 注释编辑和程序编辑禁止 449
11．1．3 程序块剪切、复制和粘贴 451
11．2 速度修改、程序点检查与试运行 455
11．2．1 移动速度的修改 455
11．2．2 程序点检查与试运行 457
11．3 变量的编辑操作 459
11．3．1 数值、文字变量编辑 459
11．3．2 位置变量编辑 461
11．4 再现方式与运行条件设定 465
11．4．1 主程序设置与调用 465
11．4．2 再现显示、速度及运行方式设定 467
11．4．3 操作条件及特殊运行设定 470
11．4．4 程序平移转换及设定 473
11．4．5 程序镜像转换及设定 477
11．4．6 程序点调整（PAM设定） 479
11．5 程序的再现运行 483
11．5．1 再现运行的操作 483
11．5．2 预约启动运行 485
第12章 控制系统的功能设定 491
12．1 机器人原点的设定 491
12．1．1 绝对原点的设定 491
12．1．2 第二原点的设定 496
12．1．3 作业原点的设定 497
12．2 工具文件的设定 499
12．2．1 工具文件的显示与编辑 499
12．2．2 TCP及坐标系设定 502
12．2．3 TCP的示教与确认 504
12．3 机器人高级安装与设定 507
12．3．1 工具重量、重心、惯量的设定 507
12．3．2 机器人安装与载荷设定 510
12．4 用户坐标系的设定 512
12．4．1 用户坐标系及设定 512
12．4．2 用户坐标系的示教 514
12．5 运动保护区的设定 516
12．5．1 软极限及硬件保护设定 516
12．5．2 干涉保护区的设定 520
12．5．3 碰撞检测功能的设定 527
第13章 控制系统的调试与维修 530
13．1 系统显示与操作设置 530
13．1．1 示教器的显示设置 530
13．1．2 日历、管理时间及再现速度设定 536
13．1．3 快捷操作键及定义 539
13．2 系统参数设定与硬件配置 544
13．2．1 系统参数的显示与设定 544
13．2．2 控制系统的I O配置 547
13．2．3 控制系统的基座轴配置 550
13．2．4 控制系统的工装轴配置 555
13．3 系统数据保存、恢复和初始化 558
13．3．1 外部存储器的安装与使用 558
13．3．2 文件夹及设定 561
13．3．3 文件的保存与安装 563
13．3．4 系统数据的备份与恢复 566
13．3．5 系统的初始化操作 570
13．4 系统的状态监控 571
13．4．1 I O监控、命名与输出强制 571
13．4．2 伺服运行状态监控 575
13．5 系统报警与故障处理 577
13．5．1 报警的显示、分类及处理 577
13．5．2 操作错误的显示与处理 579
13．5．3 模块工作状态指示 581
附录1 安全模式与菜单显示、编辑一览表 585
附录2 DX100系统参数一览表
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