工业机器人作业系统集成开发与应用——实战及案例

随着工业机器人的快速发展，工业机器人作业系统集成相关的人才缺口巨大，这不仅包含机器人本身示教、编程、维护等机器人使用方面的人才，同时还包括配合机器人完成特定工作的系统集成方面的机、电、气、液、焊接及视觉相关人才。本书正是根据这一需求编写的。本书具有以下特色： （1）本书内容严格按照行业法规和职业要求编写的，遵循技术人才成长规律，以实际设计、集成能力为培养重点，以岗位的工作职责为导向，以典型的应用场景任务为依托，通过将机器人技术与相关的机、电、气、液、焊接、视觉等自动化技术有机融合，真正体现系统集成的自动化、信息化的理念，为培养项目前能准确评估风险、项目中能积极推进、项目能完成交付使用的高素质机器人作业系统集成方面的人才提供服务。 （2）本书内容从具体实施项目的机器人选型、系统配置、工装夹具的设计、电控方法、CCD、激光视觉方案等实际工作任务方面出发，逐一介绍相关的要点和注意事项。以期为实际项目的应用提供一些具体指导作用，达到深入浅出的效果，同时为企业培养人才和工艺固化等提供参考。

   本书主要介绍了工业机器人在不同领域的应用,剖析了这些领域所涉及的不同子系统及不同质量梯队的关键零部件的品牌,并通过实际案例具体阐述了在典型领域应用的关键点及项目实施的要点。
本书是编者长期在产业研究院实际开展系统集成项目的经验总结,逐一介绍了机器人选型、系统配置、工装夹具设计、电控方法、CCD、激光视觉方案等的要点和注意事项。本书主要面向有一定机电基础的技术人员和刚刚进入工业机器人自动化行业的工程师,同时也适合工业机器人系统集成方面的相关读者阅读。

第1章工业机器人发展概述001
1.1工业机器人简介001
1.2工业机器人发展现状002
1.2.1国外工业机器人发展现状002
1.2.2国内工业机器人发展现状007
1.3工业机器人关键零部件现状011
第2章工业机器人应用概述014
2.1在弧焊领域的应用014
2.2在搬运领域的应用016
2.3在码垛领域的应用018
2.4在装配领域的应用019
2.5在折弯领域的应用021
2.6在磨抛领域的应用022
2.7在协作领域的应用024
2.8在切割下料领域的应用025
2.9在喷涂点胶领域的应用027
2.10在点焊领域的应用029
2.11在机床上下料领域的应用030
2.12在零件检测领域的应用032
2.13在3C产业的应用033
2.14在传统行业新的应用034
第3章机器人作业系统中常用子系统介绍037
3.1常用移动系统037
3.2常用变位系统043
3.2.1单轴变位机043
3.2.2两轴变位机044
3.2.3三轴变位机046
3.2.4五轴变位机047
3.3常用弧焊系统049
3.3.1弧焊系统电源049
3.3.2送丝机050
3.3.3焊枪051
3.3.4弧焊的主要工艺052
3.4常用点焊系统053
3.4.1常用的点焊设备053
3.4.2点焊工艺参数的选择055
3.4.3常用金属点焊前的清理准备056
3.5常用磨抛系统057
3.5.1机器人抛光系统057
3.5.2机器人打磨系统058
3.5.3机器人切割加工系统059
3.6常用切割下料系统061
3.6.1等离子切割系统061
3.6.2激光切割系统064
3.7常用喷涂与点胶系统068
3.7.1点胶系统068
3.7.2喷涂系统069
3.7.3喷涂和点胶系统的注意事项070
3.7.4粉末喷涂系统070
3.8机器人系统中常用输送系统071
3.8.1皮带输送线072
3.8.2链板输送线073
3.8.3链条输送线073
3.8.4滚筒输送线074
3.8.5物流智能分拣输送线075
3.9机器人系统中常用气动系统076
3.9.1气动系统的一般组成076
3.9.2常见的典型气路系统077
3.9.3常用的执行元件078
3.9.4气动辅助元件079
3.9.5常用的电磁阀和传感器079
3.10机器人系统中常用液压系统080
3.10.1动力元件081
3.10.2执行元件081
3.10.3控制元件082
3.10.4辅助元件082
3.10.5液压油083
3.10.6液压系统的优缺点083
3.11机器人系统中常用视觉系统083
3.11.1CCD图像视觉084
3.11.2激光视觉084
3.11.33D结构光视觉087
3.12机器人系统中常用排烟除尘系统087
3.12.1油雾收集器088
3.12.2集中式烟雾颗粒除尘系统089
3.12.3小型除尘设备089
3.13机器人系统中常用电控系统090
3.13.1低压电器090
3.13.2PLC控制系统091
3.13.3工控机控制系统093
3.13.4通信协议094
3.13.5安全控制095
第4章机器人作业系统中常用零部件品牌介绍096
4.1移动及变位系统中常用标准件品牌096
4.1.1线性导轨及滚珠丝杆品牌097
4.1.2RV减速器品牌098
4.1.3行星减速器品牌100
4.1.4谐波减速器品牌102
4.1.5普通减速器品牌103
4.1.6齿轮齿条品牌105
4.2机器人弧焊系统品牌105
4.2.1焊接电源品牌105
4.2.2送丝机、防碰撞传感器、焊枪、清枪站品牌107
4.3机器人切割下料系统品牌108
4.3.1等离子切割电源及配件品牌108
4.3.2激光切割品牌109
4.4机器人喷涂点胶系统品牌111
4.5机器人系统常用输送线设备品牌112
4.6机器人系统常用气动产品品牌113
4.7机器人系统常用液压产品品牌115
4.8机器人系统常用传感器及视觉系统品牌117
4.8.1激光视觉品牌117
4.8.2图像视觉品牌119
4.9机器人系统常用传感器品牌120
4.10机器人系统常用伺服电机和PLC品牌122
4.11机器人系统常用低压电器品牌124
4.12品牌之间的匹配原则和具体示例125
4.12.1国内军用或很好项目匹配示例126
4.12.2国内中大型企业或上市企业项目匹配示例127
4.12.3国内中小型企业项目匹配示例127
4.12.4国内小型企业项目匹配示例128
第5章机器人作业系统设计制造过程中的注意事项130
5.1机器人系统工装夹具及抓手的设计要点130
5.1.1机器人地轨移动系统的设计要点130
5.1.2机器人龙门移动系统的设计要点131
5.1.3变位机系统的设计要点132
5.1.4夹具设计要点133
5.1.5机器人抓手135
5.1.6其他辅助设施的设计要点136
5.2机器人系统设计的常用方法137
5.2.1工作站的三维设计138
5.2.2可达性仿真138
5.2.3关键部件的有限元分析138
5.3机器人系统加工件的一般精度要求142
5.3.1加工精度142
5.3.2表面质量144
5.4机器人系统加工件的材料及处理要点147
5.4.1材料的选择148
5.4.2材料处理的方法150
5.5机器人系统零部件的检验检测方法152
5.5.1质量检验体系152
5.5.2检验方法的分类154
5.5.3机器人系统零部件的检验内容157
5.5.4机器人系统零部件的检验方法157
5.6机器人系统装配调试要点158
5.6.1安装调试前的准备工作159
5.6.2公司内部的安装初调160
5.6.3客户现场的安装、调试、交付工作160
5.6.4影响设备精度的因素及其控制方法161
5.6.5设备安装时的协调管理163
5.7机器人系统使用注意事项164
5.7.1机器人系统安全注意事项164
5.7.2机器人系统操作注意事项165
5.7.3机器人系统电气注意事项166
5.7.4机器人系统保养及维护相关注意事项166
5.8通常执行的设计和试样检验标准167
5.8.1机器人系统中通常采用的设计标准169
5.8.2机器人系统中通常采用的制造标准169
5.8.3机器人系统中通常采用的检验标准170
5.9图纸的管理及相关流程170
5.9.1图纸本身的设计要素171
5.9.2图纸的管理171
5.9.3图档管理的相关流程172
第6章机器人作业系统的安全防护及监控措施173
6.1机器人系统设备的安全规定173
6.1.1机器人系统设备操作使用的安全规定174
6.1.2机器人系统设备检修时的安全规定175
6.2机器人系统设备上的安全标志175
6.3机器人系统设备的物理防护177
6.4机器人系统设备的光电防护178
6.5机器人系统设备的监控措施179
6.6操作人员的安全意识179
第7章机器人作业系统相关的物流、信息等系统181
7.1工业4.0181
7.2ERP182
7.3MES183
7.4BI184
7.5AGV185
7.6Andon186
第8章机器人弧焊生产线实战案例188
参考文献217
后记218