内容简介

　　本书根据教育部**的高等职业教育教学改革要求以及工业机器人产业岗位技能需要，由企业技术人员和职业院校骨干教师共同编写。本书以认识工业机器人和对机器人进行简单示教编程、维护维修为目标，通过大量的图片和实例，对工业机器人的基本概况、机械结构、传感器应用、控制系统原理、示教编程方法、工作站和生产线，以及工业机器人的管理与维护等方面进行较全面的讲解。本书内容全面新颖、易教易学，注重学生实践能力的培养。通过学习，读者可对工业机器人有总体认识和全面了解。 本书配有免费的电子教学课件、习题参考答案等，详见前言。

作者简介

目录

第1章 工业机器人的概念与典型应用 （1）
导读 （1）
知识目标 （1）
1．1 工业机器人的定义及特点 （2）
1．2 工业机器人的历史与发展趋势 （3）
1．2．1 工业机器人的历史 （3）
1．2．2 工业机器人的发展现状 （3）
1．2．3 工业机器人的发展趋势 （5）
1．3 工业机器人的分类 （6）
1．4 工业机器人的典型应用 （9）
实训1 认识不同类型的工业机器人 （15）
拓展与提高1 焊接机器人技术的新发展 （15）
本章小结 （16）
思考与练习题1 （17）

第2章 工业机器人的机械结构 （18）
导读 （18）
知识目标 （18）
能力目标 （18）
2．1 机器人的结构基础 （19）
2．1．1 机器人结构运动简图 （19）
2．1．2 工业机器人的运动自由度 （20）
2．1．3 工业机器人的坐标系 （23）
2．1．4 工业机器人的工作空间 （24）
2．2 关节机器人 （26）
2．2．1 关节机器人的特点与分类 （26）
2．2．2 关节机器人的结构及功能 （28）
2．2．3 减速器 （34）
实训2 操作焊接机器人进行简单的运动 （39）
拓展与提高2 直角坐标机器人 （39）
本章小结 （40）
思考与练习题2 （41）

第3章 工业机器人的传感器及其应用 （43）
导读 （43）
知识目标 （43）
能力目标 （43）
3．1 工业机器人传感器的种类与选择 （44）
3．1．1 工业机器人传感器的种类 （44）
3．1．2 工业机器人传感器的性能指标 （45）
3．1．3 工业机器人传感器类型的选择 （46）
3．2 常用工业机器人的传感器 （46）
3．2．1 工业机器人的内部传感器 （46）
3．2．2 工业机器人的外部传感器 （51）
3．3 多传感器的融合及应用 （57）
3．3．1 传感器的融合 （57）
3．3．2 多传感器应用系统 （58）
实训3 辨识工业机器人传感器 （60）
拓展与提高3 激光在自动检测中的应用 （60）
本章小结 （62）
思考与练习题3 （62）

第4章 工业机器人的控制与驱动系统 （64）
导读 （64）
知识目标 （64）
能力目标 （64）
4．1 工业机器人的控制系统 （65）
4．1．1 工业机器人控制系统的特点 （65）
4．1．2 工业机器人控制系统的基本功能 （65）
4．1．3 工业机器人控制系统的组成和结构 （66）
4．1．4 工业机器人的控制方式 （69）
4．1．5 工业机器人的控制策略 （70）
4．2 工业机器人的驱动系统 （72）
实训4 认识工业机器人电气控制系统 （78）
拓展与提高4 交流伺服系统 （79）
本章小结 （81）
思考与练习题4 （81）

第5章 工业机器人的示教编程 （83）
导读 （83）
知识目标 （83）
能力目标 （83）
5．1 工业机器人示教编程的概念及特点 （84）
5．1．1 示教再现的概念及其特点 （84）
5．1．2 离线编程的概念及其特点 （85）
5．2 工业机器人示教的主要内容 （85）
5．2．1 运动轨迹的示教 （85）
5．2．2 作业条件的示教 （87）
5．2．3 作业顺序的示教 （88）
5．3 工业机器人示教编程的语言及常见指令 （88）
5．3．1 运动指令 （88）
5．3．2 R寄存器指令 （90）
5．3．3 I/O指令 （90）
5．3．4 条件指令 （90）
5．3．5 等待指令 （90）
5．3．6 流程控制指令 （91）
5．4 示教再现安全操作规程 （91）
5．4．1 示教和手动操作时 （91）
5．4．2 再现和生产时 （92）
5．5 示教再现的方法与步骤 （92）
实训5 示教工作搬运程序 （97）
扩展与提高5 机器人插补方式的运用 （98）
扩展与提高6 机器人作业程序的编辑 （99）
扩展与提高7 工具中心点（TCP）的标定 （99）
本章小结 （101）
思考与练习题5 （102）

第6章 工业机器人工作站及生产线 （104）
导读 （104）
知识目标 （104）
能力目标 （104）
6．1 认识工作站 （105）
6．1．1 工业机器人工作站的组成 （105）
6．1．2 工业机器人工作站的特点 （105）
6．2 工业机器人焊接工作站系统 （106）
6．2．1 工业机器人弧焊工作站的工作任务 （106）
6．2．2 工业机器人弧焊工作站的组成 （106）
6．2．3 工业机器人弧焊工作站的工作过程 （110）
6．3 工业机器人生产线 （111）
6．3．1 焊接机器人生产线 （111）
6．3．2 机加工自动生产线 （112）
实训6 辨识工业机器人弧焊工作站设备 （114）
拓展与提高8 弧焊机器人选型的依据 （115）
本章小结 （116）
思考与练习题6 （116）

第7章 工业机器人的管理与维护 （118）
导读 （118）
知识目标 （118）
能力目标 （118）
7．1 工业机器人的管理 （119）
7．1．1 工业机器人的系统安全和工作环境安全管理 （119）
7．1．2 工业机器人的主机及控制柜主要部件的备件管理 （123）
7．2 工业机器人的维护和保养 （125）
7．2．1 控制装置及示教器 （125）
7．2．2 机器人本体的检查 （126）
7．2．3 连接电缆的检查 （127）
7．2．4 焊接电源 （127）
7．2．5 焊机、焊枪 （128）
7．2．6 机器人维护常用工具 （130）
7．2．7 机器人日常维护及保养计划 （130）
实训7 清洗机器人控制柜 （131）
实训8 检查四轴齿轮箱润滑油 （132）
拓展与提高9 桁架机器人售后异常处理办法 （132）
本章小结 （134）
思考与练习题7 （134）
参考文献 （136）

前言/序言

　　工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自1954年由美国研制出世界上第1台可编程的机器人以来，各工业发达国家都相继研制和应用工业机器人，机器人技术及其产品得到飞速发展，已成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的重要工具。在当今大规模制造业中，企业为保障人身安全、提高生产效率和产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度。工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。

　　与计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。工业机器人的技术水平和应用程度已成为评价一个国家自动化程度高低的重要标志之一。目前，工业机器人主要承担焊接、喷涂、搬运以及码垛等重复且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现方式及部分离线编程方式。

　　本书以高等职业院校培养应用型高技能人才的目标为宗旨，选取知识点以“必需、够用”为度，叙述上力求图文并茂、通俗易懂、简明扼要。本书参照最新行业标准，参考有关工业机器人的最新资料和信息，合理设置内容，并结合职业院校的特点和培养方向编撰而成。通过学习，读者可了解工业机器人的基本概况，掌握工业机器人的机械结构、传感器应用、控制系统原理，学会如何进行示教编程和设备的管理与维护，使读者具备工业机器人的操作、管理和维护能力。

　　本书共7章，通过详细的图解和示例，主要介绍工业机器人的机械结构、控制系统、示教编程、维护保养等方面的知识与技能，建议教学时数为48学时。具体内容如下：

　　（1）工业机器人的发展、现状、分类及应用领域等。

　　（2）工业机器人机械结构的自由度、工作空间等，并以关节工业机器人为例，介绍工业机器人各部位的结构功能。

　　（3）工业机器人传感器的分类及其应用。

　　（4）工业机器人的控制系统与伺服驱动系统。

　　（5）工业机器人示教编程的分类和特点，示教再现的内容，示教编程语言及常见指令，示教再现方法及步骤。

　　（6）工业机器人弧焊工作站的工作任务、组成及工作过程，以及常见生产线。

　　（7）工业机器人系统安全、工作环境及机器人主机、控制柜主要部件的管理，机器人主体、控制装置、示教器及外围辅助设备的维护保养等。

　　本书由鄂尔多斯职业学院郝巧梅副教授、刘怀兰教授任主编，由任艳茹、刘小斐、郝慧芬、李强任副主编，贺长春、王伟、刘艳辉、由国艳、王慧、赵美丽、朱福栋、高海兵参加编写，由熊清平、黄楼林两位专家进行主审。

　　在本书编写过程中，得到武汉华中数控股份有限公司、重庆华数机器人有限公司等企业工程技术人员的大力支持并提供大量宝贵资料，在此深表谢意。

　　由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请读者谅解并提出宝贵建议。

　　为方便教学，本书配有免费的电子教学课件、习题参考答案，请有需要的教师登录华信教育资源网免费注册后进行下载，如有问题请在网站留言或与电子工业出版社联系。

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