《工业机器人运行与维护》陈克宗，黄文涛，于海清主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《工业机器人运行与维护》

【作　者】陈克宗，黄文涛，于海清主编

【页 数】 269

【出版社】 长春：吉林大学出版社 , 2019.10

【ISBN号】978-7-5692-5754-0

【价 格】69.00

【分 类】工业机器人-运行-中等专业学校-教材-工业机器人-维修-中等专业学校-教材

【参考文献】 陈克宗，黄文涛，于海清主编. 工业机器人运行与维护. 长春：吉林大学出版社, 2019.10.

图书封面：

图书目录：

《工业机器人运行与维护》内容提要：

本书系针对中等职业学校学生特点，按照工业机器人运行与维护标准，结合埃夫特3KG工业机器人编写的教材。分工业机器人的基础介绍；工业机器人的运行安全；工业机器人运行的相关操作；工业机器人电气系统的保养与维护；工业机器人本体的保养与维护等。

《工业机器人运行与维护》内容试读

第一章工业机器人简介

第一章工业机器人简介

1.1工业机器人简介

工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配等多种生产作业。如图1.1.1所示的是生产线上操作的工业机器人。当前，工业机器人技术和产业迅速发展，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造生产中重要的自动化装备。

图1.1.1为自动化生产线上的工业机器人

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工业机器人运行与维护

1.1.1工业机器人的特点

(1)可编程：生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统的一个重要组成部分。

(2)拟人化：工业机器人在机械结构上有类似人的大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑，以此完成行走、腰转等动作。此外智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。

(3)通用性：除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。

(4安全性高可靠性、高速度、高精度，有利于提高生产效率，节省加工时间，灵活、多功能，因操作工具的不同功能也不同，可以实现一机多用。可用于恶劣、危险的环境，工作质量稳定，可提高产品质量。

(5)性价比：从长远来看，工业机器人运行成本比较低，单件产品的投入产出比大，具有较好的经济效益。

1.1.2工业机器人控制的特点

正如大脑是人类的灵魂和指挥中心，控制系统可称之为机器人的大脑。机器人的感知、判断、推理都是通过控制系统的输入、运算、输出来完成的，所有行为和动作都必须通过控制系统发出相应的指令来实现。工业机器人要与外围设备协调动作，共同完成作业任务，就必须具备一个功能完善、灵敏、可靠的控制系统。

工业机器人的控制系统可分为两大部分：一部分是对其自身运动的控制，另

一部分是工业机器人与周边设备的协调控制。

（1)工业机器人控制系统的特点：工业机器人的结构是一个空间开链机构，各个关节的运动是独立的，为了实现末端点的运动轨迹，需要各关节的运动协调，因此工业机器人的控制比较复杂，具体要求有：

(a)控制与机构运动学及动力学密切相关；(b)一般至少要有3-5个自由度；

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第一章工业机器人简介

(c)机器人控制系统必须是一个计算机控制系统，才能将多个独立的伺服系统协调控制；

(d)仅仅利用位置闭环还不够，还需要利用速度甚至加速度闭环，系统经常使用重力补偿、前馈、解耦或自适应控制等方法；

(ε)机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成，存在“最优”的问题。

总之，机器人控制系统是一个与运动学和动力学原理相关、有耦合、非线性的多变量控制系统的一些总和。图1.1.2是一个完整的机器人控制系统。

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图1.1.2机器人控制系统

(2)工业机器人控制系统的主要功能

工业机器人的控制系统的主要任务是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态、轨迹、操作顺序及动作的时间等项目，主要功能有示教再现功能和运动控制功能。

工业机器人的运动控制是指工业机器人的末端执行器从一点移动到另一点的过程中，对其位置、速度和加速度的控制，一般是通过控制关节运动来实现。关节运动控制一般分为两步进行：第一步是关节运动同服指令的完成，即将末端执行器在工作空间的位置和姿势的运动转化为由关节变量表示的时间序列或表示为关节变量随时间变化的函数。第二步是关节运动的伺服控制，即跟踪执行第一步所生成的关节变量伺服指令。

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工业机器人运行与维护

1.1.3工业机器人的优势

工业机器人的使用不仅能将工人从繁重或有害的体力劳动中解放出来，解决当前劳动力短缺问题，而且能够提高生产效率和产品质量，增强企业整体竞争力。工业机器人并不仅是简单意义上代替人工的劳动，它可作为一个可编程的高度柔性、开放的加工单元集成到先进制造系统，适合于多品种大批量的柔性生产，可以提升产品的稳定性和一致性，在提高生产效率的同时加快产品的更新换代，对提高制造业自动化水平起到很大作用。表1.1.1给出工业机器人的优点。

表1.1.1

优点

内容

提高劳动生产率

机器人能高强度地、持久地在各种环境中从事重复的劳动，改善劳动条件，减少人工用量，提高了设备的利用率

机器人动作准确性、一致性高，可以降低制造中的废品率，降低工人误操作带

提高产品稳定性

来的残次零件风险等

实现柔性制造

机器人具有高度的柔性，可实现多品种、小批量的生产

较强的通用性

机器人具有广泛的通用性，比一般自动化设备有更广泛的使用范围

加快产品更新周期

机器人具有更强与可控的生产能力，加快产品更新换代，提高企业竞争力

工业机器人有以上优点，使得工业机器人及成套设备广泛应用于各个领域。日前，工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。表1.1.2给出工业机器人在各行业中的应用。

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第一章工业机器人简介

表1.1.2

行业

具体应用

汽车及其零部件

弧焊，点焊，搬运，装配，冲压，喷涂，切割（激光、离子）等

电子、电气

搬运，洁净装配，自动传输，打磨，真空封装，检测，拾取等

化工、纺织

搬运，包装，码垛，称重，切割，检测，上下料等

工件搬运，装配，检测，焊接，铸件去毛刺，研磨，切割（激光、离子），包装，

机械基础件

码垛，自动传送等

电力、核电

布线，高压检查，核反应堆检修、拆卸等

食品、饮料

包装，搬运，真空包装

塑料、轮胎

上下料，去毛边

治金、钢铁

钢、合金锭搬运，码垛，铸件去毛刺，浇口切割

家电、家具

装配，搬运，打磨；抛光；喷漆；玻璃制品切割、雕刻

海洋勘探

深水勘探，海底维修，建造

航空航天

空间站检修，飞行器修复，资料收集

军事

防爆，排雷，兵器搬运，放射性检测

1.2工业机器人的分类

1.2.1工业机器人的具体分类情况

关于工业机器人的分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。下面依据几个有代表性的分类方法列举机器人的分类。

(1)按工业机器人结构坐标系统特点方式分类

按结构坐标系统特点方式分，机器人可分为直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标型（球面坐标型）机器人、关节坐标机器人、水平关节机器人等

五类。具体外形如图1.2.1~1.2.5所示：

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工业机器人运行与维护

图1.2.1直角坐标型机器人

图1.2.2圆柱坐标型机器人

图1.2.3极坐标型机器人

图1.2.4关节坐标机器人

图1.2.5水平关节机器人

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···试读结束···