本書匯集了工業(yè)機器人應用的相關知識，對ABB工業(yè)機器人的應用技術進行了系統(tǒng)說明，內(nèi)容涵蓋機器人基礎、機械結(jié)構原理、作業(yè)程序設計、機器人操作等方面。
本書從工業(yè)機器人的應用要求出發(fā)，在介紹機器人產(chǎn)生、發(fā)展、分類、應用及工業(yè)機器人組成、特點、性能等知識的基礎上，對工業(yè)機器人本體及變位器、諧波減速器、RV減速器等關鍵零部件的結(jié)構原理、安裝維護要求進行了系統(tǒng)闡述；對ABB工業(yè)機器人的程序設計要求、程序編制方法以及全部RAPID指令、函數(shù)命令的編程格式與要求進行了詳盡說明，并提供了完整的應用程序示例；對ABB工業(yè)機器人的手動操作、應用程序編輯、自動運行及系統(tǒng)設定、調(diào)試維修等的操作方法與步驟進行了全面介紹。
本書內(nèi)容全面、選材典型、技術先進、案例豐富，是目前較為完整的ABB工業(yè)機器人應用技術手冊，也是工業(yè)機器人使用、維修人員及高等院校師生的參考書。
1. 主要特點
① 面向熱點、內(nèi)容全面。工業(yè)機器人是當前的熱點，本書以工業(yè)機器人應用技術為主題，針對初學者、從業(yè)人員、設計調(diào)試維修的工程技術人員3類讀者，由淺入深地全面介紹了工業(yè)機器人的機械部件的結(jié)構原理、安裝維修要求，編程操作及故障診斷與維修等技術。它不僅可幫助初學者完成從入門到提高的過程，而且可以幫助從業(yè)人員提高水平，并指導產(chǎn)品研發(fā)設計和安裝調(diào)試維修。
② 選材典型、實用性強。本書將以世界知名的ABB機器人產(chǎn)品為載體，重點針對工業(yè)機器人的研發(fā)設計、編程操作、使用維修等實際問題進行系統(tǒng)闡述，刪除了傳統(tǒng)的機器人運動學、動力學、插補控制等理論性內(nèi)容；并通過典型機器人的整機及部件結(jié)構原理圖、裝配爆炸圖、程序?qū)嵗葘嵱眯约夹g資料，可以為產(chǎn)品研發(fā)設計、編程操作、調(diào)試維修提供參考。
③ 技術先進、特色鮮明。本書將從工業(yè)機器人的產(chǎn)生、發(fā)展和分類概況，工業(yè)機器人的組成、特點和技術性能等基本知識入手；依次闡述工業(yè)機器人本體的機械結(jié)構組成及安裝維護要求；核心部件（交叉滾子軸承、諧波減速器、RV減速器等）的結(jié)構原理和裝配調(diào)整方法；RAPID應用程序設計、程序數(shù)據(jù)定義、指令與函數(shù)命令編程等的方法、格式、要求和實例；機器人手動操作、程序編輯、自動運行以及系統(tǒng)設置、運行監(jiān)控、故障診斷與維修等高層次操作技術。
2. 作者特色
本書作者是國 家級科技成果開發(fā)功臣，江蘇省有突出貢獻的中青年專家，教授級高 級工程師、二級教授；兼任中國科學院常州先進裝備創(chuàng)新中心技術委員會副主任、中國科學院合肥物質(zhì)材料研究所科技委員會委員；是江蘇省品 牌專業(yè)負責人、江蘇省優(yōu) 秀教學團隊帶頭人、國家精品課程負責人、國家教學資源庫課程負責人。已公開出版專著29部，高校規(guī)劃教材20部（其中，“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材5部）；發(fā)表論文60余篇。
在工業(yè)機器人領域，作者已出版《工業(yè)機器人從入門到應用》《工業(yè)機器人編程與操作》《工業(yè)機器人結(jié)構與維護》及《ABB工業(yè)機器人編程全集》等專著多部，著作《親手操作、控制及校調(diào)工業(yè)機器人》（人民郵電出版社）實現(xiàn)了版權輸出、出版海外版。作者擔任了“十三五”國家重點出版物《現(xiàn)代機械設計手冊（第2版）》（化學工業(yè)出版社，2019.3）的編寫工作，任篇主編，獨立完成了“工業(yè)機器人、減速器”的全部內(nèi)容，在行業(yè)內(nèi)有較高的知名度。作者所在學校及系部是工業(yè)機器人專業(yè)國家教學資源
龔仲華
教授級高 級工程師、二級教授。國 家級科技成果開發(fā)功臣，江蘇省有突出貢獻的中青年專家，江蘇省優(yōu) 秀科技開發(fā)人才，江蘇省333工程第 二層次培養(yǎng)對象，江蘇省優(yōu) 秀共產(chǎn)黨員，常州市12屆政 協(xié)委員；江蘇省品 牌專業(yè)負責人，江蘇省優(yōu) 秀教學團隊帶頭人，江蘇省及國 家級精品課程負責人，國家教學資源庫建設課程負責人。 歷任常州機床總廠車間主任、設計科科長、副總工程師；常州工學院機械系副主任、機電研究所副所長、機電工程學院副院長，河海大學兼職教授；常州現(xiàn)代設計與制造中心主任、中國科學院常州先進裝備創(chuàng)新中心技術委員會副主任、中國科學院合肥物質(zhì)材料研究所科技委員會委員；中國機械工業(yè)教育協(xié)會高等學校機電類學科教學委員會委員。 曾經(jīng)獲得國家技術開發(fā)優(yōu) 秀成果獎，省人民政府科技進步二/三等獎；江蘇省教學成果二等獎，全國教學設計三等獎等多項科技、教學成果獎。 多次赴美國、德國、日本、瑞士、法國、意大利、匈牙利、比利時、荷蘭、盧森堡等國家進行技術培訓、學習。已在中文核心期刊發(fā)表論文60余篇；主編、編著本科、高職國家規(guī)劃教材9部；出版技術專著20部；獲發(fā)明、實用新型專利多項。
第1章 概述 1
1.1 機器人的產(chǎn)生及發(fā)展 1
1.1.1 機器人的產(chǎn)生與定義 1
1.1.2 機器人的發(fā)展 4
1.2 機器人分類 9
1.2.1 機器人分類方法 9
1.2.2 工業(yè)機器人 11
1.2.3 服務機器人 13
1.3 工業(yè)機器人的應用 15
1.3.1 技術發(fā)展與產(chǎn)品應用 15
1.3.2 主要生產(chǎn)企業(yè) 17
第2章 工業(yè)機器人的組成與性能 23
2.1 工業(yè)機器人的組成及特點 23
2.1.1 工業(yè)機器人的組成 23
2.1.2 工業(yè)機器人的特點 27
2.2 工業(yè)機器人的結(jié)構形態(tài) 30
2.2.1 垂直串聯(lián)機器人 30
2.2.2 水平串聯(lián)機器人 33
2.2.3 并聯(lián)機器人 34
2.3 工業(yè)機器人的技術性能 37
2.3.1 主要技術參數(shù) 37
2.3.2 工作范圍與承載能力 39
2.3.3 自由度、運動速度及定位精度 42
2.4 ABB工業(yè)機器人及性能 44
2.4.1 產(chǎn)品概況 44
2.4.2 通用型工業(yè)機器人 48
2.4.3 專用型工業(yè)機器人 52
2.4.4 Delta、SCARA工業(yè)機器人 54
第3章 工業(yè)機器人的機械結(jié)構 56
3.1 工業(yè)機器人本體結(jié)構 56
3.1.1 垂直串聯(lián)結(jié)構 56
3.1.2 垂直串聯(lián)手腕結(jié)構 60
3.1.3 SCARA、Delda結(jié)構 63
3.2 關鍵零部件結(jié)構 65
3.2.1 變位器 66
3.2.2 減速器與CRB軸承 69
3.3 典型結(jié)構剖析 72
3.3.1 機身結(jié)構剖析 72
3.3.2 手腕結(jié)構剖析 75
第4章 諧波減速器及維護 78
4.1 變速原理與產(chǎn)品 78
4.1.1 諧波齒輪變速原理 78
4.1.2 產(chǎn)品與結(jié)構 83
4.2 主要技術參數(shù)與選擇 86
4.2.1 主要技術參數(shù) 86
4.2.2 諧波減速器選擇 91
4.3 國產(chǎn)諧波減速器產(chǎn)品 94
4.3.1 型號規(guī)格與技術性能 94
4.3.2 產(chǎn)品結(jié)構與技術參數(shù) 98
4.4 哈默納科諧波減速器 105
4.4.1 產(chǎn)品概況 105
4.4.2 部件型諧波減速器 108
4.4.3 單元型諧波減速器 114
4.4.4 簡易單元型諧波減速器 119
4.5 諧波減速器的安裝維護 121
4.5.1 部件型諧波減速器的安裝維護 121
4.5.2 單元型諧波減速器的安裝維護 127
4.5.3 簡易單元型諧波減速器的安裝維護 130
第5章 RV減速器及維護 133
5.1 變速原理與產(chǎn)品 133
5.1.1 RV齒輪變速原理 133
5.1.2 產(chǎn)品與結(jié)構 139
5.2 主要技術參數(shù)與選擇 142
5.2.1 主要技術參數(shù) 142
5.2.2 RV減速器的選擇 149
5.3 常用產(chǎn)品結(jié)構與性能 152
5.3.1 基本型減速器 152
5.3.2 標準單元型減速器 154
5.3.3 緊湊單元型減速器 156
5.3.4 中空單元型減速器 158
5.4 RV減速器的安裝維護 160
5.4.1 基本安裝要求 160
5.4.2 基本型減速器的安裝維護 162
5.4.3 單元型減速器的安裝維護 167
第6章 工業(yè)機器人編程基礎 172
6.1 機器人坐標系及姿態(tài) 172
6.1.1 控制基準與控制軸組 172
6.1.2 機器人本體坐標系 176
6.1.3 機器人作業(yè)坐標系 178
6.2 機器人與工具姿態(tài) 181
6.2.1 機器人姿態(tài)與定義 181
6.2.2 機器人配置數(shù)據(jù) 184
6.2.3 坐標系方向的四元數(shù)定義 186
6.3 移動要素及定義 190
6.3.1 機器人的移動要素 190
6.3.2 目標位置 191
6.3.3 到位區(qū)間 193
6.3.4 移動速度 195
6.4 工業(yè)機器人程序結(jié)構 197
6.4.1 程序與編程 197
6.4.2 應用程序基本結(jié)構 199
6.4.3 RAPID程序模塊 202
6.4.4 RAPID程序類別及格式 206
第7章 作業(yè)程序設計 211
7.1 程序數(shù)據(jù)及定義 211
7.1.1 數(shù)據(jù)聲明指令 211
7.1.2 基本型數(shù)據(jù)及定義 213
7.1.3 復合型數(shù)據(jù)、數(shù)組及定義 216
7.1.4 程序數(shù)據(jù)性質(zhì)及定義 217
7.2 表達式、運算指令與函數(shù) 220
7.2.1 表達式與編程 220
7.2.2 運算指令與編程 222
7.2.3 函數(shù)命令及編程 224
7.2.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)命令及編程 228
7.3 程序聲明與程序調(diào)用 234
7.3.1 程序聲明與程序參數(shù) 234
7.3.2 普通程序的執(zhí)行管理 236
7.3.3 普通程序的調(diào)用 237
7.3.4 功能程序的調(diào)用 240
7.3.5 中斷程序及調(diào)用 243
第8章 基本移動指令編程 246
8.1 移動要素定義指令編程 246
8.1.1 目標位置數(shù)據(jù)定義 246
8.1.2 到位區(qū)間數(shù)據(jù)定義 248
8.1.3 移動速度數(shù)據(jù)定義 252
8.2 工具、工件數(shù)據(jù)定義指令編程 254
8.2.1 工具數(shù)據(jù)定義 254
8.2.2 工件數(shù)據(jù)定義 256
8.3 基本移動指令編程 258
8.3.1 指令格式及說明 258
8.3.2 定位指令編程 261
8.3.3 插補指令編程 263
8.3.4 子程序調(diào)用插補指令編程 265
8.4 程序點調(diào)整指令及編程 266
8.4.1 程序偏移與設定指令 267
8.4.2 程序偏移與坐標變換函數(shù) 272
8.4.3 程序點偏置與鏡像函數(shù) 277
8.4.4 程序點讀入與轉(zhuǎn)換函數(shù) 280
8.5 速度、姿態(tài)控制指令與編程 284
8.5.1 速度控制指令 284
8.5.2 加速度控制指令 288
8.5.3 姿態(tài)控制指令 291
8.6 運動保護指令與編程 295
8.6.1 運動保護的基本形式 295
8.6.2 運動監(jiān)控區(qū)設定指令 297
8.6.3 監(jiān)控功能設定指令 301
8.6.4 負載設定和碰撞檢測指令 305
第9章 輸入/輸出指令編程 308
9.1 I/O信號與連接 308
9.1.1 I/O信號分類 308
9.1.2 I/O信號連接與處理 309
9.2 輸入/輸出基本指令編程 311
9.2.1 I/O狀態(tài)讀入函數(shù) 311
9.2.2 DO/AO輸出指令 314
9.2.3 I/O讀寫等待指令 316
9.3 控制點輸出指令編程 320
9.3.1 終點輸出指令 320
9.3.2 控制點設定指令 323
9.3.3 輸出控制點設定 325
9.3.4 控制點輸出指令 329
9.4 特殊I/O控制指令編程 332
9.4.1 線性變化模擬量輸出指令 333
9.4.2 TCP移動速度模擬量輸出指令 334
9.5 其他I/O指令與編程 336
9.5.1 I/O配置指令 336
9.5.2 I/O檢測函數(shù)與指令 338
9.5.3 輸出狀態(tài)保存指令 342
9.5.4 DI監(jiān)控點搜索指令 344
第10章 程序控制指令編程 347
10.1 運行控制指令及編程 347
10.1.1 程序等待指令 347
10.1.2 程序停止與移動停止指令 351
10.1.3 程序轉(zhuǎn)移與指針復位指令 354
10.2 程序中斷指令及編程 357
10.2.1 中斷監(jiān)控指令 357
10.2.2 I/O中斷設定指令 361
10.2.3 控制點中斷設定指令 366
10.2.4 狀態(tài)中斷設定指令 369
10.3 錯誤處理指令及編程 372
10.3.1 錯誤處理器設定指令 372
10.3.2 系統(tǒng)日志創(chuàng)建指令 376
10.3.3 故障恢復指令與函數(shù) 379
10.4 軌跡存儲及記錄指令與編程 383
10.4.1 軌跡存儲與恢復指令 383
10.4.2 軌跡記錄、恢復指令與函數(shù) 385
10.4.3 執(zhí)行時間記錄指令與函數(shù) 387
10.5 協(xié)同作業(yè)指令與編程 390
10.5.1 協(xié)同作業(yè)指令與功能 390
10.5.2 協(xié)同作業(yè)程序編制 391
第11章 通信指令編程 394
11.1 示教器通信指令編程 394
11.1.1 示教器顯示控制指令與函數(shù) 394
11.1.2 示教器基本對話指令 398
11.1.3 對話操作指令與函數(shù) 401
11.2 串行通信指令及編程 411
11.2.1 串行接口控制指令 411
11.2.2 串行數(shù)據(jù)輸出指令 413
11.2.3 串行數(shù)據(jù)讀入指令與函數(shù) 416
11.3 網(wǎng)絡通信指令及編程 419
11.3.1 DeviceNet通信指令與函數(shù) 419
11.3.2 套接字通信指令與函數(shù) 422
11.3.3 消息隊列通信指令與函數(shù) 427
11.4 文件管理指令與編程 430
11.4.1 文件管理指令與函數(shù) 430
11.4.2 程序文件加載及保存指令 433
11.4.3 文本表格安裝與讀寫 435
第12章 系統(tǒng)調(diào)試指令編程 438
12.1 程序數(shù)據(jù)測定指令編程 438
12.1.1 工具坐標系測定指令 438
12.1.2 回轉(zhuǎn)軸用戶坐標系測算函數(shù) 442
12.1.3 負載測定指令與函數(shù) 445
12.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)設定指令編程 450
12.2.1 系統(tǒng)參數(shù)讀寫指令與函數(shù) 450
12.2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)設定指令 454
12.2.3 數(shù)據(jù)檢索與設定指令 456
12.3 伺服調(diào)整指令與編程 458
12.3.1 伺服設定指令 458
12.3.2 伺服調(diào)整指令 462
12.3.3 伺服測試指令與函數(shù) 465
12.4 特殊軸控制指令與編程 467
12.4.1 獨立軸控制指令 467
12.4.2 伺服焊鉗設定指令 471
12.4.3 伺服焊鉗控制指令與函數(shù) 473
12.5 智能機器人控制指令與編程 476
12.5.1 智能傳感器通信指令 476
12.5.2 機器人同步跟蹤指令 480
12.5.3 機器人EGM運動控制指令 485
12.5.4 其他智能機器人控制指令 490
第13章 工業(yè)機器人程序設計示例 495
13.1 搬運機器人程序示例 495
13.1.1 機器人搬運系統(tǒng) 495
13.1.2 應用程序設計要求 497
13.1.3 程序設計思路 499
13.1.4 應用程序示例 502
13.2 弧焊機器人程序示例 506
13.2.1 機器人弧焊系統(tǒng) 506
13.2.2 應用程序設計要求 509
13.2.3 程序設計思路 512
13.2.4 應用程序示例 515
第14章 ABB機器人操作（上） 519
14.1 機器人手動操作 519
14.1.1 控制柜面板與示教器 519
14.1.2 手動操作條件設定 522
14.1.3 機器人手動操作 526
14.1.4 特殊手動操作 530
14.2 機器人快速設置 532
14.2.1 手動操作快速設置 532
14.2.2 程序運行快速設置 537
14.3 應用程序創(chuàng)建與編輯 539
14.3.1 程序編輯器功能 539
14.3.2 任務創(chuàng)建與編輯 541
14.3.3 模塊創(chuàng)建與編輯 544
14.3.4 作業(yè)程序創(chuàng)建與編輯 547
14.4 程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建與編輯 550
14.4.1 創(chuàng)建與編輯的一般方法 550
14.4.2 工具數(shù)據(jù)創(chuàng)建與編輯 555
14.4.3 工件數(shù)據(jù)創(chuàng)建與編輯 562
14.4.4 負載數(shù)據(jù)創(chuàng)建與編輯 567
第15章 ABB機器人操作（下） 572
15.1 程序輸入與編輯 572
15.1.1 指令輸入與編輯 572
15.1.2 表達式、函數(shù)輸入與編輯 576
15.1.3 程序點示教編輯 579
15.2 程序編輯的其他方式 581
15.2.1 鏡像程序編輯 581
15.2.2 程序點熱編輯 582
15.3 程序調(diào)試與自動運行 585
15.3.1 程序調(diào)試操作 585
15.3.2 負載自動測試操作 587
15.3.3 程序自動運行 590
15.4 控制系統(tǒng)設定 591
15.4.1 系統(tǒng)參數(shù)及碰撞監(jiān)控設定 591
15.4.2 系統(tǒng)顯示與操作設定 595
15.4.3 示教器設定 599
15.5 調(diào)試與維修操作 601
15.5.1 機器人校準 601
15.5.2 I/O狀態(tài)檢查與設定 605
15.5.3 系統(tǒng)日志與系統(tǒng)診斷 607
15.5.4 系統(tǒng)信息顯示與資源管理 609
15.6 系統(tǒng)重啟與備份、恢復 610
15.6.1 系統(tǒng)重啟與引導操作 610
15.6.2 系統(tǒng)備份與恢復 614
附錄A RAPID指令表 617
附錄B RAPID函數(shù)命令表 627
附錄C RAPID程序數(shù)據(jù)表 633
附錄D 系統(tǒng)預定義錯誤表 636
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