本書涵蓋了從工業(yè)機器人入門知識到FANUC工業(yè)機器人產(chǎn)品應(yīng)用的全部知識與技術(shù)。全書從工業(yè)機器人的組成特點、技術(shù)性能等基礎(chǔ)知識出發(fā)，對工業(yè)機器人本體及諧波減速器、RV減速器等核心部件的結(jié)構(gòu)原理、機械設(shè)計、安裝維護等進行了全面闡述；對FANUC工業(yè)機器人全部指令的編程格式與要求、程序設(shè)計方法進行了完整介紹；對機器人手動與示教、程序輸入與編輯、程序試運行、自動運行等基本操作以及機器人設(shè)定、控制系統(tǒng)設(shè)定、系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)備份與恢復(fù)等調(diào)試維修操作進行了詳盡說明。
本書面向工程應(yīng)用，技術(shù)先進、知識實用、選材典型，內(nèi)容全面、由淺入深、循序漸進，可供工業(yè)機器人設(shè)計、使用、維修人員和高等學(xué)校師生參考。
1.本書涵蓋從工業(yè)機器人入門到FANUC機器人應(yīng)用全面的知識與技術(shù)。
2.面向工程應(yīng)用，理論聯(lián)系實際，內(nèi)容由淺入深、循序漸進。
3.一本適合工業(yè)機器人設(shè)計、使用、維修人員和高校師生的參考書。
工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進技術(shù)于一體的機電一體化設(shè)備，被稱為工業(yè)自動化的三大支柱技術(shù)之一。隨著社會的進步和勞動力成本的增加，工業(yè)機器人在我國的應(yīng)用已越來越廣。
本書涵蓋了從工業(yè)機器人入門到FANUC工業(yè)機器人產(chǎn)品應(yīng)用的全部知識與技術(shù)。全書在介紹機器人的產(chǎn)生、發(fā)展和分類概況、工業(yè)機器人組成特點和技術(shù)性能等入門知識的基礎(chǔ)上，針對工業(yè)機器人設(shè)計、調(diào)試、使用、維修人員的需求，重點闡述了工業(yè)機器人本體及核心部件的結(jié)構(gòu)原理、傳動系統(tǒng)設(shè)計、安裝維護要求；詳盡說明了工業(yè)機器人的坐標系與姿態(tài)定義方法、程序結(jié)構(gòu)，F(xiàn)ANUC工業(yè)機器人基本指令、附加命令、碼垛指令編程的格式與要求；系統(tǒng)介紹了機器人手動操作、示教操作、程序編輯、自動運行等基本操作以及機器人設(shè)定、控制系統(tǒng)設(shè)定、系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)備份與恢復(fù)等調(diào)試維修操作的方法和步驟。
第1、2章介紹了機器人產(chǎn)生、發(fā)展、分類及產(chǎn)品與應(yīng)用情況，對工業(yè)機器人的組成特點、結(jié)構(gòu)形態(tài)、技術(shù)參數(shù)及FANUC工業(yè)機器人產(chǎn)品進行了具體說明。
第3～5章詳細敘述了工業(yè)機器人本體及諧波減速器、RV減速器等核心部件的結(jié)構(gòu)原理，對機械傳動系統(tǒng)設(shè)計、減速器選型、安裝維護要求等進行了重點說明。
第6、7章對FANUC工業(yè)機器人的運動組、坐標系、姿態(tài)定義方法、程序結(jié)構(gòu)以及FANUC工業(yè)機器人基本指令、附加命令和控制指令的編程方法進行了詳盡說明。
第8、9章對FANUC工業(yè)機器人的指令輸入與操作編輯、手動與示教操作、暫存器編輯、碼垛指令編輯以及程序調(diào)整與變換的操作方法和步驟進行了系統(tǒng)介紹。
第10～12章對FANUC工業(yè)機器人的機器人設(shè)定、系統(tǒng)設(shè)定、程序運行、系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)備份與恢復(fù)等調(diào)試維修操作進行了全面闡述。
由于編著者水平有限，書中難免存在疏漏和缺點，期望廣大讀者提出批評、指正，以便進一步提高本書的質(zhì)量。
本書的編寫得到了FANUC公司技術(shù)人員的大力支持與幫助，在此表示衷心的感謝！
編著者
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機器人的分類8
1.2.1機器人的分類方法8
1.2.2工業(yè)機器人10
1.2.3服務(wù)機器人12
1.3工業(yè)機器人的應(yīng)用14
1.3.1技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)品應(yīng)用14
1.3.2主要生產(chǎn)企業(yè)16
第2章工業(yè)機器人的組成與性能 / 17
2.1工業(yè)機器人的組成及特點17
2.1.1工業(yè)機器人的組成17
2.1.2工業(yè)機器人的特點21
2.2工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)形態(tài)23
2.2.1垂直串聯(lián)機器人23
2.2.2水平串聯(lián)機器人26
2.2.3并聯(lián)機器人27
2.3工業(yè)機器人的技術(shù)性能30
2.3.1主要技術(shù)參數(shù)30
2.3.2工作范圍與承載能力32
2.3.3自由度、速度及精度34
2.4FANUC工業(yè)機器人36
2.4.1通用型垂直串聯(lián)機器人36
2.4.2專用型垂直串聯(lián)機器人39
2.4.3其他結(jié)構(gòu)機器人42
2.4.4運動平臺及變位器44
第3章工業(yè)機器人機械結(jié)構(gòu) / 46
3.1工業(yè)機器人本體結(jié)構(gòu)46
3.1.1垂直串聯(lián)結(jié)構(gòu)46
3.1.2垂直串聯(lián)手腕結(jié)構(gòu)49
3.1.3SCARA、Delta結(jié)構(gòu)52
3.2關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)54
3.2.1變位器55
3.2.2減速器與CRB軸承57
3.3典型結(jié)構(gòu)剖析60
3.3.1機身結(jié)構(gòu)剖析60
3.3.2手腕結(jié)構(gòu)剖析62
3.4機械傳動系統(tǒng)設(shè)計65
3.4.1前驅(qū)RBR手腕65
3.4.2后驅(qū)RBR手腕67
3.4.3后驅(qū)RR與3R手腕70
3.4.4SCARA機器人73
第4章諧波減速器及維護 / 76
4.1變速原理與產(chǎn)品76
4.1.1諧波齒輪變速原理76
4.1.2產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)80
4.2主要技術(shù)參數(shù)與選擇83
4.2.1主要技術(shù)參數(shù)83
4.2.2諧波減速器選擇87
4.3國產(chǎn)諧波減速器產(chǎn)品89
4.3.1型號規(guī)格與技術(shù)性能89
4.3.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù)91
4.4哈默納科諧波減速器96
4.4.1產(chǎn)品概況96
4.4.2部件型減速器99
4.4.3單元型減速器104
4.4.4簡易單元型減速器110
4.5諧波減速器的安裝維護111
4.5.1部件型諧波減速器111
4.5.2單元型諧波減速器116
4.5.3簡易單元型諧波減速器119
第5章RV減速器及維護 / 121
5.1變速原理與產(chǎn)品121
5.1.1RV齒輪變速原理121
5.1.2產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)126
5.2主要技術(shù)參數(shù)與選擇128
5.2.1主要技術(shù)參數(shù)128
5.2.2RV減速器選擇134
5.3常用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能136
5.3.1基本型減速器136
5.3.2標準單元型減速器138
5.3.3緊湊單元型減速器140
5.3.4中空單元型減速器141
5.4RV減速器安裝維護143
5.4.1基本安裝要求143
5.4.2基本型減速器安裝維護144
5.4.3單元型減速器安裝維護149
第6章工業(yè)機器人編程基礎(chǔ) / 152
6.1運動組與坐標系152
6.1.1控制基準與運動組152
6.1.2機器人本體坐標系156
6.1.3機器人作業(yè)坐標系157
6.1.4FANUC機器人坐標系160
6.2機器人與工具姿態(tài)161
6.2.1機身姿態(tài)定義161
6.2.2區(qū)間及工具姿態(tài)164
6.3移動要素及定義166
6.3.1機器人移動要素166
6.3.2目標位置定義167
6.3.3到位區(qū)間定義168
6.3.4移動速度定義170
6.4機器人程序結(jié)構(gòu)171
6.4.1程序與編程171
6.4.2程序結(jié)構(gòu)173
6.4.3程序標題175
6.4.4FANUC機器人指令176
6.5指令操作數(shù)及編程179
6.5.1操作數(shù)及分類179
6.5.2暫存器與編程181
6.5.3簡單表達式編程183
6.5.4復(fù)合運算式編程185
6.5.5內(nèi)部繼電器、標志、執(zhí)行條件編程187
第7章機器人程序編制 / 190
7.1基本移動指令編程190
7.1.1指令格式與功能190
7.1.2程序點與定位類型194
7.2移動附加命令編程196
7.2.1命令與功能196
7.2.2提前/延遲處理與跳步198
7.2.3程序點偏移與增量移動201
7.2.4連續(xù)回轉(zhuǎn)與速度調(diào)整203
7.2.5直線軌跡與拐角控制206
7.2.6碼垛（疊棧）指令編程208
7.3輸入/輸出指令編程211
7.3.1I/O信號分類211
7.3.2I/O指令與編程213
7.4程序控制指令編程216
7.4.1程序執(zhí)行控制指令216
7.4.2注釋與位置變量鎖定218
7.4.3程序轉(zhuǎn)移指令220
7.4.4宏程序與調(diào)用221
7.4.5遠程運行與運動組控制223
7.5條件設(shè)定與定時器編程225
7.5.1運行條件設(shè)定指令225
7.5.2負載與碰撞保護設(shè)定227
7.6系統(tǒng)控制指令編程229
7.6.1定時器與顯示控制指令229
7.6.2電機轉(zhuǎn)矩限制指令231
7.6.3伺服軟浮動控制指令232
7.7中斷與故障處理程序編制235
7.7.1程序中斷與故障處理235
7.7.2狀態(tài)監(jiān)視（中斷）程序編制237
7.7.3故障處理程序編制238
第8章機器人基本操作 / 241
8.1控制面板與示教器241
8.1.1控制面板241
8.1.2示教器243
8.1.3菜單操作246
8.2系統(tǒng)啟動與手動操作250
8.2.1冷啟動、熱啟動及重啟250
8.2.2初始化啟動與控制啟動252
8.2.3機器人手動操作254
8.3程序創(chuàng)建與程序管理260
8.3.1程序創(chuàng)建260
8.3.2標題設(shè)定與文件保存263
8.4程序管理266
8.4.1程序刪除、復(fù)制與屬性顯示266
8.4.2程序后臺編輯268
8.4.3快捷操作設(shè)定272
第9章程序輸入與程序編輯 / 274
9.1指令輸入274
9.1.1移動指令輸入274
9.1.2附加命令輸入275
9.1.3暫存器與表達式輸入277
9.1.4I/O指令輸入280
9.1.5其他指令輸入281
9.2指令編輯282
9.2.1移動指令編輯282
9.2.2程序點編輯284
9.2.3暫存器及附加命令編輯286
9.2.4其他指令編輯288
9.3程序編輯289
9.3.1指令插入與刪除289
9.3.2指令復(fù)制與粘貼291
9.3.3檢索、替換與編輯撤銷292
9.3.4程序點排列與注釋隱藏296
9.4暫存器編輯297
9.4.1數(shù)值暫存器編輯297
9.4.2位置暫存器編輯298
9.4.3碼垛與字符串暫存器編輯299
9.5碼垛指令編輯與示教301
9.5.1指令輸入與基本數(shù)據(jù)301
9.5.2碼垛路線定義304
9.5.3碼垛形狀定義305
9.5.4工具姿態(tài)和層式樣定義307
9.5.5接近、離開路線定義309
9.5.6基本設(shè)定與形狀示教311
9.5.7接近、離開路線示教314
9.5.8指令編輯及間隔堆疊317
9.6程序調(diào)整與變換319
9.6.1實用程序編輯功能319
9.6.2程序調(diào)整321
9.6.3程序點平移與旋轉(zhuǎn)變換323
9.6.4程序點鏡像與旋轉(zhuǎn)變換326
9.6.5程序點旋轉(zhuǎn)變換327
9.6.6工具、用戶坐標系變換330
9.6.7軟極限自動設(shè)定331
第10章機器人設(shè)定 / 333
10.1機器人基本設(shè)定333
10.1.1機器人設(shè)定內(nèi)容333
10.1.2機器人一般設(shè)定335
10.1.3工具坐標系設(shè)定336
10.1.4用戶坐標系設(shè)定341
10.1.5JOG坐標系設(shè)定345
10.1.6作業(yè)基準點設(shè)定347
10.2后臺程序及宏程序設(shè)定348
10.2.1后臺程序設(shè)定348
10.2.2宏程序創(chuàng)建349
10.2.3宏指令設(shè)定351
10.2.4宏指令手動執(zhí)行353
10.3遠程RSR/PNS運行設(shè)定355
10.3.1遠程運行與控制355
10.3.2RSR/PNS設(shè)定操作359
10.4機器人運動保護設(shè)定362
10.4.1J1/E1軸運動范圍設(shè)定362
10.4.2機器人干涉保護區(qū)設(shè)定364
10.4.3機器人碰撞保護設(shè)定366
10.5機器人控制設(shè)定368
10.5.1軟浮動控制設(shè)定368
10.5.2連續(xù)回轉(zhuǎn)控制設(shè)定371
10.5.3運動組信號輸出設(shè)定372
10.6機器人操作設(shè)定373
10.6.1用戶報警文本設(shè)定373
10.6.2報警等級變更及存儲器配置374
10.6.3用戶密碼設(shè)定377
10.6.4機器人通信設(shè)定382
第11章控制系統(tǒng)設(shè)定 / 384
11.1系統(tǒng)基本設(shè)定384
11.1.1時間及常用功能設(shè)定384
11.1.2系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定387
11.1.3軟極限設(shè)定與手動超程解除389
11.2機器人零點校準391
11.2.1零點校準方式391
11.2.2零點校準操作392
11.2.3編碼器報警與處理395
11.3機器人負載設(shè)定396
11.3.1機器人負載及顯示396
11.3.2手動數(shù)據(jù)輸入設(shè)定398
11.3.3工具負載自動測定399
11.3.4重力補償設(shè)定401
11.3.5手腕負載校準402
11.4控制系統(tǒng)I/O設(shè)定403
11.4.1I/O連接與設(shè)定403
11.4.2I/O-LINK網(wǎng)絡(luò)配置406
11.4.3通用I/O設(shè)定408
11.4.4專用I/O設(shè)定411
11.4.5I/O連接及速度輸出設(shè)定413
11.4.6內(nèi)部繼電器設(shè)定及I/O仿真416
11.4.7標志及執(zhí)行條件設(shè)定418
第12章程序運行與系統(tǒng)監(jiān)控 / 420
12.1程序測試與自動運行420
12.1.1程序試運行設(shè)定420
12.1.2程序試運行422
12.1.3程序自動運行424
12.2自動運行停止與重啟427
12.2.1程序暫停、結(jié)束與急停427
12.2.2控制系統(tǒng)報警停止430
12.2.3程序暫停的檢查與重啟432
12.2.4停止點返回與原軌跡重啟434
12.3故障自動處理與重啟436
12.3.1功能使用與設(shè)定操作436
12.3.2故障恢復(fù)功能設(shè)定438
12.3.3自動處理報警登錄441
12.3.4故障處理程序手動執(zhí)行444
12.4控制系統(tǒng)監(jiān)控446
12.4.1伺服軸狀態(tài)監(jiān)控446
12.4.2伺服診斷與安全信號監(jiān)控450
12.4.3系統(tǒng)配置及存儲器檢查451
12.4.4定時器設(shè)定與程序執(zhí)行記錄454
12.5系統(tǒng)文件保存與安裝457
12.5.1文件類型與存儲設(shè)備457
12.5.2存儲器與文件管理459
12.5.3文件保存與安裝462
12.6系統(tǒng)備份與恢復(fù)465
12.6.1系統(tǒng)自動備份及設(shè)定465
12.6.2控制啟動備份與恢復(fù)469
12.7鏡像備份與系統(tǒng)還原471
12.7.1文件操作鏡像備份與還原471
12.7.2引導(dǎo)系統(tǒng)操作備份與還原473
附錄 / 475
附表A程序指令索引表475
附表B控制系統(tǒng)常用參數(shù)表477
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