本書介紹了機器人的產(chǎn)生、發(fā)展、分類及產(chǎn)品與應用概況,工業(yè)機器人的組成與特點、機構形態(tài)、技術性能、坐標系及姿態(tài)、操作與編程等基礎知識;系統(tǒng)闡述了工業(yè)機器人的機械結構與特點;詳盡介紹了CBR軸承、同步皮帶、滾珠絲杠、滾動導軌等重要基礎件,以及諧波減速器、RV減速器等機械核心部件的結構原理、技術參數(shù)、安裝維護要求;并對垂直串聯(lián)、水平串聯(lián)SCARA、并聯(lián)Delta工業(yè)機器人的機械傳動系統(tǒng)結構進行了深入、具體的分析和說明。
作者在數(shù)控、工業(yè)機器人的結構和維護方面具有較高的知名度,相關著作豐富。
工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的機電一體化設備,被稱為工業(yè)自動化的三大主持技術之一。隨著社會的進步和勞動力成本的增加,工業(yè)機器人在我國的應用已越來越廣。
工業(yè)機器人是一種功能完整、可獨立運行的自動化設備,它有自身的控制系統(tǒng),能依靠自身的控制能力來完成規(guī)定的作業(yè)任務。對工業(yè)機器人進行設計、調試、使用、維修,都需要相關技術人員熟悉機器人的結構,掌握其安裝維護、調試維修技術,才能充分發(fā)揮機器人的功能,確保其正?煽窟\行。本書第1章簡要介紹了機器人的產(chǎn)生、發(fā)展、分類概況,對工業(yè)機器人的技術發(fā)展、產(chǎn)品應用及主要生產(chǎn)企業(yè),進行了簡要介紹。第2章系統(tǒng)介紹了工業(yè)機器人的組成特點、結構形態(tài)、技術性能、坐標系與姿態(tài)、操作與編程等基礎知識。第3章中,通過對典型工業(yè)機器人的結構剖析,歸納了工業(yè)機器人的機械核心部件,并對CRB軸承、同步皮帶、滾珠絲杠、直線導軌等重要基礎部件的結構原理、主要技術參數(shù)及使用維護要求進行了深入具體的闡述。第4、5章中,對工業(yè)機器人的機械核心部件——諧波減速器、RV減速器的結構原理、主要技術參數(shù)及使用維護要求進行了詳盡說明。第6章中,對垂直串聯(lián)、水平串聯(lián)SCARA、并聯(lián)Delta等工業(yè)機器人的機械傳動系統(tǒng)結構進行了深入、具體的分析和說明。本書可作為從事工業(yè)機器人機械設計的技術人員以及使用和維修人員的參考用書,也可供機器人愛好者使用,或作為高等院校的教材。
由于編著者水平有限,書中難免存在疏漏和不足之處,殷切期望廣大讀者提出批評、指正,以便將來修訂時進一步提高本書的質量。
編者著
2017.3
龔仲華,常州機電職業(yè)技術學院,教授 高工,本書作者是科技成果開發(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;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材料研究所科技委員會委員。
作者曾在國家二級企業(yè)任主任設計師、車間主任、設計科科長、總工程師;河海大學兼職教授;江蘇省重點研發(fā)機構主任;是江蘇省品牌專業(yè)負責人,江蘇省優(yōu)質教學團隊帶頭人,江蘇省及國家精品課程負責人,國家教學資源庫建設課程負責人;曾多次赴德、日、美、法、意、匈、荷、比等先進國家進行長時間的技術培訓和學習。
第1章 工業(yè)機器人概述 001
1.1 機器人的產(chǎn)生與發(fā)展 001
1.1.1 機器人產(chǎn)生及定義 001
1.1.2 機器人的發(fā)展 004
1.2 機器人分類與概況 009
1.2.1 機器人的分類 009
1.2.2 工業(yè)機器人概況 011
1.2.3 服務機器人簡介 012
1.3 工業(yè)機器人產(chǎn)品與應用 015
1.3.1 技術發(fā)展與產(chǎn)品應用 015
1.3.2 主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品 017
第2章 工業(yè)機器人的基本特性 025
2.1 工業(yè)機器人組成與特點 025
2.1.1 工業(yè)機器人的組成 025
2.1.2 工業(yè)機器人的特點 030
2.2 工業(yè)機器人的結構形態(tài) 033
2.2.1 垂直串聯(lián)機器人 033
2.2.2 水平串聯(lián)機器人 036
2.2.3 并聯(lián)機器人 037
2.3 工業(yè)機器人的技術性能 038
2.3.1 主要技術參數(shù) 038
2.3.2 工作范圍與承載能力 040
2.3.3 自由度、速度及精度 043
2.4 工業(yè)機器人坐標系和姿態(tài) 046
2.4.1 全局坐標系與控制軸組 046
2.4.2 局部坐標系及定義 047
2.4.3 工業(yè)機器人的姿態(tài) 050
2.5 工業(yè)機器人操作與編程 052
2.5.1 工業(yè)機器人的手動操作 052
2.5.2 工業(yè)機器人編程與運行 056
第3章 工業(yè)機器人結構與基礎部件 061
3.1 工業(yè)機器人結構剖析 061
3.1.1 本體典型結構 061
3.1.2 其他結構簡析 064
3.1.3 機械核心部件概述 067
3.2 CRB軸承與同步皮帶 069
3.2.1 CRB軸承及安裝維護 069
3.2.2 同步皮帶及安裝維護 072
3.3 滾珠絲杠及使用維護 074
3.3.1 結構與原理 074
3.3.2 主要技術參數(shù) 076
3.3.3 螺母預緊 080
3.3.4 安裝與維護 082
3.4 滾動導軌及使用維護 086
3.4.1 結構與原理 086
3.4.2 主要技術參數(shù) 088
3.4.3 安裝與維護 089
第4章 諧波減速器及維護 093
4.1 變速原理與典型產(chǎn)品 093
4.1.1 諧波齒輪變速原理 093
4.1.2 哈默納科產(chǎn)品概況 098
4.1.3 回轉執(zhí)行器與直接驅動 103
4.2 技術參數(shù)與使用要點 105
4.2.1 主要技術參數(shù) 105
4.2.2 安裝使用要點 110
4.3 部件型減速器及維護 113
4.3.1 水杯形減速器 114
4.3.2 禮帽形減速器 116
4.3.3 薄餅形減速器 118
4.3.4 超薄形減速器 120
4.4 諧波減速單元及維護 122
4.4.1 產(chǎn)品系列 122
4.4.2 標準減速單元 123
4.4.3 中空軸/軸輸入減速單元 126
4.4.4 密封減速單元 129
4.4.5 超薄減速單元 131
4.5 簡易諧波減速單元及維護 136
4.5.1 產(chǎn)品與結構 136
4.5.2 安裝與維護 139
4.6 諧波減速箱及維護 141
4.6.1 產(chǎn)品與結構 141
4.6.2 安裝與維護 144
4.7 微型諧波減速器及維護 145
4.7.1 產(chǎn)品與特點 145
4.7.2 組成與結構 147
4.7.3 安裝與維護 149
第5章 RV減速器及維護 151
5.1 變速原理與典型產(chǎn)品 151
5.1.1 RV齒輪變速原理 151
5.1.2 納博特斯克產(chǎn)品概況 156
5.2 技術參數(shù)與使用要點 160
5.2.1 主要技術參數(shù) 160
5.2.2 安裝使用要點 164
5.3 基本型減速器及維護 168
5.3.1 組成與結構 168
5.3.2 安裝與維護 170
5.4 RV減速單元及維護 173
5.4.1 標準型減速單元 173
5.4.2 緊湊型減速單元 176
5.4.3 中空型減速單元 178
5.5 RV減速箱及維護 180
5.5.1 高速型減速箱 180
5.5.2 標準型減速箱 183
5.5.3 扁平型減速箱 186
第6章 工業(yè)機器人典型結構 189
6.1 垂直串聯(lián)機器人 189
6.1.1 傳動系統(tǒng)結構形式 189
6.1.2 機身傳動系統(tǒng)結構 191
6.1.3 手腕結構形式 193
6.1.4 前驅RBR手腕結構 195
6.1.5 后驅RBR手腕結構 197
6.1.6 后驅RR/3R手腕結構 202
6.2 SCARA及Delta機器人 205
6.2.1 前驅SCARA結構 205
6.2.2 后驅SCARA結構 207
6.2.3 Delta結構簡述 211
6.3 工業(yè)機器人結構實例 212
6.3.1 MH6機器人及安裝維護 212
6.3.2 基座和腰結構剖析 216
6.3.3 上/下臂結構剖析 217
6.3.4 手腕結構剖析 220
參考文獻 225