本書根據機器人行業(yè)發(fā)展趨勢，從生產實際出發(fā)，詳細講解了工業(yè)機器人的安裝、工業(yè)機器人弧焊工作站系統(tǒng)集成、工業(yè)機器人點焊工作站的集成、工業(yè)機器人搬運工作站系統(tǒng)集成、工業(yè)機器人碼垛工作站系統(tǒng)集成、工業(yè)機器人CNC機床上下料與自動生產線工作站的集成、噴涂工業(yè)機器人工作站的集成等內容，并簡要介紹了工業(yè)機器人典型工作站。
近年來，我國機器人行業(yè)在國家政策的支持下，順勢而為，發(fā)展迅速，保持著35%的高增長率，遠高于德國的9%、韓國的8%和日本的6%。我國已連續(xù)兩年成為世界第一大工業(yè)機器人市場。
我國工業(yè)機器人市場之所以能有如此迅速的增長，主要源于以下三點：
（1）勞動力的供需矛盾。主要體現在勞動力成本的上升和勞動力供給的下降。在很多產業(yè)，尤其在中低端工業(yè)產業(yè)，勞動力的供需矛盾非常突出，這對實施“機器換人”計劃提出了迫切需求。
（2）企業(yè)轉型升級的迫切需求。隨著全球制造業(yè)轉移的持續(xù)深入，先進制造業(yè)回流，我國的低端制造業(yè)面臨產業(yè)轉移和空心化的風險，迫切需要轉變傳統(tǒng)的制造模式，降低企業(yè)運行成本，提升企業(yè)發(fā)展效率，提升工廠的自動化、智能化程度。而工業(yè)機器人的大量應用，是提升企業(yè)產能和產品質量的重要手段。
（3）國家戰(zhàn)略需求。工業(yè)機器人作為高端制造裝備的重要組成部分，技術附加值高，應用范圍廣，是我國先進制造業(yè)的重要支撐技術和信息化社會的重要生產裝備，對工業(yè)生產、社會發(fā)展以及增強軍事國防實力都具有十分重要的意義。
隨著機器人技術及智能化水平的提高，工業(yè)機器人已在眾多領域得到了廣泛的應用。其中，汽車、電子產品、冶金、化工、塑料、橡膠是我國使用機器人最多的幾個行業(yè)。未來幾年，隨著行業(yè)需要和勞動力成本的不斷提高，我國機器人市場增長潛力巨大。盡管我國將成為當今世界最大的機器人市場，但每萬名制造業(yè)工人擁有的機器人數量卻遠低于發(fā)達國家水平和國際平均水平。工信部組織制訂了我國機器人技術路線圖及機器人產業(yè)“十三五”規(guī)劃，到2020年，工業(yè)機器人密度達到每萬名員工使用100臺以上。我國工業(yè)機器人市場將高倍速增長，未來十年，工業(yè)機器人是看不到天花板的行業(yè)。
雖然多種因素推動著我國工業(yè)機器人行業(yè)不斷發(fā)展，但應用人才嚴重缺失的問題清晰地擺在我們面前，這是我國推行工業(yè)機器人技術的最大瓶頸。中國機械工業(yè)聯合會的統(tǒng)計數據表明，我國當前機器人應用人才缺口20萬，并且以每年20%~30%的速度持續(xù)遞增。
工業(yè)機器人作為一種高科技集成裝備，對專業(yè)人才有著多層次的需求，主要分為研發(fā)工程師、系統(tǒng)設計與應用工程師、調試工程師和操作及維護人員四個層次。其中，需求量最大的是基礎的操作及維護人員以及掌握基本工業(yè)機器人應用技術的調試工程師和更高層次的應用工程師，工業(yè)機器人專業(yè)人才的培養(yǎng)，要更加著力于應用型人才的培養(yǎng)。
為了適應機器人行業(yè)發(fā)展的形勢，滿足從業(yè)人員學習機器人技術相關知識的需求，我們從生產實際出發(fā)，組織業(yè)內專家編寫了本書，全面講解了工業(yè)機器人的安裝，工業(yè)機器人弧焊工作站系統(tǒng)集成、點焊工作站集成、搬運工作站系統(tǒng)集成、碼垛工作站系統(tǒng)集成，工業(yè)機器人CNC機床上下料與自動生產線工作站的集成，噴涂工業(yè)機器人工作站的集成等內容，并簡要介紹了工業(yè)機器人典型工作站，以期給從業(yè)人員和大學院校相關專業(yè)師生提供實用性指導與幫助。
本書由韓鴻鸞編著，張朋波、孔偉、王樹平、阮洪濤、劉曙光、汪興科、徐艇、孔慶亮、王勇、丁守會、李雅楠、梁典民、趙峰、張玉東、王常義、田震、謝華、安麗敏、孫杰、柳鵬、叢志鵬、馬述秀、褚元娟、陳青、寧爽、梁婷、姜興道、榮志軍、王小方、鄭建強、李魯平等業(yè)內人員為本書的編寫提供了幫助。在本書編寫過程中得到了山東省、河南省、河北省、江蘇省、上海市等技能鑒定部門的大力支持，此外，青島利博爾電子有限公司、青島時代焊接設備有限公司、山東魯南機床有限公司、山東山推工程機械有限公司、西安樂博士機器人有限公司、諾博泰智能科技有限公司等企業(yè)為本書的編寫提供了大量幫助，在此深表謝意。
在本書編寫過程中，參考了《工業(yè)機器人裝調維修工》《工業(yè)機器人操作調整工》職業(yè)技能標準的要求，以備讀者考取技能等級；同時還借鑒了全國及多省工業(yè)機器人大賽的相關要求，為讀者參加相應的大賽提供參考。
由于水平所限，書中不足之處在所難免，懇請廣大讀者給予批評指正。
編者
著
第1章工業(yè)機器人的安裝 / 1
1.1機器人的基本組成與工作原理2
1.1.1工業(yè)機器人的基本組成2
1.1.2機器人的基本工作原理6
1.2機器人的基本術語與圖形符號7
1.2.1機器人的基本術語7
1.2.2機器人的圖形符號體系8
1.2.3機器人的圖形符號表示11
1.3工業(yè)機器人的安裝13
1.3.1工業(yè)機器人的組成13
1.3.2標牌15
1.3.3機器人機械系統(tǒng)的運輸18
1.3.4工業(yè)機器人的安裝21
1.3.5安裝上臂信號燈（選件）25
1.3.6機器人控制箱的安裝25
1.4工業(yè)機器人電氣系統(tǒng)的連接27
1.4.1工業(yè)機器人的電氣系統(tǒng)布線28
1.4.2工業(yè)機器人的I/O通信28
1.4.3工業(yè)機器人的外圍設施的電氣連接43
1.5認識工業(yè)機器人工作站及生產線44
1.5.1工業(yè)機器人工作站44
1.5.2工業(yè)機器人生產線49
第2章工業(yè)機器人弧焊工作站系統(tǒng)集成 / 55
2.1認識工業(yè)機器人弧焊工作站55
2.1.1工業(yè)機器人弧焊工作站的組成55
2.1.2工業(yè)機器人弧焊工作站的常見形式65
2.2認識弧焊工業(yè)機器人69
2.2.1本體70
2.2.2DX100控制柜70
2.3弧焊工業(yè)機器人工作站的連接與參數設置89
2.3.1電源的連接89
2.3.2控制器的連接90
2.3.3弧焊機器人工作站的連接92
2.3.4測試105
2.3.5參數設置105
第3章工業(yè)機器人點焊工作站的集成 / 110
3.1認識工業(yè)機器人點焊工作站110
3.1.1工業(yè)機器人點焊工作站的組成110
3.1.2工業(yè)機器人點焊工作站的工作過程121
3.2工業(yè)機器人點焊工作站的設計121
3.2.1點焊工業(yè)機器人的選擇121
3.2.2機器人點焊鉗131
3.2.3點焊控制器的選擇139
3.3工業(yè)機器人點焊工作站的安裝141
3.3.1點焊機器人的安裝141
3.3.2焊鉗的安裝143
3.3.3點焊機器人通信接口145
3.3.4點焊控制器的連接153
3.3.5點焊機器人系統(tǒng)供氣單元155
3.3.6點焊機器人的外部控制系統(tǒng)156
3.3.7參數設置165
第4章工業(yè)機器人搬運工作站系統(tǒng)集成 / 168
4.1認識搬運工業(yè)機器人168
4.1.1搬運機器人的特點168
4.1.2搬運機器人的分類169
4.1.3搬運機器人技術的發(fā)展171
4.2認識機器人的手部機構175
4.2.1機器人手部的特點和性質175
4.2.2傳動機構175
4.2.3手部結構177
4.2.4按手部的用途分類180
4.2.5按手部的抓握原理分類181
4.2.6按手部的手指或吸盤數目分類186
4.2.7按手部的智能化分類187
4.2.8仿人手機器人手部187
4.2.9專用末端操作器188
4.3工業(yè)機器人搬運工作站的認識188
4.3.1搬運機器人的周邊設備與工位布局189
4.3.2平面?zhèn)}儲搬運工作站的組成190
4.3.3立體倉儲搬運工作站的組成193
4.3.4常見搬運工作站簡介194
4.4工業(yè)機器人搬運工作站的連接與參數設置196
4.4.1搬運工作站工作任務196
4.4.2外圍電路的連接196
4.4.3搬運工作站硬件系統(tǒng)202
4.4.4搬運工作站軟件系統(tǒng)208
第5章工業(yè)機器人碼垛工作站系統(tǒng)集成 / 216
5.1認識碼垛工業(yè)機器人217
5.1.1碼垛機器人的適用范圍217
5.1.2碼垛機器人的特點217
5.1.3碼垛機器人的分類217
5.1.4碼垛機器人的末端執(zhí)行器219
5.2碼垛機器人系統(tǒng)220
5.2.1碼垛機器人工作站系統(tǒng)組成220
5.2.2碼垛機器人的周邊設備與工位布局221
5.3參數配置224
5.3.1配置I/O信號224
5.3.2系統(tǒng)輸入/輸出225
第6章工業(yè)機器人CNC機床上下料與自動生產線工作站的集成 / 226
6.1認識工業(yè)機器人CNC機床上下料工作站226
6.1.1工業(yè)機器人與數控加工的集成226
6.1.2工業(yè)機器人在機床上下料領域的應用227
6.1.3上下料系統(tǒng)類型228
6.1.4工業(yè)機器人上下料工作站的組成231
6.2數控機床接口電路的設計236
6.2.1數控機床的組成237
6.2.2數控機床用PLC243
6.2.3CNC與機器人上下料工作站的通信249
6.2.4CNC與機器人上下料工作站的接口電路250
6.3工業(yè)機器人自動生產線系統(tǒng)集成252
6.3.1工業(yè)機器人自動生產線工作站的組成252
6.3.2上下料工作站的工作過程253
6.3.3上下料工作站工作任務254
6.3.4上下料工作站硬件系統(tǒng)255
6.3.5上下料工作站軟件系統(tǒng)259
6.3.6工業(yè)機器人自動生產線的安裝265
6.3.7工業(yè)機器人自動生產線的注意事項269
第7章噴涂工業(yè)機器人工作站的集成 / 271
7.1認識噴涂機器人271
7.1.1噴涂機器人的一般要求與特點272
7.1.2涂裝機器人的分類272
7.1.3噴涂機器人的結構275
7.2涂裝機器人工作站的集成281
7.2.1涂裝機器人工作站的組成281
7.2.2涂裝機器人的周邊設備284
7.2.3參數設置287
7.3涂裝工業(yè)機器人站的布局與自動噴涂線的形式288
7.3.1涂裝工業(yè)機器人站的布局288
7.3.2機器人自動噴涂線形式290
7.3.3機器人自動噴涂線的結構和系統(tǒng)功能291
7.3.4典型機器人自動噴涂線簡介292
第8章工業(yè)機器人典型工作站簡介 / 294
8.1工業(yè)機器人裝配工作站294
8.1.1裝配機器人簡介294
8.1.2裝配機器人的特點295
8.1.3裝配機器人結構295
8.1.4現代裝配機器人的組成324
8.1.5裝配機器人的分類327
8.2裝配機器人工作站的集成331
8.2.1工業(yè)機器人裝配工作站的組成331
8.2.2裝配機器人的周邊設備334
8.2.3裝配機器人的工位布局334
8.2.4I/O配置335
8.2.5常用裝配機器人工作站336
8.2.6裝配機器人生產線339
8.3沖壓機器人工作站346
8.3.1沖壓機器人的結構346
8.3.2沖壓機器人控制系統(tǒng)348
8.3.3沖壓機器人應用實例349
8.4壓鑄機器人350
8.4.1壓鑄機器人結構350
8.4.2壓鑄機器人控制系統(tǒng)350
8.4.3壓鑄機器人應用實例351
參考文獻 / 352
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