本書結(jié)合理論知識(shí)與工程實(shí)例，通過高校與企業(yè)合作的三個(gè)典型工程應(yīng)用案例，對(duì)教學(xué)用機(jī)器人工作站和自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行剖析，詳細(xì)闡述機(jī)器人系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)方法，提出了一套針對(duì)高校教學(xué)用機(jī)器人工作站的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)方法，內(nèi)容豐富實(shí)用，可為機(jī)器人教育及工程實(shí)踐提供理論指導(dǎo)與實(shí)踐參考。
本書可作為高校機(jī)器人相關(guān)專業(yè)的課程指導(dǎo)用書，也可為從事工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、機(jī)器人編程及電氣調(diào)試的工程技術(shù)人員提供理論指導(dǎo)。
1.理論知識(shí)與工程實(shí)例相結(jié)合
2.詳細(xì)闡述工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)方法
3.提煉教學(xué)用機(jī)器人工作站的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)方法
隨著智能制造行業(yè)的快速發(fā)展、機(jī)器人工作站的大量應(yīng)用，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、虛擬仿真設(shè)計(jì)、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及機(jī)器人離線編程逐漸成為機(jī)器人行業(yè)技術(shù)人員的技能。由于機(jī)器人工作站設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、技術(shù)的集成性、調(diào)試的不確定性,以及機(jī)器人工程本科專業(yè)開辦時(shí)間較短，機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)中的很多應(yīng)用性問題成為實(shí)踐教學(xué)中的難點(diǎn)。本書在總結(jié)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上闡述機(jī)器人工作站設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)方法及實(shí)踐應(yīng)用，為教學(xué)和工程中工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、服務(wù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了一定的理論與實(shí)踐應(yīng)用參考。
作者認(rèn)為應(yīng)用型本科高校機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)的理論與實(shí)踐教學(xué)亟須增加機(jī)器人工作站設(shè)計(jì)方面的研究，撰寫本書的初衷是解決高等院校機(jī)器人工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中遇到的機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成問題。本書介紹的機(jī)器人工作站和自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的方法與思路，可為國內(nèi)機(jī)器人相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)機(jī)器人的理論提供有益參考，也可為解決機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)教學(xué)中的問題提供一定的理論與實(shí)踐指導(dǎo)。
本書共分為5章，第1章為緒論，是全書的導(dǎo)論 ，引出概念和案例，為全書的主體結(jié)構(gòu)框架；第2章為教學(xué)用汽車模型自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)，基于教學(xué)用自動(dòng)化生產(chǎn)線研究機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)及虛擬仿真，是全書的主線；第3章為教學(xué)用沖壓機(jī)器人工作站設(shè)計(jì)，第4章為教學(xué)用焊接機(jī)器人工作站設(shè)計(jì)，以工作站設(shè)計(jì)與機(jī)器人軟件仿真為重點(diǎn)，著重闡述設(shè)計(jì)和仿真過程，是全書的兩翼；第5章為服務(wù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以服務(wù)機(jī)器人外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)為背景，研究服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)開發(fā)的基本流程。本書在開展機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成及虛擬仿真中運(yùn)用大量的圖表進(jìn)行分析，圖文并茂、思路清晰、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。
書中贈(zèng)送的相關(guān)機(jī)器人工作站圖樣，請(qǐng)聯(lián)系QQ296447532獲取。
書中的研究項(xiàng)目得到了武漢商學(xué)院的資助、武漢商學(xué)院機(jī)器人產(chǎn)學(xué)研中心合作企業(yè)的支持，以及同行工程師的技術(shù)指導(dǎo)，在此向幫助指導(dǎo)作者開展研究工作的所有單位和個(gè)人表示衷心的感謝。另外，作者還要感謝為本書成稿辛苦付出的同事們和同學(xué)們，本書能順利成稿離不開同事們和同學(xué)們的幫助與支持；感謝出版社的編輯為本書的出版所付出的辛勤汗水;本書所參考的單位和個(gè)人的研究成果已在參考文獻(xiàn)中列出，在此一并感謝。
由于作者水平有限，書中難免存在不足之處，衷心希望廣大讀者朋友批評(píng)指正。
前言
第1章緒論1
1.1工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)1
1.2認(rèn)識(shí)機(jī)器人工作站和生產(chǎn)線3
1.2.1汽車模型自動(dòng)化生產(chǎn)線4
1.2.2傳統(tǒng)焊接機(jī)器人工作站5
1.2.3沖壓機(jī)器人工作站5
1.2.4服務(wù)機(jī)器人7
1.3機(jī)器人三維設(shè)計(jì)與仿真軟件簡介8
1.4電氣設(shè)計(jì)軟、硬件簡介9
第2章教學(xué)用汽車模型自動(dòng)化生產(chǎn)線
設(shè)計(jì)12
2.1理論意義與研究背景12
2.1.1理論意義 12
2.1.2研究背景12
2.2機(jī)械總體設(shè)計(jì)14
2.2.1方案設(shè)計(jì)14
2.2.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)17
2.2.3氣動(dòng)裝置設(shè)計(jì)20
2.2.4光電傳感器選型22
2.3單體工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23
2.3.1零件出庫單元工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23
2.3.2電主軸加工單元工作站結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)28
2.3.3鉆孔加工單元工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33
2.3.4加工檢測單元工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35
2.3.5噴涂中心單元工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37
2.3.6車身裝配單元工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41
2.3.7小車入庫單元工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44
2.4生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)仿真47
2.4.1仿真簡介47
2.4.2生產(chǎn)線仿真設(shè)計(jì)48
2.5生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)51
2.5.1電氣系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與注意事項(xiàng)51
2.5.2零件出庫單元工作站電氣控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)52
2.5.3電主軸加工單元工作站電氣控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)55
2.5.4鉆孔加工單元工作站電氣控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)57
2.5.5加工檢測單元工作站電氣控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)59
2.5.6噴涂中心單元工作站電氣控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)60
2.5.7車身裝配單元工作站電氣控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)62
2.5.8小車入庫單元工作站電氣控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)63
2.5.9生產(chǎn)線總控臺(tái)電氣設(shè)計(jì)65
2.6生產(chǎn)線人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)67
2.6.1MCGS組態(tài)軟件與S71200 PLC
通信67
2.6.2零件出庫單元工作站人機(jī)交互界面
設(shè)計(jì)71
2.6.3電主軸加工單元工作站人機(jī)交互界
面設(shè)計(jì)73
2.6.4鉆孔加工單元工作站人機(jī)交互界面
設(shè)計(jì)75
2.6.5加工檢測單元工作站人機(jī)交互界面
設(shè)計(jì)76
2.6.6噴涂中心單元工作站人機(jī)交互界面
設(shè)計(jì)77
2.6.7小車入庫單元工作站人機(jī)交互界面
設(shè)計(jì)78
2.6.8生產(chǎn)線總控臺(tái)人機(jī)交互界面
設(shè)計(jì)79
2.7工作站仿真設(shè)計(jì)80
2.7.1RobotStudio仿真軟件簡介80
2.7.2運(yùn)動(dòng)仿真步驟81
2.7.3仿真程序83
2.8總結(jié)84
第3章教學(xué)用沖壓機(jī)器人工作站
設(shè)計(jì)85
3.1設(shè)計(jì)意義與設(shè)計(jì)背景85
3.1.1設(shè)計(jì)意義85
3.1.2設(shè)計(jì)背景85
3.2沖壓機(jī)器人工作站概述與總體設(shè)計(jì)86
3.2.1沖壓機(jī)器人工作站概述86
3.2.2沖壓機(jī)器人工作站總體設(shè)計(jì)86
3.2.3沖壓機(jī)器人工作站電氣控制
方案89
3.3沖壓機(jī)器人工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)90
3.3.1機(jī)器人手部夾具設(shè)計(jì)90
3.3.2壓力機(jī)與轉(zhuǎn)臺(tái)92
3.3.3清洗機(jī)93
3.3.4整體設(shè)計(jì)93
3.4沖壓機(jī)器人工作站仿真設(shè)計(jì)94
3.4.1設(shè)備布局與系統(tǒng)創(chuàng)建94
3.4.2創(chuàng)建Smart組件95
3.4.3創(chuàng)建工具坐標(biāo)系97
3.4.4創(chuàng)建組件連接98
3.4.5離線編程示教100
3.5沖壓機(jī)器人工作站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)103
3.6總結(jié)121
第4章教學(xué)用焊接機(jī)器人工作站
設(shè)計(jì)122
4.1設(shè)計(jì)意義與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)122
4.1.1設(shè)計(jì)意義122
4.1.2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)123
4.2焊接機(jī)器人工作站概述與總體
方案124
4.2.1焊接機(jī)器人工作站概述124
4.2.2焊接機(jī)器人工作站總體布局125
4.2.3焊接機(jī)器人工作站工藝流程126
4.2.4焊接機(jī)器人選型126
4.2.5運(yùn)動(dòng)學(xué)分析127
4.3焊接機(jī)器人工作站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)130
4.3.1定位夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)130
4.3.2變位機(jī)和底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)131
4.4焊接機(jī)器人工作站仿真設(shè)計(jì)132
4.4.1設(shè)備布局與系統(tǒng)創(chuàng)建132
4.4.2變位機(jī)機(jī)械裝置創(chuàng)建134
4.4.3事件管理器139
4.4.4創(chuàng)建軌跡路徑141
4.4.5離線編程示教143
4.4.6參考程序145
4.5焊接機(jī)器人工作站電氣設(shè)計(jì)146
4.5.1電氣元器件選型146
4.5.2焊接機(jī)器人工作站電氣原理
設(shè)計(jì)147
4.5.3PLC與機(jī)器人I/O分配154
4.5.4機(jī)器人通信155
4.5.5人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)156
4.6總結(jié)160
第5章服務(wù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)161
5.1設(shè)計(jì)意義與設(shè)計(jì)背景161
5.1.1設(shè)計(jì)意義161
5.1.2設(shè)計(jì)背景161
5.2掃地機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)162
5.2.1工況分析162
5.2.2底盤和三維設(shè)計(jì)162
5.2.3電子元器件選型166
5.3圖書分揀機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)167
5.3.1循跡移動(dòng)底盤設(shè)計(jì)167
5.3.2機(jī)械臂選型168
5.3.3圖書識(shí)別模塊168
5.4總結(jié)169
參考文獻(xiàn)170
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