焊接機器人現場編程及虛擬仿真（簡體書）

本書在介紹弧焊機器人的基本概念、結構組成、分類及應用等理論基礎上,以ABB弧焊機器人的基本操作和編程為主線,將焊接機器人的操作實踐和編程應用同基本原理、編程操作、虛擬仿真等理論有機結合,在內容的編排上由淺入深,循序漸進。本書共分9章,內容包括工業機器人基礎、認識焊接機器人、焊接機器人的安裝與調試、ABB工業機器人的基礎操作、ABB弧焊機器人現場編程、ABB 機器人的維護和故障排除、工業機器人離線編程的基礎、構建基本仿真工業機器人工作站、仿真軟件RobotStudio中的建模功能等。本書大部分章節均錄制了視頻講解,可掃描文前插頁中的二維碼觀看學習。

本書適合作為高職高專院校焊接技術與自動化、工業機器人技術、機械制造與自動化等專業的教材及學生自學用書,亦可供相關工程技術人員參考。

1、本書以實用性為出發點，聚焦於ABB焊接機器人，詳細講解其安裝調試、基本操作、編程指令、現場編程、虛擬仿真及常見故障與維護，內容層層遞進，易於理解和全面學習。

2、為本書配錄了機器人焊接操作和編程的視頻演示，好學易懂。

當前,世界各工業強國都致力於智能機器人及智能制造技術的研發,智能化水平已成為衡量一個國家制造水平的重要標志。《中國制造2025》作為我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領,更是將智能制造作為核心和主攻方向。焊接機器人作為工業機器人應用最為典型的代表,在制造業生產中扮演著非常重要的角色。

焊接工程在制造業中占有重要的地位,它是僅次於裝配和切削加工的第三大工程。它在機械制造、核工業、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和電子等行業中的應用越來越廣泛。隨著計算機技術、傳感器技術及監測技術手段的不斷進步,焊接機器人技術也得到飛速發展並逐漸得到普及,特別是近十幾年來,激烈的市場競爭使那些用於中、大批量生產的焊接自動化專機已不能適應小規模、多品種的生產模式,逐漸被具有柔性的焊接機器人代替。

本書在介紹弧焊機器人的基本概念、結構組成、分類及應用等理論基礎上,以ABB弧焊機器人的基本操作和編程為主線,將焊接機器人的操作實踐和編程應用同基本原理、編程操作、虛擬仿真等理論有機結合,在內容的編排上由淺入深,循序漸進。本書共分9章,內容包括工業機器人基礎、認識焊接機器人、焊接機器人的安裝與調試、ABB工業機器人的基礎操作、ABB弧焊機器人現場編程、ABB 機器人的維護和故障排除、工業機器人離線編程的基礎、構建基本仿真工業機器人工作站、仿真軟件RobotStudio中的建模功能等。本書按照“以學生為中心、促進自主學習”的思路進行開發設計。在編寫中提供豐富、適用和引領創新作用的多種類型立體化、信息化課程資源(本書大部分章節均錄制了視頻講解,可掃描文前插頁中的二維碼觀看學習)。本書適合作為高職高專院校焊接技術與自動化、工業機器人技術、機械制造與自動化等專業的教材及學生自學用書,亦可供相關工程技術人員參考。

本書由威海職業學院袁有德主編並統稿,威海職業學院韓鴻鸞教授主審,副主編為叢軍滋、孫正斌、王振剛、孫志皓,參編為隋英杰、劉明海、趙明。在本書的編寫過程中得到了威海克萊特菲爾風機股份有限公司、威海新北洋數碼科技股份有限公司、威海市海王旋流器有限公司等企業的大量幫助,在此深表謝意。同時感謝王莉、劉朋、侯文萍、徐楠楠在本書編寫過程中提出的寶貴建議。

由於作者水平有限,書中不足之處在所難免,歡迎各位讀者批評指正。





編 者

第1章　工業機器人基礎 / 1

　1.1　工業機器人的分類 1

1.1.1　按操作機坐標形式分類 1

1.1.2　按執行機構的控制方式分類 3

1.1.3　按程序輸入方式分類 3

1.1.4　按機械結構分類 4

1.1.5　按驅動方式分類 4

1.1.6　按用途分類 5

　1.2　工業機器人的基本組成 5

　1.3　工業機器人的技術參數 7

　1.4　工業機器人編程語言 9

1.4.1　機器人編程語言的發展 9

1.4.2　工業機器人編程語言的類型 11

　1.5　工業機器人的坐標系 11

　1.6　工業機器人的應用 14

　1.7　工業機器人的發展趨勢 18



第2章　認識焊接機器人 / 19

　2.1　焊接機器人的定義 20

　2.2　焊接機器人的分類 20

2.2.1　點焊機器人（spot welding robot） 20

2.2.2　弧焊機器人 23

2.2.3　激光焊接機器人 24

　2.3　焊接機器人工作站 26

2.3.1　認識焊接機器人工作站 26

2.3.2　焊接機器人工作站的基本組成 26

2.3.3　焊接機器人工作站的常見形式 41

2.3.4　焊接機器人工作站的設計 44

　2.4　焊接機器人的應用及發展趨勢 45

2.4.1　焊接機器人的主要技術 45

2.4.2　焊接機器人的應用 46

2.4.3　焊接機器人的發展趨勢 46



第3章　ABB焊接機器人的安裝與調試 / 48

　3.1　ABB機器人的型號及結構 48

3.1.1　ABB 工業機器人常見型號及規格 49

3.1.2　技術規格 53

　3.2　ABB焊接機器人的安裝 56

3.2.1　設備清單目錄 56

3.2.2　ABB 機器人本體與控制柜的安裝 57

3.2.3　控制柜的基本構造 58

3.2.4　ABB 機器人本體與控制柜的連接 60

3.2.5　焊機與控制柜的連接 61

　3.3　焊槍及外部軸的配置 62

3.3.1　加載EIO 與MOC 62

3.3.2　加載伺服焊槍 65

3.3.3　外部軸校準 68

3.3.4　設定傳動比 69

3.3.5　計算最大扭矩 70

3.3.6　伺服焊槍上下範圍 71



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