KUKA工業(yè)機器人應用技術(shù)全集

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 機器人分類8
1．2．1 機器人分類 ．8
1．2．2 工業(yè)機器人 10
1．2．3 服務機器人 12
1．3 工業(yè)機器人應用14
1．3．1 技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)品應用 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21
2．1 工業(yè)機器人的組成及特點．21
2．1．1 工業(yè)機器人的組成．21
2．1．2 工業(yè)機器人的特點．25
2．2 工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)形態(tài) ．27
2．2．1 垂直串聯(lián)機器人 ．27
2．2．2 水平串聯(lián)機器人 ．30
2．2．3 并聯(lián)機器人 32
2．3 工業(yè)機器人的技術(shù)性能 ．34
2．3．1 主要技術(shù)參數(shù)34
2．3．2 工作范圍與承載能力 36
2．3．3 自由度、速度及精度 38
2．4 KUKA工業(yè)機器人及性能 ．41
2．4．1 產(chǎn)品與型號 41
2．4．2 通用型垂直串聯(lián)機器人 43
2．4．3 專用型垂直串聯(lián)機器人49
2．4．4 Delta、SCARA機器人 52
2．4．5 機器人變位器 53
2．4．6 工件變位器55
第３章 工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)61
3．1 機器人及變位器的基本結(jié)構(gòu)．61
3．1．1 垂直串聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu) 61
3．1．2 垂直串聯(lián)機器人的手腕結(jié)構(gòu) 64
3．1．3 SCARA、Delta機器人基本結(jié)構(gòu) 68
3．1．4 工件變位器結(jié)構(gòu)70
3．2 諧波減速器結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品74
3．2．1 諧波齒輪變速原理 ．75
3．2．2 哈默納科產(chǎn)品 78
3．2．3 主要技術(shù)參數(shù) 81
3．2．4 部件型諧波減速器 ．83
3．2．5 單元型諧波減速器 ．85
3．2．6 簡易單元型諧波減速器 89
3．2．7 諧波減速器安裝與維護 91
3．3 RV減速器結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品 98
3．3．1 RV齒輪變速原理 98
3．3．2 納博特斯克產(chǎn)品 103
3．3．3 主要技術(shù)參數(shù) 105
3．3．4 RV減速器結(jié)構(gòu)與規(guī)格 108
3．3．5 RV減速器的安裝要求 114
3．3．6 基本型RV減速器安裝維護 ． 117
3．3．7 單元型RV減速器安裝維護 ． 120
3．4 垂直串聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)實例 ． 123
3．4．1 小型機器人典型結(jié)構(gòu)． 123
3．4．2 中型機器人典型結(jié)構(gòu)． 128
3．4．3 大型機器人典型結(jié)構(gòu)． 132
第4章 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)137
4．1 KRC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與硬件 ． 137
4．1．1 KRC系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 137
4．1．2 KRC4系統(tǒng)硬件與網(wǎng)絡． 140
4．1．3 KRC4系統(tǒng)控制部件與安裝 143
4．2 KRC4系統(tǒng)主要部件與功能 ． 145
4．2．1 電源及機柜控制單元 ． 145
4．2．2 IR控制器 148
4．2．3 伺服驅(qū)動器 150
4．2．4 編碼器及安全信號連接模塊 152
4．3 KRC4系統(tǒng)連接． 154
4．3．1 系統(tǒng)連接總圖 154
4．3．2 電源連接電路 156
4．3．3 控制信號連接電路 ． 159
4．3．4 驅(qū)動器及編碼器連接電路 162
4．3．5 網(wǎng)絡總線連接電路 ． 165
4．3．6 控制柜外部連接 167
4．4 KRC4-Smallsize系統(tǒng)與連接 171
4．4．1 部件安裝與連接 171
4．4．2 主要部件與連接 173
4．4．3 控制柜外部連接 177
第5章 工業(yè)機器人運動控制182
5．1 運動控制與坐標系 182
5．1．1 機器人基準與控制模型． 182
5．1．2 關(guān)節(jié)軸、運動組與關(guān)節(jié)坐標系 185
5．1．3 機器人基準坐標系 ． 187
5．1．4 機器人作業(yè)坐標系 ． 189
5．1．5 坐標系方向及定義 ． 193
5．2 典型產(chǎn)品的坐標系定義 196
5．2．1 FANUC機器人坐標系 ． 196
5．2．2 安川機器人坐標系 199
5．2．3 ABB機器人坐標系． 202
5．2．4 KUKA機器人坐標系 ． 205
5．3 機器人姿態(tài)及定義 208
5．3．1 機器人與工具姿態(tài)208
5．3．2 機器人姿態(tài)及定義210
5．3．3 典型產(chǎn)品的姿態(tài)參數(shù) ．212
5．4 機器人移動要素與定義 215
5．4．1 機器人移動要素 215
5．4．2 目標位置與到位區(qū)間定義 216
5．4．3 移動速度與加速度編程．219
5．5 機器人作業(yè)與控制 221
5．5．1 機器人焊接作業(yè) 221
5．5．2 點焊機器人作業(yè)控制 ．223
5．5．3 弧焊機器人作業(yè) 226
5．5．4 搬運及其他機器人作業(yè)．230
第6章 KRL程序設(shè)計基礎(chǔ) 233
6．1 KRL程序結(jié)構(gòu)與格式 233
6．1．1 機器人程序與編程233
6．1．2 KRL程序結(jié)構(gòu) 235
6．1．3 KRL主程序格式238
6．1．4 KRL子程序、函數(shù)、中斷格式 240
6．1．5 KRL數(shù)據(jù)表格式243
6．1．6 局域程序與全局程序 ．245
6．2 KRL程序基本語法248
6．2．1 名稱、注釋、行縮進與折合 248
6．2．2 指令格式及指令總表 ．251
6．2．3 程序數(shù)據(jù)及分類 256
6．3 KRL程序數(shù)據(jù)定義258
6．3．1 數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)聲明 ．258
6．3．2 簡單數(shù)據(jù)定義260
6．3．3 數(shù)組數(shù)據(jù)定義264
6．3．4 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)定義267
6．3．5 枚舉數(shù)據(jù)定義269
6．4 KRL表達式與函數(shù)270
6．4．1 表達式、運算符與優(yōu)先級 270
6．4．2 算術(shù)、邏輯、比較運算．272
6．4．3 標準函數(shù)與特殊運算 ．275
6．5 系統(tǒng)變量、定時器與標志278
6．5．1 系統(tǒng)變量與編程 278
6．5．2 定時器與編程282
6．5．3 標志與編程 283
第7章 KRL指令與編程示例 ．286
7．1 機器人移動要素定義286
7．1．1 作業(yè)形式與坐標系選擇．286
7．1．2 程序點定義 289
7．1．3 到位區(qū)間、速度及加速度定義290
7．1．4 工具姿態(tài)控制方式定義．294
7．2 基本移動指令編程 296
7．2．1 指令格式與基本說明 ．296
7．2．2 PTP指令編程 299
7．2．3 LIN指令編程 ．301
7．2．4 CIRC指令編程．303
7．3 樣條插補指令編程 306
7．3．1 樣條插補功能與使用 ．306
7．3．2 指令格式與編程示例 ．308
7．3．3 附加指令與編程 311
7．4 基本DI DO指令編程313
7．4．1 I O信號及處理 ．313
7．4．2 DI DO基本指令編程 ．316
7．4．3 脈沖輸出指令編程317
7．5 控制點輸出指令編程320
7．5．1 終點及連續(xù)移動起點輸出．320
7．5．2 同步輸出指令編程322
7．5．3 控制點操作指令編程 ．325
7．6 循環(huán)處理指令編程 327
7．6．1 DIG循環(huán)讀入指令編程 ．327
7．6．2 AI AO循環(huán)處理指令編程．329
7．7 程序控制指令編程 332
7．7．1 執(zhí)行控制指令編程332
7．7．2 循環(huán)執(zhí)行指令編程336
7．7．3 分支控制指令編程339
7．8 中斷程序編程 ．341
7．8．1 中斷定義、啟用與使能．341
7．8．2 機器人停止及位置記錄 345
7．8．3 軌跡刪除與重新啟動． 348
第8章 機器人手動操作與示教編程． 351
8．1 操作部件與功能 351
8．1．1 控制柜面板 351
8．1．2 Smart PAD示教器 353
8．2 系統(tǒng)基本操作與設(shè)定 355
8．2．1 啟動 關(guān)機與示教器熱插拔 355
8．2．2 操作界面與信息顯示． 356
8．2．3 主菜單、顯示語言與用戶等級 359
8．2．4 系統(tǒng)啟動方式與設(shè)定． 360
8．2．5 操作模式與安全防護． 362
8．2．6 狀態(tài)欄圖標及操作 ． 364
8．2．7 幫助文件與使用 368
8．3 機器人手動操作 369
8．3．1 手動移動選項設(shè)定 ． 369
8．3．2 3D鼠標操作設(shè)定 372
8．3．3 機器人手動操作 374
8．4 用戶程序創(chuàng)建與項目管理 ． 377
8．4．1 文件管理器及操作 ． 377
8．4．2 程序選擇、打開與顯示 379
8．4．3 用戶程序模塊創(chuàng)建 ． 381
8．4．4 項目管理操作 384
8．5 程序輸入與編輯 386
8．5．1 程序指令輸入 386
8．5．2 程序注釋與程序編輯． 389
8．6 機器人移動指令示教 391
8．6．1 移動指令輸入與編輯． 391
8．6．2 樣條類型定義指令輸入 393
8．6．3 型值點與樣條段輸入． 396
8．6．4 樣條插補附加指令輸入 398
8．6．5 樣條插補指令編輯 ． 400
8．7 其他常用指令輸入與編輯 ． 402
8．7．1 DO控制指令輸入與編輯 ． 402
8．7．2 同步輸出指令編輯 ． 404
8．7．3 WAIT指令編輯 405
8．7．4 AO指令編輯． 406
第9章 機器人自動運行與監(jiān)控407
9．1 機器人程序本地運行 407
9．1．1 程序運行方式及說明 ． 407
9．1．2 程序自動運行操作 ． 409
9．1．3 程序自動運行顯示 ． 412
9．2 機器人程序遠程運行 414
9．2．1 控制參數(shù)與控制程序 ． 414
9．2．2 控制信號與時序要求 ． 417
9．2．3 程序遠程運行操作 ． 420
9．3 機器人工作區(qū)間設(shè)定與監(jiān)控 ． 422
9．3．1 作業(yè)邊界與作業(yè)區(qū)域定義 422
9．3．2 工作區(qū)間的輸入設(shè)定 ． 424
9．3．3 工作區(qū)間的程序設(shè)定 ． 426
9．4 控制系統(tǒng)狀態(tài)顯示 427
9．4．1 機器人實際位置顯示． 427
9．4．2 系統(tǒng)輸入 輸出信號顯示 429
9．4．3 標志、定時器狀態(tài)顯示． 432
第 10章 機器人安裝與調(diào)試434
10．1 機器人運輸與安裝． 434
10．1．1 產(chǎn)品安全使用標識 434
10．1．2 機器人搬運與安裝 436
10．1．3 工具及控制部件安裝 440
10．2 機器人零點設(shè)定與校準 442
10．2．1 KUKA機器人調(diào)試要求 442
10．2．2 機器人零點與校準 444
10．2．3 零點校準測頭及安裝 446
10．2．4 零點自動測定與校準 448
10．2．5 零點直接設(shè)定與刪除 452
10．3 軟極限、負載及坐標系設(shè)定 454
10．3．1 關(guān)節(jié)軸軟極限設(shè)定 454
10．3．2 機器人負載設(shè)定 456
10．3．3 機器人坐標系與設(shè)定 458
10．4 工具移動作業(yè)系統(tǒng)設(shè)定 460
10．4．1 坐標系定義與數(shù)據(jù)輸入460
10．4．2 TOOL CS原點示教 462
10．4．3 TOOL CS方向示教 464
10．4．4 BASE CS示教 ．467
10．5 工件移動作業(yè)系統(tǒng)設(shè)定 469
10．5．1 坐標系定義與數(shù)據(jù)輸入469
10．5．2 BASE CS示教 ．471
10．5．3 TOOL CS示教．473
10．6 外部運動系統(tǒng)設(shè)定 ．475
10．6．1 機器人變位器坐標系設(shè)定 ．475
10．6．2 工件變位器坐標系設(shè)定477
10．6．3 工件變位器的BASE CS設(shè)定 ．479
第 11章 機器人故障診斷與維修483
11．1 機器人一般故障與處理 483
11．1．1 機器人檢查與故障分析483
11．1．2 機器人常見問題與處理485
11．1．3 電源連接與檢查 487
11．2 指示燈檢查與故障處理 489
11．2．1 CSP指示燈檢查與處理 490
11．2．2 CCU指示燈檢查與處理 490
11．2．3 驅(qū)動器、RDC、SIB檢查與處理 493
11．2．4 CCU_SR指示燈檢查與處理 497
11．3 系統(tǒng)報警顯示與處理 500
11．3．1 系統(tǒng)報警與簡單故障處理 500
11．3．2 伺服驅(qū)動控制與保護 502
11．3．3 伺服驅(qū)動報警與處理 505
11．4 控制系統(tǒng)的部件更換．508
11．4．1 風機、后備電池更換 507
11．4．2 電源單元、驅(qū)動器及CCU更換 510
11．5 機器人日常檢修與維護 513
11．5．1 日常檢修與定期維護 513
11．5．2 控制部件定期維護514
11．5．3 機器人潤滑脂更換516
參考文獻 519