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书名:焊接机器人基本操作及应用pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语:

作者:刘伟编

出版社:电子工业出版社

出版时间:2012-06-01

书籍编号:30466725

ISBN:9787121146565

正文语种:中文

字数:53744

版次:1

所属分类:互联网+-人工智能

全书内容:

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中国焊接学会秘书长 王麟书


自我国经历了全球性金融危机影响以后,“高新技术产业”、“产品结构调整”、“产业升级”、“核心技术”等词语成为社会热议的话题。刚刚在上海新国际博览中心落幕的“2011年第十六届北京·埃森焊接与切割展览会”,我们欣喜地看到,自动化焊接设备成为展会的主角,人们在注重于焊接品质的同时、更加看重设备的自动化程度。其中,焊接机器人成为本届博览会最为亮眼的一道风景,世界各国知名品牌的机器人厂商瞄准中国市场,把最先进的机器人产品和技术进行推介和展示,机器人数量多、技术新,使焊接设备的柔性化、模块化、智能化、省人化等概念成为衡量其技术水平的新标准。更为可喜的是,部分国产机器人的亮相为本次展览会增色许多,预示着国产机器人制造时代即将到来!


机器人技术是现代科学技术高度集成和交融的产物。比尔·盖茨预言:“机器人即将重复PC机崛起的道路,彻底改变这个时代的生活方式。”在我国,机器人经历三十多年的快速发展,在应用领域里取得了较大的成就。然而,由于种种原因,我国在机器人制造技术及机器人总量方面,与欧美和日本存在明显差距。其原因是多方面的,其中一个重要原因,就是我们的机器人技术教育严重滞后,没有形成完整的机器人学科体系和研发体系,机器人操作技能人员也显得十分匮乏,截至目前,机器人操作人员大多是通过企业自行组织的售后短训班,以学习操作说明书为主,而可供职业技术教育使用的机器人教材几乎是空白,难以满足企业对高技能人才的需求。“十二五”期间,国家把新兴战略产业的发展提升到新的高度,以适应现代化生产的需要。机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,在提高企业的产能、提升生产效率、改善劳动条件等方面有着重要的作用。焊接机器人以其应用行业广、工艺灵活多样、重复精度高、产品质量好、生产清洁、易于实现自动化、柔性化和智能化等优点,正逐步取代传统的焊接方法。


结合我国焊接作业的现状,人们对手工焊接岗位的从业意愿降低,焊工难招已成为事实,而金属制造业的产品在产能、产品质量上亟待进一步提升,这些都成为制造业发展中的瓶颈。纵观发达国家的焊接技术发展史,由机械自动化代替人工是必然的发展趋势。


机器人技能型人才是机器人应用领域的重要组成部分。为更好地适应职业技术教育的跨越式发展,满足企业日益发展对机器人操作人才的需要,《焊接机器人基本操作及应用》一书,结合职业技术教育的特点,较好地诠释了焊接机器人在编程操作和焊接工艺这两个应用课题,在基础知识方面,以最新型的松下机器人为范本,配有大量的产品图片及实际案例,语言叙述简练,由浅入深、图文并茂、侧重实用性和通用性,对不同品牌和不同功能的机器人也能起到触类旁通的学习效果。在内容的编排上,从点到面、依次展开,充分体现“教学相长”的教学规律,遵循了理论与实践的相结合、重在技能培养的职业教育理念,适合于作为焊接及相关专业的技能教材使用,也可供相关工作岗位的在职人员和机器人爱好者学习、参考。


机器人是20世纪人类社会的伟大发明,它将筑起21世纪人类新的长城。我们有理由相信:通过大力开展我国的机器人职业技术教育,培养更多的技能型人才,必将推动我国机器人事业的蓬勃发展!

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2011年8月

前言


本书是职业技术院校焊接专业的一门专业技能教材。它的目标是使学生具备从事焊接或相关专业的高素质劳动者和中高级专门人才所必需的基础知识和基本技能,并为提高学生的全面素质、增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下良好基础。


教材参照现行的机器人国际标准,参考焊接机器人的最新资讯,根据我国的机器人应用领域发展需要,围绕着弧焊机器人编程操作和应用这两个主题,结合职业技术类院校的特点和培养方向编撰而成。


编写思路如下:


1.以介绍机器人基础知识入手,由浅入深、层层展开。从机器人的基本原理、基本概念切入,消除学生对机器人的神秘感,再进入机器人编程操作的学习内容。


2.以图文结合的形式,将模拟图、系统图和现场照片相结合,方便学习和领悟。


3.针对焊接机器人操作及应用的课题方向,选取在市场中占有率较大的松下机器人为范本,借鉴焊接机器人最新资料和具有代表性实际案例(附现场照片),使资料更加翔实、具体,便于学习过程中开阔视野、举一反三,同时有助于对其他品牌机器人的再学习。


4.融入基础知识,注重突出技能训练,方便学生进一步学习机器人技术。


5.拓展自动化焊接的领域和空间,适应焊接技术的不断发展。


本书内容共十九章,针对各品牌的机器人操作显示界面各不相同而原理相近的特点,以松下机器人TA-1400为例,通过详细的图解示例对机器人的操作、编程等相关的方法与功能进行讲解,对机器人操作和编程作业的每一项具体操作方法及机器人的软、硬件方面都作了较为全面的概述。教材的主要内容如下:


1.我国在机器人领域的发展现状浅析,工业机器人基础知识。


2.机器人主要技术参数及控制原理,焊接机器人组成,各关节的定义。


3.机器人示教器,示教再现编程方法,直线、圆弧等插补方式。


4.机器人示教模式(Teach)、自动模式(Auto),程序文件编辑。


5.机器人参数设定、焊接电源参数的设定及其他设定方法。


6.机器人变量及次序指令和错误报警代码。


7.机器人焊接工艺;编程示例;程序解读。


8.焊接机器人系统应用案例及日常保养。


本教材与其他同类教材的区别在于,以机器人编程操作和焊接为主要目的,针对焊接机器人这一领域中的应用主题,结合职业技能的学习特点,理论联系实际,突出技能训练的宗旨,使学习目的更具针对性和实用性。


目前,可供职业技术院校使用的焊接机器人教材并不多,焊接机器人技能学习的教材更几乎是空白,相比于偏重机器人理论和基础知识的教材,本书更适合作为职业教育的技能教材使用,符合高技能型人才的培养方向,顺应当前机器人应用技术的发展需要。


本教材总学时为60学时,其中理论24学时,实操36学时。采用先理论、后实践、实践中再贯穿理论知识的教学模式,也可根据实际情况作适当调整。完成全部学时的学习后,使学生掌握两种技能:


1.机器人编程操作技能。


2.机器人焊接技能。


本课程对教学的基本要求:参加本课程学习的学生要经过机电基础课程的学习,具有一定的焊接知识、英语基础和计算机操作基础。由于机器人的程序语句、指令及部分信息提示都是英文,在课程教学中适当采用双语授课形式,将有助于学生识别和理解编程语言。另外,在教学中借助多媒体等现代化教学手段,可以达到良好的教学效果。对于部分学习内容,还可以选择在机器人操作现场进行讲授,以增加学生的感性认识,便于理解和掌握。有条件的学校可以适当安排时间参与实际生产操作,提高学生的实际工作能力。注重指导学生正确操作机器人,并严格遵守安全事项和机器人操作规程。


本书可作为职业教育焊接专业的机器人技能学习教材(高职、中职学校均可参考使用),也可作为企业人员的焊接机器人培训教材。


通过本书学习,对于其他品牌的焊接机器人和其他用途的机器人,能达到触类旁通的效果。


本书由厦门集美职业技术学校刘伟、华侨大学周广涛、唐山松下产业机器有限公司王玉松主编。本书完稿后,中国焊接学会的王麟书秘书长欣然应邀为本书作序,充分体现了行业领导及专家、学者对职业技术教育工作的关心与支持,在此深表感谢!


感谢厦门唐松机器人科技有限公司部分技术人员参与书稿的校核工作!


编者还特别鸣谢厦门理工学院富巍教授、北京电子科技职业学院王云鹏教授给予本书专业上的指导和内容上的建议!


为方便教师教学,本书还配有焊接机器人视频资料、教学指南、电子教案、应知应会及习题答案(电子版),请有此需要的老师登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)免费注册后进行下载,如有问题,请在网站留言板上留言或与电子工业出版社联系(E-mail:hxedu@phei.com.cn)。


编者


2011年7月

绪论


1986年3月,面对世界高新技术的迅猛发展,国际竞争日趋激烈的严峻挑战,中国科学院王大珩等四位科学家提出“关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议”,党中央、国务院果断决策,于1986年11月启动实施了高技术研究发展计划(简称863计划)。20多年来,我国在战略性、前沿性和前瞻性等高科技领域取得了令世人瞩目的跨越式发展,充分发挥了高新技术引领未来发展的先导作用。


国家十二五规划中明确提出:把科技进步和创新作为加快转变经济发展方式的重要支撑。近两年,沿海地区频现用工荒,劳动力成本逐年提高,人们的自我保护意识增强,致使长期以来生产低附加值产品的劳动密集型企业难以为继,产业结构调整和设备的升级换代亟待解决,产、学、研同步发展将成为一种趋势,职业技术教育的专业提升和拓展任务紧迫。因此,提高劳动者素质、培养高技能型人才将成为国家推动新一轮经济发展的必要条件。开展高科技领域的职业技术教育,对于实施科教兴国战略和人才强国战略,充分发挥科技第一生产力和人才第一资源的作用有着深远的意义,加快提高职业技术教育的现代化水平,适应科学技术日新月异的发展需要。


1.机器人的发展及应用领域


自从20世纪60年代人类制造了第一台工业机器人以来,机器人就显示出了极强的生命力。经过50多年的飞速发展,机器人技术已经成为一门新的综合性交叉学科——机器人学(robotics),它包括基础研究与应用研究两方面内容,主要研究领域有:①机械手设计;②机器人运动学与动力学;③机器人轨迹规划;④机器人驱动技术;⑤机器人传感器;⑥机器人视觉;⑦机器人控制语言与离线编程;⑧机器人本体结构;⑨机器人控制系统;⑩智能机器人等。在工业发达国家,机器人已经广泛应用于汽车工业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流、制造业等诸多领域中。


工业机器人是拟人手腕、手臂和手功能的机械电子装置,集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备,能够按照人们要求的轨迹移动焊枪、空间位置的物体或工件。


目前,全球机器人技术发展最有影响的国家应该是美国和日本,美国在机器人技术的综合研究水平上处于领先地位,而日本生产的机器人在数量、种类方面则居世界首位。


国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧美系。日系中主要有松下、安川、OTC、FANUC、神钢、川崎等公司的产品。欧美系中主要有瑞典的ABB、德国的KUKA、意大利的COMAU及奥地利的IGM公司。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。


据相关统计数据表明,工业机器人主要用于汽车工业及汽车零部件工业,占整个机器人市场的61%,金属制品业占8%、橡胶及塑料工业和电子电气行业分别占7%,食品工业占2%,其他工业占15%。近年来,机器人应用领域呈现迅速扩大的趋势。


2.我国工业机器人的应用现状


2005年,我国工业机器人保有量约7000台,当年销售额28.7亿元。近年来,随着我国经济快速增长,特别是汽车业的高速发展,每年新增工业机器人的台数和总量都在快速增长。2006年,我国工业机器人新安装台数达5770台,2007年为6581台,2008年7500台,而到了2010年,工业机器人新增1万台。截至2010年年末,已有工业机器人近5万台。但我国的机器人技术水平距发达国家存在明显差距,主要有以下几方面原因:


第一,我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面有了一定的基础,但是无论从质量、产品系列、批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤为明显。因此,关键零部件必须依赖进口,影响了我国机器人制造的产业化进程。


第二,中国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批企业从事机器人的开发,但是都没有形成较大的规模,缺乏市场的品牌认知度。进口机器人品牌采用降低整机售价,吸引国内企业购买,而在后续的维护、备件方面实行高价策略,以此扩大市场份额、获取高额利润。


第三,我国的机器人研究起步较晚,技术发展滞后。工业机器人的制造及应用水平,实际上代表了一个国家制造业的总体发展水平,重新认识发展我国工业机器人

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