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。
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 伺服焊槍上下范圍 71
3.3.7 設定最大壓力值及最小壓力值 72
3.3.8 伺服焊槍壓力測試 73
3.4 I/O信號的配置 75
3.4.1 常用的ABB 標準I/O 板 75
3.4.2 定義I/O 總線(DSQC652 板為例) 77
3.4.3 定義數字輸入/輸出信號 80
3.4.4 定義模擬輸出信號 83
3.4.5 系統輸入輸出與I/O 信號的關聯 87
3.4.6 I/O 信號的監控與操作 89
3.5 ABB機器人的粗校準 90
3.6 ABB機器人的精校準 94
3.6.1 轉動盤適配器 94
3.6.2 準備轉動盤適配器 95
3.6.3 校準 98
3.6.4 更新轉數計數器 99
3.7 ABB焊接機器人干涉區的建立 99
第4章 ABB工業機器人的基本操作 / 100
4.1 示教器的基本操作 100
4.1.1 認識示教器 100
4.1.2 示教器的基本結構 101
4.1.3 示教器的界面窗口 102
4.1.4 示教器的主菜單 103
4.1.5 示教器的快捷菜單 104
4.2 ABB機器人系統的基本操作 105
4.2.1 機器人系統的啟動及關閉 105
4.2.2 機器人系統的重啟 106
4.2.3 設置系統語言 107
4.2.4 設置系統日期與時間 109
4.2.5 查看機器人常用信息與事件日志 110
4.2.6 系統的備份與恢復 111
4.3 新建和加載程序 114
4.3.1 ABB 機器人存儲器 114
4.3.2 新建和加載程序 114
4.4 程序數據的設置 118
4.4.1 程序數據及類型 118
4.4.2 程序數據的建立 121
4.4.3 常用的程序數據 122
4.4.4 機器人坐標系的設置及選擇 123
4.4.5 工具坐標tooldata 的設定 124
4.4.6 工件坐標wobjdata 的設定 129
4.4.7 有效載荷loaddata 的設定 134
4.5 手動操縱機器人 136
4.5.1 單軸移動機器人 136
4.5.2 線性模式移動機器人 137
4.5.3 重定位模式移動機器人 139
4.5.4 增量模式控制機器人運動 141
4.5.5 手動操縱的快捷方式 142
4.6 ABB機器人基本運動指令 144
4.6.1 關節軸運動指令MoveJ 144
4.6.2 直線運動指令MoveL 148
4.6.3 圓周運動指令MoveC 153
第5章 ABB弧焊機器人現場編程 / 159
5.1 ABB弧焊機器人工作站 159
5.1.1 ABB 弧焊機器人工作站 159
5.1.2 ABB 弧焊機器人工作站的組成 159
5.2 電弧焊焊接工藝基礎 161
5.2.1 電弧焊及分類 161
5.2.2 電弧焊工藝 161
5.2.3 焊接工藝參數及其影響 163
5.3 ABB焊接機器人運動指令 165
5.3.1 直線焊接指令ArcL（linear welding） 165
5.3.2 圓弧焊接指令ArcC（circular welding） 166
5.4 焊接程序數據的設定 167
5.4.1 seamdata 的設定 167
5.4.2 welddata 的設定 169
5.4.3 weavedata 的設定 172
5.5 ABB弧焊機器人軌跡示教操作 174
5.5.1 直線焊縫軌跡示教 174
5.5.2 圓弧焊縫軌跡示教 181
5.6 平板對焊示教編程 190
5.6.1 布置任務 190
5.6.2 工藝分析 190
5.6.3 示教編程 191
5.6.4 運行程序 197
5.7 板-板對接接頭焊接示教編程 202
5.7.1 布置任務 202
5.7.2 工藝分析 202
5.7.3 焊前準備 203
5.7.4 示教編程 203
5.7.5 運行程序 218
5.8 管-板角接接頭焊接示教編程 218
5.8.1 布置任務 218
5.8.2 工藝分析 218
5.8.3 焊接準備 219
5.8.4 裝配與定位 219
5.8.5 示教編程 219
5.8.6 運行程序 229
5.9 T形接頭拐角焊縫的機器人和變位機聯動焊接 229
5.9.1 布置任務 229
5.9.2 工藝分析 229
5.9.3 焊接準備 230
5.9.4 定位焊 230
5.9.5 示教編程 230
5.10 機器人焊接故障及缺陷分析 240
5.10.1 常見故障及處理方法 240
5.10.2 焊接缺陷分析及處理方法 241
5.10.3 焊接機器人示教編程技巧總結 242
5.11 典型工程實例 242
5.11.1 弧焊機器人在汽車行業的應用 242
5.11.2 弧焊機器人在造船行業的應用 246
5.11.3 弧焊機器人在壓力容器行業的應用 247
第6章 ABB機器人的維護和故障排除 / 249
6.1 ABB機器人安全生產注意事項 249
6.2 ABB機器人本體維護 250
6.2.1 保養計劃 250
6.2.2 機器人本體清潔 251
6.2.3 檢查動力電纜與通信電纜 252
6.2.4 檢查及更換各軸變速箱齒輪油 252
6.2.5 檢查平衡裝置 255
6.2.6 運動軸1～3 的限位開關 256
6.2.7 檢查UL 信號燈 257
6.2.8 更換SMB 電池 257
6.2.9 檢查機器人零位 258
6.3 控制柜的維護 258
6.3.1 保養計劃 258
6.3.2 檢查控制柜 259
6.3.3 清潔控制柜 259
6.3.4 清潔空氣過濾器 259
6.4 常見故障排除 260
6.4.1 機器人微動 260
6.4.2 機械噪聲 260
6.4.3 引導應用程序的強制啟動 260
6.5 常見錯誤代碼及其解決方式 261
第7章 工業機器人離線編程的基礎 / 263
7.1 工業機器人的離線編程技術 263
7.1.1 離線編程及其特點 263
7.1.2 離線編程系統的軟件架構 265
7.1.3 離線編程的組成與基本步驟 266
7.2 安裝工業機器人仿真軟件RobotStudio 272
7.2.1 下載 272
7.2.2 安裝 272
7.2.3 RobotStudio 的授權 274
7.2.4 仿真軟件RobotStudio5.61 的軟件界面介紹 275
第8章 構建基本仿真工業機器人工作站 / 281
8.1 布局工業機器人基本工作站 281
8.1.1 工業機器人工作站的建立 281
8.1.2 加載物件 292
8.1.3 保存機器人基本工作站 294
8.2 建立工業機器人系統與手動操作 295
8.2.1 建立工業機器人系統 295
8.2.2 機器人的位置移動 298
8.2.3 工業機器人的手動操作 299
8.2.4 回機械原點 303
8.3 創建工業機器人工件坐標系與軌跡程序 304
8.3.1 建立工業機器人工件坐標 304
8.3.2 創建工業機器人運動軌跡程序 306
8.4 機器人仿真運行 311
8.4.1 仿真運行機器人軌跡 311
8.4.2 機器人的仿真制成視頻 312
第9章 仿真軟件RobotStudio中的建模功能 / 316
9.1 建模功能的使用 316
9.1.1 RobotStudio 建模 316
9.1.2 對3D 模型進行相關設置 316
9.2 測量工具的使用 319
9.2.1 測量矩形體的邊長 319
9.2.2 測量錐體的角度 321
9.2.3 測量圓柱體的直徑 322
9.2.4 測量兩個物體間的最短距離 324
9.3 創建機械裝置 325
9.4 創建機器人用工具 333
9.4.1 設定工具的本地末端點 333
9.4.2 創建工具坐標系框架 340
9.4.3 創建工具 343
參考文獻 / 346
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