本書共10章,分為兩個(gè)部分。第一部分介紹三菱工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真;第二部分介紹ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真。第一部分主要內(nèi)容包括工業(yè)機(jī)器人離線編程技術(shù)概述、三菱離線編程仿真軟件安裝、RT ToolBox2的使用、三菱機(jī)器人常用控制指令、SolidWorks下仿真環(huán)境的搭建及仿真;第二部分主要內(nèi)容包括RobotStudio軟件概述、RobotStudio中工作站的創(chuàng)建、RobotStudio環(huán)境下建模、RobotStudio仿真以及RobotStudio仿真環(huán)境編程語言介紹。
本書適合作為普通本科及高職高專院校工業(yè)機(jī)器人、電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)的教學(xué)用書,也可作為工程人員的培訓(xùn)教材。
目前,在智能制造的大背景下,工業(yè)機(jī)器人在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,各企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才的需求量不斷增加。特別是近些年,我國機(jī)器人行業(yè)在國家政策的支持下發(fā)展迅速,遠(yuǎn)超德國、韓國和日本等國家,已經(jīng)成為世界第一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。我國工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)之所以能有如此迅速的增長(zhǎng),主要源于以下三個(gè)方面:
(1) 國家戰(zhàn)略需求。工業(yè)機(jī)器人作為高端制造裝備的重要組成部分,技術(shù)附加值高,應(yīng)用范圍廣,是我國先進(jìn)制造業(yè)的重要支撐技術(shù)和信息化社會(huì)的重要生產(chǎn)裝備,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)發(fā)展以及增強(qiáng)軍事國防實(shí)力等都具有十分重要的意義。
(2) 企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。隨著全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移的持續(xù)深入,先進(jìn)制造業(yè)回流,我國的低端制造業(yè)面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn),迫切需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的制造模式,降低企業(yè)運(yùn)行成本,提高企業(yè)發(fā)展效率,提升工廠的自動(dòng)化、智能化程度。而工業(yè)機(jī)器人的大量應(yīng)用,是提升企業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。
(3) 勞動(dòng)力的供需矛盾。這主要體現(xiàn)為勞動(dòng)力成本的上升和勞動(dòng)力供給的下降。在很多產(chǎn)業(yè),尤其在中低端工業(yè)產(chǎn)業(yè),勞動(dòng)力的供需矛盾非常突出,這對(duì)實(shí)施“機(jī)器換人”計(jì)劃提出了迫切需求。
隨著機(jī)器人技術(shù)及智能化水平的提高,工業(yè)機(jī)器人已在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其中,汽車、電子產(chǎn)品、冶金、化工、塑料、橡膠是我國使用機(jī)器人最多的幾個(gè)行業(yè)。未來十年,工業(yè)機(jī)器人是看不到“天花板”的行業(yè)。雖然多種因素推動(dòng)著我國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的不斷發(fā)展,但應(yīng)用人才嚴(yán)重缺失的問題清晰地?cái)[在我們面前,這是我國推行工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的最大瓶頸。中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,我國當(dāng)前機(jī)器人應(yīng)用人才缺口為20萬人,并且以每年20%~30%的速度持續(xù)遞增。工業(yè)機(jī)器人作為一種高科技集成裝備,對(duì)專業(yè)人才有著多層次的需求,主要分為研發(fā)工程師、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用工程師、調(diào)試工程師和操作及維護(hù)人員四個(gè)層次。其中,需求量最大的是基礎(chǔ)的操作及維護(hù)人員以及掌握基本工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)的調(diào)試工程師和更高層次的應(yīng)用工程師,工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才的培養(yǎng),要更加著力于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
針對(duì)目前的需求,作者編寫了這本書。機(jī)器人編程主要涉及離線編程和在線編程,在線編程需要滿足工業(yè)機(jī)器人設(shè)備的要求或者需要搭建一些具體的工作環(huán)境,在目前不能滿足設(shè)備要求的條件下,離線編程的優(yōu)勢(shì)便顯現(xiàn)出來。
本書以三菱和ABB工業(yè)機(jī)器人為對(duì)象,主要從仿真軟件的安裝、仿真軟件的使用、編程指令的介紹、仿真環(huán)境的搭建以及模擬仿真實(shí)例幾個(gè)方面分別介紹了三菱和ABB工業(yè)機(jī)器人仿真。目前市面上的離線仿真編程教材主要是講解和Robotstudio相關(guān)的離線仿真,涉及三菱工業(yè)機(jī)器人離線編程的教材較少。針對(duì)這樣的情況,本書前半部分較詳細(xì)地介紹了三菱工業(yè)機(jī)器人離線編程仿真,這是本書的一個(gè)特色。另外,針對(duì)目前使用比較多的ABB工業(yè)機(jī)器人仿真,本書后半部分重點(diǎn)介紹了Robotstudio離線編程仿真。
本書共分為10章,聶振華、楊仁強(qiáng)主要負(fù)責(zé)第一章至第五章的編寫工作;李俊、賴武軍主要負(fù)責(zé)第六章至第十章的編寫工作。
由于編者水平有限,書中難免有不妥之處,歡迎廣大讀者批評(píng)指正。
第一章 工業(yè)機(jī)器人離線編程技術(shù)概述 1
1.1 機(jī)器人示教編程方式 1
1.2 機(jī)器人離線編程技術(shù) 2
1.3 主流機(jī)器人離線編程軟件介紹 3
1.4 離線編程發(fā)展趨勢(shì) 8
第二章 三菱離線編程仿真軟件安裝 10
2.1 SolidWorks 2016的安裝 10
2.2 RT ToolBox2的安裝 16
2.3 MELFA-Works的安裝 19
第三章 RT ToolBox2的使用 23
3.1 機(jī)器人軟件的認(rèn)識(shí) 23
3.2 建立工程 24
3.3 工程的修改 30
3.4 在線操作 31
3.5 機(jī)器人參數(shù)設(shè)置 33
第四章 三菱機(jī)器人常用控制指令 38
4.1 MELFA-BASIC Ⅴ的規(guī)格 38
4.2 程序命令 42
第五章 SolidWorks下仿真環(huán)境的搭建及仿真 49
5.1 SolidWorks下工作站的創(chuàng)建 49
5.2 SolidWorks中建立工作環(huán)境 52
5.3 MELFA-Works中放置機(jī)器人 57
5.4 MELFA-Works中機(jī)器人焊接模擬仿真 60
第六章 RobotStudio軟件概述 73
6.1 RobotStudio軟件簡(jiǎn)介 73
6.2 RobotStudio軟件的主要功能 73
6.3 RobotStudio軟件的下載 74
6.4 RobotStudio軟件的安裝 75
6.5 RobotStudio 5.61軟件基本介紹 80
6.6 RobotStudio軟件的用戶界面 83
第七章 RobotStudio中工作站的創(chuàng)建 88
7.1 創(chuàng)建工作站 88
7.2 導(dǎo)入模型 89
7.3 為當(dāng)前系統(tǒng)添加導(dǎo)軌 90
7.4 導(dǎo)入機(jī)器人 90
7.5 控制柜的導(dǎo)入 92
7.6 移動(dòng)物體 93
7.7 工具的安裝 95
7.8 幾何體的導(dǎo)入 97
7.9 放置項(xiàng)目 100
7.10 工作站的保存 103
第八章 RobotStudio環(huán)境下建模 104
8.1 幾何體和程序庫之間的區(qū)別 104
8.2 如何構(gòu)建幾何體 104
8.3 導(dǎo)入及轉(zhuǎn)換CAD文件 106
8.4 手動(dòng)操作機(jī)器人 107
第九章 RobotStudio仿真 112
9.1 創(chuàng)建工具坐標(biāo)數(shù)據(jù) 112
9.2 創(chuàng)建工件坐標(biāo) 113
9.3 創(chuàng)建路徑 118
9.4 路徑試運(yùn)行 126
9.5 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡仿真 126
9.6 自動(dòng)路徑創(chuàng)建 129
9.7 調(diào)整目標(biāo)點(diǎn)及軸配置參數(shù) 135
9.8 仿真錄像的制作 140
9.9 工作站的打包和解包 141
第十章 RobotStudio仿真環(huán)境編程語言介紹 143
10.1 RobotStudio編程的概念 143
10.2 虛擬控制器 143
10.3 恢復(fù)系統(tǒng) 151
10.4 工具數(shù)據(jù) 152
10.5 工件坐標(biāo)系 157
10.6 有效載荷loaddata 162
10.7 RobotStudio編程 165
10.8 RAPID指令 171
10.9 絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令MoveAbsJ 173
10.10 六軸原點(diǎn)校正 176
10.11 常用的運(yùn)動(dòng)指令 180
參考文獻(xiàn) 185