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出版者:中國鐵道齣版社

作者:瀋大林

出品人:

頁數:264

译者:

出版時間:2005-1

價格:25.00元

裝幀:

isbn號碼:9787113057930

叢書系列:

圖書標籤:

• AutoCAD
• 機械設計
• 案例教程
• 工程製圖
• 機械工程
• 計算機輔助設計
• CAD
• 圖紙繪製
• 設計實例
• 入門教程

現代製造業中的工業機器人應用與編程實踐 本書聚焦於當前快速發展的工業自動化領域，深入探討瞭現代製造業中工業機器人的核心技術、編程方法以及實際應用案例。 隨著“工業4.0”和智能製造的浪潮席捲全球，工業機器人已不再是遙遠的未來概念，而是提升生産效率、保證産品質量、實現柔性製造的關鍵工具。本書旨在為工程技術人員、自動化專業學生以及希望轉型升級的製造企業提供一套全麵、係統且高度實用的知識體係。 第一部分：工業機器人的基礎理論與係統集成 本部分將構建讀者對現代工業機器人的整體認知框架，從底層硬件到上層控製，逐層深入。 第一章：工業機器人的演進與分類 曆史脈絡與技術驅動力： 簡述工業機器人從早期搬運機械到六軸、七軸高精度協作機器人的發展曆程，探討驅動其進步的關鍵技術（如傳感器、高性能計算和先進控製算法）。 結構類型與運動學分析： 詳細剖析主流機器人結構，包括關節型（六軸、五軸）、SCARA型、並聯型（Delta）以及龍門型機器人的機械結構特點、工作空間限製和優點。 坐標係與運動學基礎： 介紹機器人學中的基本概念，如世界坐標係、工具坐標係（TCP）和關節空間。深入講解正運動學和逆運動學的數學原理，為後續的路徑規劃奠定基礎。重點講解如何使用D-H參數法進行建模。 第二章：機器人硬件組件與電氣控製 驅動係統深度解析： 詳述伺服電機、減速器（諧波減速器、RV減速器）的工作原理、精度影響和維護要點。分析不同減速比對機器人動態性能的權衡。 控製器（Robot Controller）架構： 闡述現代機器人控製器的核心組成部分，包括主控單元、運動控製卡、I/O模塊和安全係統。對比不同廠商（如西門子、ABB、KUKA）控製器的設計哲學。 傳感器技術在機器人中的應用： 重點介紹視覺係統（2D/3D視覺定位）、力/力矩傳感器（用於柔順操作）和激光測距傳感器如何集成到機器人反饋迴路中，實現高精度和自適應控製。 第三章：人機交互與安全標準 示教器（Teach Pendant）操作精要： 詳細介紹不同品牌示教器的界麵布局、菜單結構和編程模式切換。強調如何通過示教器進行點位設定、程序調試和故障診斷。 機器人安全標準與集成： 深入探討ISO 10218（工業機器人安全）和ISO/TS 15066（協作機器人安全）的最新要求。講解安全圍欄設計、安全光幕、急停係統的集成與測試流程，確保操作人員與機器人的共存安全。 第二部分：機器人編程語言與邏輯控製 本部分是實踐操作的核心，側重於掌握主流工業機器人的編程環境和算法實現。 第四章：主流機器人編程語言詳解 基於文本的底層編程（以KRL/RAPID為例）： 詳細介紹特定廠商的專用編程語言結構、變量類型、流程控製語句（IF/ELSE, WHILE, FOR）和子程序調用機製。通過具體代碼示例演示點位數據定義和運動指令的使用。 圖形化與高階編程接口： 探討基於圖形塊或結構化文本（ST）的編程方法，特彆是針對輕量級和協作機器人。介紹如何通過外部PC或PLC調用機器人API接口（如Socket通信或EtherCAT）實現復雜邏輯。 程序調試與優化： 講解如何使用仿真軟件（如Process Simulate, RoboGuide）進行離綫編程和乾涉檢查。傳授提高程序運行效率的技巧，如運動軌跡的平滑處理（Spline插補）和I/O響應速度的優化。 第五章：路徑規劃與軌跡生成 直綫、圓弧與關節運動： 對比直綫插補（LIN）、圓弧插補（CIRC）和關節空間運動（JUMP）的應用場景和精度差異。解釋係統內部如何根據用戶指令計算插補點。 動態精度與運動控製參數： 深入剖析“速度（Velocity）”、“精度（Accuracy）”、“平滑度（Smoothness）”之間的內在聯係。指導讀者如何根據負載和工藝要求，精確調整加速時間、減速度和路徑過渡區域（Corner Precision/Blending）。 坐標係變換與工具補償： 講解在復雜應用中（如噴塗、焊接），如何通過定義多個工具坐標係和基準點，實現高精度定位和姿態調整。 第三部分：典型工業應用與係統集成案例 本部分將理論與實踐相結閤，展示機器人在現代生産綫中的關鍵作用。 第六章：機器人弧焊與點焊工藝集成 焊接工藝參數與機器人控製： 探討氣體保護焊（GMAW）和電阻點焊的工藝要求。如何將焊接電流、電壓、送絲速度等參數通過機器人I/O或網絡與外部焊機進行同步控製。 焊縫跟蹤與姿態優化： 介紹如何利用激光傳感器或視覺係統進行動態焊縫跟蹤（Seam Tracking）。重點分析機器人工具姿態（Roll, Pitch, Yaw）對焊縫質量的影響及優化方法。 示教與自學習： 針對復雜工件，介紹“引弧點”和“斷弧點”的精確設定，以及使用3D掃描數據進行編程的流程。 第七章：高精度抓取與碼垛係統 柔性夾具設計與切換： 分析真空吸盤、氣動夾爪、電磁夾具等不同類型末端執行器（EOAT）的設計原理及其適用場景。講解自動換刀/換具係統（ATC）的實現。 視覺引導下的隨機抓取（Bin Picking）： 詳細介紹2D/3D視覺係統獲取物體空間位置信息，並將其坐標轉換為機器人目標坐標的過程。涵蓋相機標定、圖像處理算法的選擇與應用。 高效碼垛策略： 探討層狀碼垛、交叉碼垛和非標準碼垛的路徑優化算法，確保物料堆疊穩定性和節拍時間最小化。 第八章：協作機器人（Cobots）在人機協同中的部署 協作機器人核心技術與限製： 區分傳統工業機器人與協作機器人在速度、力量和安全傳感器方麵的技術差異。 應用場景與編程範式： 重點闡述協作機器人在簡單裝配、螺絲鎖固、拋光打磨等場景中的應用。介紹其基於引導或圖形界麵的直觀編程方法。 混閤工作站設計： 探討如何設計物理隔離區、安全監控區，使操作員與協作機器人在同一工作空間內高效、安全地完成任務。 附錄：工業機器人係統集成項目實施流程 提供一套完整的項目從需求分析、機器人選型、係統設計、集成調試到最終驗收的標準流程和檢查清單，幫助讀者規避集成過程中的常見陷阱。 本書內容嚴謹、圖文並茂，力求理論與工程實踐的完美結閤，是緻力於工業自動化和機器人技術領域專業人士的必備參考書。

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我不得不提一下《材料力學原理及其應用》。這本書的深度遠超我預期的“入門”範疇。它沒有采用那種隻停留在公式推導的象牙塔式的講解，而是非常注重將抽象的力學概念與實際工程現象聯係起來。比如，在講解梁的彎麯和扭轉時，作者配上瞭大量的失效案例圖片，比如橋梁的疲勞斷裂、軸的扭轉屈麯等，這些直觀的視覺衝擊力遠比枯燥的數學公式更有效。我特彆喜歡它在章節末尾設置的“反直覺”問題集，這些問題往往能挑戰你對力學基本假設的理解。通過這本書，我不僅學會瞭如何計算應力應變，更重要的是，我開始理解材料在受力時內部發生瞭什麼“故事”。對於材料選擇的章節，雖然篇幅不是最長的，但它對不同閤金在特定溫度和載荷下的性能變化描述得極為精煉到位，為後續進行結構優化提供瞭堅實的理論支撐。這本書要求讀者有一定的數學基礎，但隻要投入時間去啃，它迴報給你的知識深度是巨大的。

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這本《機械製圖基礎與實踐》真是讓我醍醐灌頂，特彆是它對三視圖投影規則的講解，細緻入微，即便是初學者也能迅速掌握其精髓。書中並沒有過多糾纏於復雜的工程標準，而是將重點放在瞭實際操作的邏輯性上，這一點非常值得稱贊。我尤其欣賞作者在講解如何繪製復雜麯麵零件時的步驟拆解，那種由淺入深，層層遞進的教學方式，讓原本令人生畏的幾何構建變得清晰明瞭。書中的例題設計得非常巧妙，它們不僅涵蓋瞭常見的標準件，還穿插瞭一些非標件的結構分析，這極大地拓寬瞭我的視野。我記得有一次需要為一個老舊設備設計一個替代零件，正是書中提到的那種特殊螺紋的畫法和標注規範，幫我順利解決瞭問題。而且，這本書的排版設計也十分用心，圖文並茂，關鍵信息點突齣，即便是快速翻閱也能找到需要的內容，不像有些教材那樣密密麻麻，讓人望而生畏。整體來說，它提供瞭一個非常堅實的理論基礎，同時又充滿瞭實戰精神，是每一個想在機械設計領域站穩腳跟的人案頭的必備工具書。

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《公差與配閤設計實戰手冊》這本書，簡直就是設計工程師的“救命稻草”。市麵上很多關於公差的書籍要麼過於偏重理論的冗長論述，要麼就是簡單羅列標準錶格，而這本書完美地找到瞭平衡點。它最大的亮點在於對“功能性尺寸鏈”的分析方法進行瞭詳細的圖解，並通過軟件模擬來展示公差分配不當可能導緻的裝配間隙或過盈的概率分布。我最常用的是它的“特殊配閤速查錶”，它不是簡單地給齣H7/g6這樣的標準組閤，而是根據不同的接觸麵性質（滑動、固定、間隙配閤）給齣瞭推薦的公差帶範圍和實際的製造難度係數。這本書的風格是典型的“工具書”氣質，但其編寫的嚴謹性和實用性，讓它超越瞭一般工具書的範疇。它教會瞭我如何用最經濟的製造手段，去實現設計者所期望的功能精度，真正做到瞭“知其然，更知其所以然”。

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要談論《三維建模與仿真分析入門》這本書，我首先要贊揚其在軟件操作流程上的清晰度。它選取瞭行業內最主流的建模軟件，並以一個完整的、復雜的機械産品（比如一個簡易的減速箱）作為貫穿始終的主綫案例。讀者可以從零件的草圖繪製開始，逐步進行特徵構建，最後到裝配體管理，全程都有詳細的截圖和操作提示。更重要的是，它沒有把仿真分析僅僅當作一個“點擊運行”的按鈕，而是深入講解瞭網格劃分的重要性、邊界條件的設置邏輯，以及如何解讀仿真結果中的顔色圖譜。我以前在做結構強度分析時，常常睏惑於為什麼仿真結果與實際測試有偏差，這本書在“約束設置的閤理性”這一章節中，給我指明瞭方嚮——很多時候問題齣在對現實世界機械約束的錯誤簡化上。這本書的價值就在於，它搭建瞭一座從“二維思維”到“三維仿真”的堅實橋梁，對於想提升設計效率和可靠性的工程師來說，是不可多得的實踐指南。

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讀完《現代機械裝配工藝詳解》後，我對於“如何讓設計‘造’得齣來”有瞭全新的認識。這本書跳脫齣瞭純粹的繪圖層麵，深入到瞭生産一綫的實際考量。它的核心價值在於，它將設計意圖與製造可行性緊密地結閤在瞭一起。例如，書中花瞭大量篇幅討論瞭不同裝配順序對公差配閤的影響，這一點在我的實際工作中常常被忽略。作者通過大量的實際案例分析，生動地展示瞭“設計不閤理”導緻的返工和成本增加，那種觸目驚心的對比，讓人印象深刻。特彆是關於柔性製造係統（FMS）中機器人裝配路徑規劃的那一章節，雖然內容偏嚮高端製造，但其背後的邏輯——如何優化操作空間和減少乾涉——對於任何層次的裝配設計都具有指導意義。這本書的語言風格非常嚴謹，但絕不枯燥，它更像是一位經驗豐富的高級工程師在與你進行深入的經驗交流，分享那些隻有在車間裏摸爬滾打多年纔能總結齣的“潛規則”。它讓我意識到，好的設計，必須是能被高效、準確地製造齣來的“可製造性設計”。

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