工业机器人基础操作与编程

本书特色如下：

1.内容丰富实用，入门-提高-实战一条龙，全面覆盖工业机器人的基础知识、基本操作、编程应用以及维护保养等知识点；

2.案例选取典型，面向实际工程应用，没有太多不必要的概念性知识，干货满满，讲解循序渐进，真正做到“所学为所用，学了就能用”；

3.提供配套教学资源，全方位为读者学习提供便利，也方便老师开展教学活动使用。

 

 

本书主要基于FANUC机器人智能物料分拣装配生产线实训平台，结合机器人应用、示教编程、调试、维护保养等内容进行编写，内容涵盖了工业机器人基本操作、机器人轨迹示教编程、机器人I/O信号配置、机器人搬运码垛示教编程、机器人装配应用示教编程、机器人智能物料分拣装配基本单元应用编程、机器人维护和保养等。

本书非常适合工业机器人入门读者，尤其是FANUC工业机器人的设计、操作、维护人员使用，也可用作高等院校、职业院校及培训学校相关专业的教材及参考书。

 

第1章工业机器人的基本操作

1.1工业机器人基本认识与机器人安全操作规程/002

1.1.1工业机器人概述/002

1.1.2工业机器人安全操作规程及安全考核/005

1.1.3FANUC机器人系统的安全设备/007

1.1.4工业机器人基本结构和特点/008

1.1.5工业机器人的应用领域/011

1.2工业机器人示教器基本操作/012

1.2.1FANUC机器人开机、关机顺序/012

1.2.2认识示教器/013

1.2.3在关节坐标下点动机器人操作/016

1.2.4在直角坐标下点动机器人操作/017

1.3工业机器人的点位示教操作/019

1.3.1机器人位置数据/019

1.3.2基准点设置方法，回HOME点方法/019

第2章机器人的轨迹应用示教编程

2.1工业机器人示教器的程序编辑/024

2.1.1工业机器人运动指令/024

2.1.2创建程序/026

2.1.3示教编程/027

2.2坐标系的标定/031

2.2.1工具坐标系的设定/031

2.2.2用户坐标系的设定/032

2.2.3工具坐标标定步骤和检验/033

2.2.4用户坐标标定步骤和检验/036

2.3机器人的轨迹编程应用/040

2.3.1数值寄存器指令/041

2.3.2FOR/ENDFOR指令/044

2.3.3程序呼叫指令CALL/044

2.3.4轨迹编程/045

第3章工业机器人的I/O通信

3.1认识工业机器人的电气线路系统/049

3.1.1认识工业机器人的动力及信号线路/049

3.1.2认识外围I/O板CRMA15和CRMA16/051

3.1.3查看机器人的I/O信号状态/054

3.1.4配置外围设备I/O/054

3.2工业机器人I/O配置与控制应用/056

3.2.1工业机器人I/O种类/056

3.2.2机器人程序中常用的I/O指令/057

3.2.3I/O的状态查询与手动控制/060

3.3工业机器人I/O连接实例/062

3.3.1I/O连接要求/062

3.3.2机器人接线及外部接线/062

3.3.3DI[101]、DO[101]的配置/063

3.3.4I/O测试/064

第4章机器人的搬运码垛应用示教编程

4.1搬运工具的安装与配置/067

4.1.1气动夹爪的原理/067

4.1.2真空吸盘的原理/068

4.1.3FANUC机器人LR Mate 200iD的气压供应回路/069

4.1.4气动夹爪的气动回路连接/070

4.1.5真空吸盘的气动回路连接/073

4.2基于气动夹爪单物体搬运/075

4.2.1I/O信号的查询与指令/076

4.2.2程序中I/O指令的调用/077

4.2.3任务程序流程/078

4.2.4任务注意事项/079

4.2.5程序编写与解释/080

4.3基于气动夹爪多次往返搬运/080

4.3.1跳转指令JMP、标签指令LBL[i]/080

4.3.2条件比较指令IF/082

4.3.3任务程序流程/086

4.3.4任务注意事项/086

4.3.5程序的编写与解释/087

4.4多层堆叠码垛的示教与编程/088

4.4.1位置寄存器PR[i]/088

4.4.2直接位置补偿指令Offset/092

4.4.3任务程序流程/094

4.4.4任务注意事项/095

4.4.5任务程序的编写与解释/095

4.5FANUC码垛指令的应用/096

4.5.1码垛的类别/096

4.5.2码垛的指令/098

4.5.3码垛指令的输入/098

4.5.4任务程序流程/101

4.5.5任务注意事项/102

4.5.6任务程序的编写与解释/103

第5章机器人的装配应用示教编程

5.1基于面板控制上下料程序设计/105

5.1.1机器人启动自动运行的三种方式/105

5.1.2设置面板操作模式/106

5.1.3关闭机器人外围I/O的自动分配模式/108

5.1.4任务程序流程/108

5.1.5任务注意事项/109

5.1.6任务程序的编写与解释/110

5.2基于外部信号控制运行的轴承装配程序设计/111

5.2.1外围设备I/O状态查询/112

5.2.2外围设备I/O的配置/114

5.2.3任务程序流程/114

5.2.4任务注意事项/116

5.2.5任务程序的编写与解释/117

5.3基于视觉检测的电子产品装配编程与示教/117

5.3.1视觉系统的认识/118

5.3.2工业机器人的外部连接方式/119

5.3.3任务程序流程/121

5.3.4任务程序的编写与解释/122

5.4基于自动运行方式的汽车玻璃装配编程与示教/123

5.4.1FANUC机器人的自动运行方式/124

5.4.2自动运行的执行条件/124

5.4.3RSR的程序名设置/125

5.4.4PNS的程序名设置/127

5.4.5任务程序流程/129

5.4.6任务程序的编写与解释/130

第6章智能物料分拣装配生产线的应用与维护

6.1上料模块的组装、编程与调试/136

6.1.1上料模块的组成及工作过程/136

6.1.2检测传感器的认识/136

6.1.3气动元件的认识/137

6.1.4气动回路连接与调试/138

6.1.5电气控制图/139

6.1.6程序控制流程/140

6.2单列传送模块的组装、编程与调试/144

6.2.1模块的组成及工作过程/144

6.2.2认识传感器/145

6.2.3认识变频器/146

6.2.4电气控制图/147

6.2.5程序控制流程/149

6.3双列传送模块的组装、编程与调试/154

6.3.1模块的组成及工作过程/154

6.3.2认识传感器/154

6.3.3变频器与电动机接线/156

6.3.4认识气动元件/157

6.3.5电气控制图/158

6.3.6程序控制流程/159

6.4冲压成型模块的组装、编程与调试/163

6.4.1模块的组成及工作过程/163

6.4.2认识U型光电传感器/164

6.4.3认识步进系统/164

6.4.4电气控制图/167

6.4.5程序控制流程/167

6.5一体式立体出入库模块的组装、编程与调试/171

6.5.1模块的组成及工作过程/171

6.5.2认识X/Ｙ轴机械手部件/172

6.5.3认识伸缩货叉/173

6.5.4电气控制图/174

6.5.5程序控制/176

6.6机器人本体移动滑台模块的组装、编程与调试/184

6.6.1模块的组成及工作过程/185

6.6.2认识伺服系统/185

6.6.3电气原理图/193

6.6.4程序控制/194

6.7智能物料分拣装配生产线整机运行的编程与调试/197

6.7.1系统控制要求/197

6.7.2系统电气原理图/198

6.7.3PLC与HMI的通信连接/199

6.7.4程序控制/202

第7章机器人维护与保养

7.1资料的备份与还原/219

7.1.1FANUC机器人数据备份/219

7.1.2备份设备的切换/220

7.1.3一般模式进行备份/还原/222

7.1.4控制启动（Controlled start）模式进行备份/还原/222

7.1.5Boot Montior模式进行备份/还原/224

7.2机器人零点复归/226

7.2.1机器人出现零点丢失的情况/226

7.2.2消除SRVO-062、SRVO-075报警/227

7.2.3零点复归操作/229

7.3机器人电池与熔断器的更换/232

7.3.1FANUC机器人的电池/233

7.3.2FANUC机器人电池的更换/233

7.3.3机器人熔断器的更换/235

7.4机器人减速机润滑脂的添加/238

7.4.1润滑脂的补充要求/238

7.4.2机器人各轴的供脂口位置/238

7.4.3机器人各轴的供脂步骤/238

参考文献

 

自20世纪60年代初台工业机器人问世到现在，工业机器人技术和周边配套应用快速发展。目前，在汽车装配及零部件制造、机械加工、电子电气、橡胶及塑料、食品、木材与家具制造等行业中，工业机器人已大规模取代一线工人完成相关作业。从简单的物料搬运、码垛拆垛、弧焊、点焊、喷涂、自动装配、数控加工、去毛刺、打磨、抛光等单一应用，到复杂、复合工艺和恶劣工作环境下的工业机器人集成系统应用，同时，工业机器人的应用范围也不断扩大，核能、航空航天、医药、生化等高科技领域都在尝试采用工业机器人实现高端应用。可以说，在不久的将来，工业机器人将无处不在。

“中国制造2025”提出了我国迈向制造强国的发展战略，以应对新一轮科技革命和产业变革。这一战略立足于我国转变经济发展方式实际需要，围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节，以及先进制造、高端装备等重点领域，提出了加快制造业转型升级、提速增效的重大战略任务和重大政策举措，工业机器人将在其中发挥不可替代的作用。

工业机器人作为一种高科技集成装备，对专业人才有着多层次的需求，主要分为研发工程师、方案设计与应用工程师、调试工程师、操作及维护人员4个层次。对应于专业人才层次分布，工业机器人专业人才就业方向主要分为工业机器人本体研发和生产企业、工业机器人系统集成商以及工业机器人应用企业。作为工业机器人应用人才培养的主体，职业院校应面向更多工业机器人系统集成商和工业机器人应用企业，培养工业机器人调试工程师、操作及维护人员，使学生具有扎实的工业机器人理论知识基础、熟练的工业机器人操作技能和丰富的工业机器人调试与维护经验。

本书主要以FANUC机器人智能物料分拣装配生产线实训平台为例，结合机器人应用、示教编程、调试、维护保养等内容进行编写。内容涵盖了工业机器人基本操作、机器人轨迹示教编程、机器人I/O信号配置、机器人搬运码垛示教编程、机器人装配应用示教编程、机器人智能物料分拣装配基本单元应用编程、机器人维护和保养等。

本书结合“一体化”教学模式进行开发，根据中高职学生的特点，寓教于做，并配套了相应的教学资源，读者可以联系邮箱[email protected]获取教学资源。通过在FANUC机器人智能实训平台上进行学习训练，读者能对本书介绍的各实例进行上机操作，实现真正的“做中学，学中做”。

本书面向工业机器人应用入门的读者，个别章节要求读者有一定的PLC技术、电气控制技术基础。在教学中，建议配合FANUC机器人智能物料分拣装配生产线实训平台与多媒体使用。

本书由佛山市双精准示范专业建设教材编写组编写，参与编写的人员有杨绍忠、蔡康强、范景能、柯炜、庞德权、李勇文、陶守成、梁小焕、周玉萍等，本书在编写过程中得到了佛山市南海区信息技术学校、上海景格科技有限公司、广东泰格威机器人科技有限公司、佛山华数机器人有限公司等单位相关领导的大力支持和同行们的帮助，在此表示衷心的感谢。

由于时间和水平有限，书中难免存在不足和疏漏之处，敬请读者批评指正。

编者