描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121358777丛书名: 智能制造高技能人才培养规划丛书
编辑推荐
（1）零基础入门，学练结合，轻松上手
（2）学习案例源自实践
（3）所学技能与岗位需求紧密贴合
（2）学习案例源自实践
（3）所学技能与岗位需求紧密贴合
内容简介
随着德国工业4.0的提出，以及我国《中国制造2025》的推进，中国制造业向智能制造方向转型已是大势所趋。智能制造是《中国制造2025》的核心，工业机器人是智能制造业*代表性的装备。本书结合编者多年的培训经验，以产品知识点为导向，条分缕析的梳理产品硬件知识和编程指令、编程技术，辅以实操案例和工程实践，非常有利于初学者和想要提高工业机器人操作能力和编程技能的读者学习。
目 录
第1章 工业机器人学习准备 1
1.1 如何获取最新的ABB工业机器人仿真软件 1
1.2 安装RobotStudio软件的详细步骤 2
1.3 ABB工业机器人手册的使用方法 4
1.4 ABB工业机器人如何获取需要的GSD、GSDML和EDS文件 7
1.5 如何在博途中安装GSD文件 8
1.6 建立和修改工作站 10
1.6.1 软件包部分系统选项介绍 10
1.6.2 创建工作站并设置系统选项 12
1.6.3 查看和修改系统选项 18
知识点练习 24
第2章 ABB工业机器人的安全操作事项 25
2.1 ABB工业机器人提示符号 25
2.1.1 ABB工业机器人危险提示符号（岗前） 25
2.1.2 ABB工业机器人操纵器标签上的提示符号（岗前） 26
2.2 ABB工业机器人设备标准操作规程（岗前） 28
2.3 操作ABB工业机器人的安全注意事项（岗中） 29
2.4 操作ABB工业机器人的安全注意事项（岗后） 31
知识点练习 31
第3章 ABB工业机器人硬件安装 32
3.1 机器人7大技术参数 32
3.2 机器人硬件的认识 33
3.3 安装要点——控制柜体吊装和占地面积（以IRB1410为例） 34
3.4 安装要点——本体基座平面度、拧紧扭矩（以IRB1410为例） 35
3.5 控制柜和本体的电缆连接 36
知识点练习 37
第4章 ABB工业机器人的基础操作知识 38
4.1 示教器（FlexPendant）介绍 38
4.1.1 示教器触摸屏界面认识 39
4.1.2 示教器的操作方式 40
4.2 设定示教器的显示语言 41
4.3 设定示教器的时间（虚拟示教器无法更改时间） 42
4.4 如何正确使用使能器按钮 42
4.5 控制杆锁定功能 43
4.6 查看机器人常用信息与事件日志 44
4.7 ABB工业机器人相关数据的备份与恢复 45
4.7.1 备份 45
4.7.2 恢复 46
4.8 ABB工业机器人的手动操纵 47
4.8.1 单轴运动 47
4.8.2 线性运动 48
4.8.3 重定位运动 49
4.9 ABB工业机器人的转数计数器更新 50
知识点练习 54
第5章 ABB工业机器人的I/O通信 55
5.1 ABB工业机器人I/O通信的种类 55
5.1.1 PC通信协议 56
5.1.2 现场总线 56
5.2 常用ABB工业机器人标准I/O板的说明 58
5.3 实践 ABB工业机器人标准I/O板（DSQC651）配置 60
5.3.1 配置ABB工业机器人标准I/O板 60
5.3.2 配置信号 63
5.4 Profibus 适配器的连接 80
5.4.1 Profibus简介 80
5.4.2 在ABB工业机器人示教器中设置现场过程总线（Profibus） 84
5.5 系统输入/输出与I/O信号的关联 87
5.6 示教器可编程按键的使用 92
5.7 ABB工业机器人的安全保护机制——硬件停止 93
知识点练习 95
第6章 ABB工业机器人的程序数据 96
6.1 程序数据 96
6.2 程序数据的分类 97
6.3 建立程序数据 98
6.3.1 在示教器中建立bool型程序数据 98
6.3.2 在示教器中建立num型程序数据 99
6.4 程序数据存储类型的定义 100
6.4.1 变量（VAR） 100
6.4.2 可变量（PERS） 106
6.4.3 常量（CONST） 110
6.5 3个关键程序数据的设定 114
6.5.1 工具数据（tooldata）的设定 114
6.5.2 工件数据（wobjdata）的设定 127
6.5.3 载荷数据（loaddata）的设定 133
知识点练习 134
第7章 ABB工业机器人的RAPID编程 135
7.1 RAPID程序及指令 135
7.2 创建程序模块与子程序的操作步骤 136
7.3 常用RAPID程序指令与功能 137
7.3.1 赋值指令——赋值一个常量或数学表达式 138
7.3.2 ABB工业机器人运动指令 140
7.3.3 I/O控制指令 148
7.4 编制一个基本程序的步骤 165
7.5 RAPID程序的调试 168
7.6 位置功能、中断指令的应用 169
7.6.1 位置功能指令 169
7.6.2 中断指令 173
7.7 RAPID编程总结 177
7.8 RAPID程序指令与功能集 177
知识点练习 186
第8章 ABB工业机器人的进阶功能介绍 187
8.1 RobotStudio在线功能介绍 187
8.2 RobotStudio仿真软件功能介绍 192
8.3 示教器实用小技巧 194
8.3.1 复制粘贴参数 194
8.3.2 复制例行程序 195
8.3.3 对齐坐标系 196
8.3.4 快速查找指令 198
8.3.5 快速转到位置 198
知识点练习 199
附录A 工控帮ABB工业机器人实训平台简介 200
参考文献 204
1.1 如何获取最新的ABB工业机器人仿真软件 1
1.2 安装RobotStudio软件的详细步骤 2
1.3 ABB工业机器人手册的使用方法 4
1.4 ABB工业机器人如何获取需要的GSD、GSDML和EDS文件 7
1.5 如何在博途中安装GSD文件 8
1.6 建立和修改工作站 10
1.6.1 软件包部分系统选项介绍 10
1.6.2 创建工作站并设置系统选项 12
1.6.3 查看和修改系统选项 18
知识点练习 24
第2章 ABB工业机器人的安全操作事项 25
2.1 ABB工业机器人提示符号 25
2.1.1 ABB工业机器人危险提示符号（岗前） 25
2.1.2 ABB工业机器人操纵器标签上的提示符号（岗前） 26
2.2 ABB工业机器人设备标准操作规程（岗前） 28
2.3 操作ABB工业机器人的安全注意事项（岗中） 29
2.4 操作ABB工业机器人的安全注意事项（岗后） 31
知识点练习 31
第3章 ABB工业机器人硬件安装 32
3.1 机器人7大技术参数 32
3.2 机器人硬件的认识 33
3.3 安装要点——控制柜体吊装和占地面积（以IRB1410为例） 34
3.4 安装要点——本体基座平面度、拧紧扭矩（以IRB1410为例） 35
3.5 控制柜和本体的电缆连接 36
知识点练习 37
第4章 ABB工业机器人的基础操作知识 38
4.1 示教器（FlexPendant）介绍 38
4.1.1 示教器触摸屏界面认识 39
4.1.2 示教器的操作方式 40
4.2 设定示教器的显示语言 41
4.3 设定示教器的时间（虚拟示教器无法更改时间） 42
4.4 如何正确使用使能器按钮 42
4.5 控制杆锁定功能 43
4.6 查看机器人常用信息与事件日志 44
4.7 ABB工业机器人相关数据的备份与恢复 45
4.7.1 备份 45
4.7.2 恢复 46
4.8 ABB工业机器人的手动操纵 47
4.8.1 单轴运动 47
4.8.2 线性运动 48
4.8.3 重定位运动 49
4.9 ABB工业机器人的转数计数器更新 50
知识点练习 54
第5章 ABB工业机器人的I/O通信 55
5.1 ABB工业机器人I/O通信的种类 55
5.1.1 PC通信协议 56
5.1.2 现场总线 56
5.2 常用ABB工业机器人标准I/O板的说明 58
5.3 实践 ABB工业机器人标准I/O板（DSQC651）配置 60
5.3.1 配置ABB工业机器人标准I/O板 60
5.3.2 配置信号 63
5.4 Profibus 适配器的连接 80
5.4.1 Profibus简介 80
5.4.2 在ABB工业机器人示教器中设置现场过程总线（Profibus） 84
5.5 系统输入/输出与I/O信号的关联 87
5.6 示教器可编程按键的使用 92
5.7 ABB工业机器人的安全保护机制——硬件停止 93
知识点练习 95
第6章 ABB工业机器人的程序数据 96
6.1 程序数据 96
6.2 程序数据的分类 97
6.3 建立程序数据 98
6.3.1 在示教器中建立bool型程序数据 98
6.3.2 在示教器中建立num型程序数据 99
6.4 程序数据存储类型的定义 100
6.4.1 变量（VAR） 100
6.4.2 可变量（PERS） 106
6.4.3 常量（CONST） 110
6.5 3个关键程序数据的设定 114
6.5.1 工具数据（tooldata）的设定 114
6.5.2 工件数据（wobjdata）的设定 127
6.5.3 载荷数据（loaddata）的设定 133
知识点练习 134
第7章 ABB工业机器人的RAPID编程 135
7.1 RAPID程序及指令 135
7.2 创建程序模块与子程序的操作步骤 136
7.3 常用RAPID程序指令与功能 137
7.3.1 赋值指令——赋值一个常量或数学表达式 138
7.3.2 ABB工业机器人运动指令 140
7.3.3 I/O控制指令 148
7.4 编制一个基本程序的步骤 165
7.5 RAPID程序的调试 168
7.6 位置功能、中断指令的应用 169
7.6.1 位置功能指令 169
7.6.2 中断指令 173
7.7 RAPID编程总结 177
7.8 RAPID程序指令与功能集 177
知识点练习 186
第8章 ABB工业机器人的进阶功能介绍 187
8.1 RobotStudio在线功能介绍 187
8.2 RobotStudio仿真软件功能介绍 192
8.3 示教器实用小技巧 194
8.3.1 复制粘贴参数 194
8.3.2 复制例行程序 195
8.3.3 对齐坐标系 196
8.3.4 快速查找指令 198
8.3.5 快速转到位置 198
知识点练习 199
附录A 工控帮ABB工业机器人实训平台简介 200
参考文献 204
前 言
随着德国工业4.0的提出，以及我国《中国制造2025》的推进，中国制造业向智能制造方向转型已是大势所趋。智能制造是《中国制造2025》的核心，工业机器人是智能制造业最具代表性的装备。根据IFR（国际机器人联合会）发布的最新报告，2016年全球工业机器人销量继续保持高速增长。2017年全球工业机器人销量约33万台，同比增长14%。其中，中国工业机器人销量9万台，同比增长31%。IFR预测，未来十年，全球工业机器人销量年平均增长率将保持在12%左右。
当前，机器人替代人工生产已经成为未来制造业的必然，工业机器人作为“制造业皇冠顶端的明珠”，将大力推动工业自动化、数字化、智能化的早日实现，为智能制造奠定基础。然而，智能制造发展并不是一蹴而就的，而是从“自动信息化”“互联化”到“智能化”层层递进、演变发展的。智能制造产业链涵盖智能装备（机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备）、工业互联网（机器视觉、传感器、RFID、工业以太网）、工业软件（ERP/MES/DCS等）、3D打印及将上述环节有机结合起来的自动化系统集成和生产线集成等。
根据智能制造产业链的发展顺序，智能制造首先需要实现自动化，然后实现信息化，再实现互联网化，最后才能真正实现智能化。工业机器人是实现智能制造前期最重要的工作之一，是联系自动化和信息化的重要载体。智能装备和产品是智能制造的实现端，围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等应用需求，工业机器人将成为智能制造中智能装备的普及代表。
由此可见，智能装备应用技术的普及和发展是我国智能制造推进的重要内容，工业机器人应用技术是一个复杂的系统工程，工业机器人不是买来就能使用的，还需要对其进行规划集成，把机器人本体与控制软件、应用软件、周边的电气设备等结合起来，组成一个完整的工作站，方可进行工作。通过在数字工厂中工业机器人的推广应用，不断提高机器人作业的智能水平，使其不仅能替代人的体力劳动，而且能替代一部分脑力劳动。因此，以工业机器人应用为主线构造智能制造与数字车间关键技术的运用和推广显得尤为重要，这些技术包括机器人与自动化生产线布局设计、机器人与自动化上下料技术、机器人与自动化精准定位技术、机器人与自动化装配技术、机器人与自动化作业规划及示教技术、机器人与自动化生产线协同工作技术及机器人与自动化车间集成技术，通过建造机器人自动化生产线，利用机器手臂、自动化控制设备或流水线自动化推动企业技术改造向机器化、自动化、集成化、生态化、智能化方向发展，从而实现数字车间制造过程中物质流、信息流、能量流和资金流的智能化。
近年来，虽然多种因素推动着我国工业机器人在自动化工厂的广泛使用，但是一个越来越大的问题清晰地摆在我们面前，那就是工业机器人的使用和集成技术人才严重匮乏，甚至阻碍这个行业的快速发展。哈尔滨工业大学机器人研究所所长、长江学者孙立宁教授指出：按照目前中国机器人安装数量的增长速度，对工业机器人人才的需求早已处于干渴状态。目前，国内仅有少数本科院校开设工业机器人的相关专业，学校普遍没有完善的工业机器人相关课程体系及实训工作站。因此，学校老师和学员都无法得到科学培养，从而不能快速满足产业发展的需要。
工控帮教研组结合自身多年的工业机器人集成应用技术和教学经验，以及对机器人集成应用企业的深度了解，在细致分析机器人集成企业的职业岗位群和岗位能力矩阵的基础上，整合机器人相关企业的应用工程师和机器人职业教育方面的专家学者，编制了本套智能制造高技能人才培养规划丛书。按照智能制造产业链和发展顺序，本套丛书分为专业基础教材、专业核心教材和专业拓展教材。
专业基础教材涉及的内容包括触摸屏编程技术、运动控制技术、电气控制与PLC技术、液压与气动技术、金属材料与机械基础、EPLAN电气制图、电工与电子技术等。
专业核心教材涉及的内容包括工业机器人技术基础、工业机器人现场编程技术、工业机器人离线编程技术、工业组态与现场总线技术、工业机器人与PLC系统集成、基于SolidWorks的工业机器人夹具和方案设计、工业机器人维修与维护、工业机器人典型应用实训、西门子S7-200 SMART PLC编程技术等。本书属于专业核心教材，主编为余德泉，副主编为孙永昌和徐家龙。
专业拓展教材涉及的内容包括焊接机器人与焊接工艺、机器视觉技术、传感器技术、智能制造与自动化生产线技术、生产自动化管理技术（MES系统）等。
本教材内容力求源于企业、源于真实、源于实际，然而因编著者水平有限，错漏之处在所难免，欢迎读者朋友们关注微信公众号GKYXT1508交流指导，谢谢！
当前，机器人替代人工生产已经成为未来制造业的必然，工业机器人作为“制造业皇冠顶端的明珠”，将大力推动工业自动化、数字化、智能化的早日实现，为智能制造奠定基础。然而，智能制造发展并不是一蹴而就的，而是从“自动信息化”“互联化”到“智能化”层层递进、演变发展的。智能制造产业链涵盖智能装备（机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备）、工业互联网（机器视觉、传感器、RFID、工业以太网）、工业软件（ERP/MES/DCS等）、3D打印及将上述环节有机结合起来的自动化系统集成和生产线集成等。
根据智能制造产业链的发展顺序，智能制造首先需要实现自动化，然后实现信息化，再实现互联网化，最后才能真正实现智能化。工业机器人是实现智能制造前期最重要的工作之一，是联系自动化和信息化的重要载体。智能装备和产品是智能制造的实现端，围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等应用需求，工业机器人将成为智能制造中智能装备的普及代表。
由此可见，智能装备应用技术的普及和发展是我国智能制造推进的重要内容，工业机器人应用技术是一个复杂的系统工程，工业机器人不是买来就能使用的，还需要对其进行规划集成，把机器人本体与控制软件、应用软件、周边的电气设备等结合起来，组成一个完整的工作站，方可进行工作。通过在数字工厂中工业机器人的推广应用，不断提高机器人作业的智能水平，使其不仅能替代人的体力劳动，而且能替代一部分脑力劳动。因此，以工业机器人应用为主线构造智能制造与数字车间关键技术的运用和推广显得尤为重要，这些技术包括机器人与自动化生产线布局设计、机器人与自动化上下料技术、机器人与自动化精准定位技术、机器人与自动化装配技术、机器人与自动化作业规划及示教技术、机器人与自动化生产线协同工作技术及机器人与自动化车间集成技术，通过建造机器人自动化生产线，利用机器手臂、自动化控制设备或流水线自动化推动企业技术改造向机器化、自动化、集成化、生态化、智能化方向发展，从而实现数字车间制造过程中物质流、信息流、能量流和资金流的智能化。
近年来，虽然多种因素推动着我国工业机器人在自动化工厂的广泛使用，但是一个越来越大的问题清晰地摆在我们面前，那就是工业机器人的使用和集成技术人才严重匮乏，甚至阻碍这个行业的快速发展。哈尔滨工业大学机器人研究所所长、长江学者孙立宁教授指出：按照目前中国机器人安装数量的增长速度，对工业机器人人才的需求早已处于干渴状态。目前，国内仅有少数本科院校开设工业机器人的相关专业，学校普遍没有完善的工业机器人相关课程体系及实训工作站。因此，学校老师和学员都无法得到科学培养，从而不能快速满足产业发展的需要。
工控帮教研组结合自身多年的工业机器人集成应用技术和教学经验，以及对机器人集成应用企业的深度了解，在细致分析机器人集成企业的职业岗位群和岗位能力矩阵的基础上，整合机器人相关企业的应用工程师和机器人职业教育方面的专家学者，编制了本套智能制造高技能人才培养规划丛书。按照智能制造产业链和发展顺序，本套丛书分为专业基础教材、专业核心教材和专业拓展教材。
专业基础教材涉及的内容包括触摸屏编程技术、运动控制技术、电气控制与PLC技术、液压与气动技术、金属材料与机械基础、EPLAN电气制图、电工与电子技术等。
专业核心教材涉及的内容包括工业机器人技术基础、工业机器人现场编程技术、工业机器人离线编程技术、工业组态与现场总线技术、工业机器人与PLC系统集成、基于SolidWorks的工业机器人夹具和方案设计、工业机器人维修与维护、工业机器人典型应用实训、西门子S7-200 SMART PLC编程技术等。本书属于专业核心教材，主编为余德泉，副主编为孙永昌和徐家龙。
专业拓展教材涉及的内容包括焊接机器人与焊接工艺、机器视觉技术、传感器技术、智能制造与自动化生产线技术、生产自动化管理技术（MES系统）等。
本教材内容力求源于企业、源于真实、源于实际，然而因编著者水平有限，错漏之处在所难免，欢迎读者朋友们关注微信公众号GKYXT1508交流指导，谢谢！
工控帮教研组
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