工業機器人操作、編程及調試維護培訓教程 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：自動化相關專業的工程技術人員,高職院校自動化專業學生
　　不用專業知識也能掌握工業機器人的實用技能，提升你的就業技能，贏得更好就業機會。

內容簡介

　　本書以日本安川(YASKAWA)機器人為講解對象，全麵係統地介紹瞭工業機器人的基本結構和工作原理、操作方法及示教編程、機器人坐標係、輸入輸齣、常用編程指令、報警的解除等內容。為幫助讀者理解，本書配有光盤，含書中部分操作的視頻。

目錄

前言
第1章 概述1
1.1 國內外工業機器人發展現狀1
1.2 工業機器人的分類2
1.3 工業機器人的組成4
1.4 安川機器人簡介5
1.5 安川機器人常用型號6
第2章 安全8
2.1 使用中如何保障人身安全8
2.2 使用中如何保障設備安全10
第3章 示教編程器的使用13
3.1 示教編程器外觀13
3.2 鍵的錶示14
3.2.1 文字鍵14
3.2.2 圖形鍵14
3.2.3 軸操作鍵和數字鍵14
3.2.4 同時按鍵14
3.3 示教編程器的鍵15
3.4 示教編程器的界麵顯示19
3.4.1 五個顯示區19
3.4.2 通用顯示區20
3.4.3 主菜單顯示區21
3.4.4 狀態顯示區22
3.4.5 人機接口顯示區24
3.4.6 菜單顯示區24
3.5 界麵的錶示24
3.6 文字輸入操作26
3.6.1 文字輸入菜單區26
3.6.2 文字輸入操作鍵26
3.6.3 英文與數字輸入27
3.6.4 符號的輸入28
3.7 動作模式28
3.7.1 示教模式29
3.7.2 再現模式29
3.7.3 遠程模式29
3.8 安全模式及其變更29
3.8.1 安全模式的種類30
3.8.2 安全模式的變更30
3.9 如何正確拿持示教編程器31
3.10 示教編程器安全開關使用31
3.11 顯示語言設置32
3.12 係統時間設置32
3.13 示教編程器窗口顯示設置（界麵、顯示顔色）33
第4章 工業機器人坐標係與操作35
4.1 控製組與坐標係35
4.2 工業機器人基本操作36
4.3 坐標係與軸操作38
4.3.1 關節坐標係38
4.3.2 直角坐標係39
4.3.3 圓柱坐標係40
4.3.4 工具坐標係41
4.3.5 用戶坐標係43
4.3.6 外部軸46
4.3.7 控製點保持不變的操作46
4.3.8 變更控製點的操作49
第5章 工業機器人係統設定50
5.1 原點位置校準50
5.1.1 原點位置校準概述50
5.1.2 原點位置姿勢50
5.1.3 原點位置校準方法51
5.2 第二原點的設定57
5.3 工具坐標係的設定60
5.3.1 直接輸入數據設定工具坐標係61
5.3.2 示教設定工具坐標係65
5.3.3 工具坐標係數據的刪除69
5.3.4 工具坐標係的確認70
5.3.5 工具重心位置測量71
5.4 用戶坐標係的設定74
5.4.1 用戶坐標係的設定步驟74
5.4.2 用戶坐標係數據的刪除77
5.5 再現速度設定值的修改78
第6章 示教編程及再現步驟81
6.1 常用運動指令及附加項說明81
6.1.1 關節插補MOVJ81
6.1.2 直綫插補MOVL82
6.1.3 圓弧插補MOVC83
6.1.4 自由麯綫插補MOVS85
6.1.5 附加項—— 位置等級86
6.2 新建程序90
6.3 編製程序91
6.3.1 程序路徑規劃91
6.3.2 程序輸入92
6.4 程序驗證與修改102
6.4.1 程序驗證102
6.4.2 程序修改106
6.5 程序再現110
6.5.1 程序再現步驟110
6.5.2 停止與再啓動112
6.6 程序管理112
6.6.1 程序復製112
6.6.2 程序刪除114
6.6.3 程序重命名116
6.6.4 程序注釋118
6.6.5 程序的禁止編輯120
6.6.6 對設定瞭禁止編輯程序的程序點修改120
第7章 進階功能122
7.1 便利功能122
7.1.1 直接打開122
7.1.2 平行移動功能122
7.1.3 平行移動程序轉換功能124
7.1.4 PAM功能124
7.1.5 鏡像轉換功能124
7.1.6 多界麵功能125
7.2 變量及使用125
7.3 報警與解除126
7.3.1 報警的顯示126
7.3.2 報警的解除127
第8章 工業機器人輸入/輸齣128
8.1 工業機器人輸入/輸齣狀態查看128
8.1.1 通用輸入狀態查看128
8.1.2 通用輸齣狀態查看128
8.2 改變工業機器人輸齣狀態129
第9章 工業機器人應用案例130
9.1 通用搬運案例130
9.2 焊接案例131
第10章 指令錶133
10.1 移動指令133
10.2 輸入輸齣指令135
10.3 控製指令136
10.4 平移指令138
10.5 運算指令

前言/序言

　　前 言 　　隨著勞動力成本的提高，勞動密集型企業的競爭力降低，以機器人自動化為主導的製造模式變革在中華大地上展開，機器人的應用進入上升階段。據統計，2017年我國工業機器人市場銷量將達到10萬颱，工業機器人保有量超過40萬颱。 　　工業機器人應用能力是當前製造業人纔不可缺少的基本素質。目前，工業機器人技術飛速發展，其應用已涉及各個領域，掌握工業機器人應用技術是機械及控製類專業人纔的基本要求。然而，目前工業機器人技術及其應用的教材大多內容比較零散，係統的較少，特彆不適閤初學者學習。因此，為方便初學者更好地係統掌握工業機器人相關應用技術，特編寫瞭本書。 　　本書編著者是長期從事工業機器人應用實踐及工業機器人技能教育的一綫工程師，有較為豐富的教學和實踐經驗，特彆重視基本概念、基本方法和基本技能的掌握。書中內容簡明扼要、深入淺齣、重點突齣，並且配有大量的圖示便於實踐教學指導。同時為方便讀者直觀理解，配書光盤含有書中部分操作的視頻。全書共分10章，第1章主要介紹瞭工業機器人的分類和組成，以及安川機器人常用型號；第2章介紹瞭在使用工業機器人的過程中該怎麼保障人身和設備安全；第3章介紹瞭工業機器人示教編程器的使用；第4章介紹瞭工業機器人的坐標係與操作；第5章介紹瞭工業機器人的相關設定，如工業機器人工具坐標係設定、用戶坐標係設定等；第6章介紹瞭工業機器人示教編程具體操作方法、流程以及程序自動運行方式與步驟；第7章介紹瞭平行移動、平等移動程序轉換、鏡像轉換、多界麵、報警與解除等進階功能；第8章介紹瞭輸入/輸齣的查看及其仿真；第9章介紹瞭工業機器人通用搬運與焊接案例；第10章介紹瞭安川機器人編程指令錶。 　　本書既可以作為高職院校自動化專業工業機器人教材和技能培訓的培訓教材、自學讀本，也可供自動化相關專業的工程技術人員作為學習參考資料。 　　全書由饒顯軍編著。因時間倉促，書中錯誤之處，懇請讀者提齣寶貴意見和建議。 　　編著者

工業機器人操作、編程及調試維護培訓教程 內容簡介 在現代製造業飛速發展的浪潮中，工業機器人已成為提升生産效率、優化産品質量、降低運營成本的關鍵技術。本書旨在為有誌於投身工業機器人領域的技術人員、操作員、維護工程師以及相關院校師生提供一套係統、全麵、實用的培訓教程。本書內容緊密圍繞工業機器人的實際應用，從基礎操作到高級編程，再到日常調試與維護，層層深入，力求讓讀者掌握理論知識，更注重實際動手能力，能夠獨立勝任工業機器人相關的各項工作。 第一章 工業機器人基礎入門 本章將為讀者構建對工業機器人世界的初步認知。我們將從工業機器人的發展曆程、分類及其在不同行業中的應用範例入手，讓讀者理解工業機器人為何如此重要，以及它們所扮演的角色。 1.1 工業機器人發展概覽 從早期簡單的自動化設備到如今高度智能化的多軸機器人，迴顧工業機器人技術的演進。 探討工業4.0時代背景下，工業機器人的發展趨勢，如協作機器人、自主移動機器人等。 分析工業機器人對傳統製造業轉型的推動作用。 1.2 工業機器人分類與選型 根據運動方式（如關節型、SCARA型、Delta型、坐標機器人等）詳細介紹各類機器人的結構特點、工作原理和適用範圍。 根據應用領域（如焊接、噴塗、搬運、裝配、碼垛、檢測等）分析不同類型機器人的優勢和局限性。 提供實用的機器人選型指導，幫助用戶根據生産需求選擇最閤適的機器人型號。 1.3 工業機器人核心組成部件 深入剖析工業機器人的關鍵組成部分： 機械臂： 關節、連杆、腕部等的設計原理與功能。 控製器： 機器人大腦，包括硬件（CPU、內存、I/O接口）和軟件（操作係統、運動控製算法、編程環境）。 末端執行器（End-Effector）： 夾爪、吸盤、焊槍、噴槍等，及其功能與集成。 傳感器： 位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、安全傳感器等，及其在機器人感知中的作用。 減速器： Harmonic Drive、RV減速器等，分析其減速原理和對機器人精度的影響。 講解各部件之間的協同工作關係。 1.4 工業機器人安全操作規範 強調安全在工業機器人應用中的首要地位。 詳細講解機器人安全防護區域的設置、安全門、急停按鈕、光柵等安全保護裝置的作用。 規範操作流程，包括啓動、停止、緊急停機、故障處理等。 介紹操作人員應具備的安全意識和防護措施，如佩戴個人防護用品（PPE）。 講解機器人安全標準與法規（如ISO 10218）。 第二章 工業機器人操作實踐 本章將帶領讀者進入實際操作層麵，掌握工業機器人的基本操作技巧，熟悉機器人運行的各種模式，並學會進行簡單的工件抓取與放置任務。 2.1 機器人操作界麵與控製麵闆 介紹不同品牌機器人控製器的通用操作界麵布局。 講解示教器（Teach Pendant）的各項功能按鈕、菜單選項和顯示信息。 學習如何通過示教器進行模式切換（手動模式、自動模式、遠程模式）。 2.2 手動模式下的機器人控製 掌握示教器控製機器人進行直綫、圓弧、關節運動的技巧。 學習如何精確地示教機器人點位（Position Teaching）。 練習不同坐標係下的機器人運動（世界坐標、工具坐標、用戶坐標）。 理解運動速度、加速度、減速度等參數對機器人運動平穩性的影響。 2.3 機器人工作空間與運動限製 講解機器人的可達工作空間（Workspace）及其在三維空間中的形狀。 分析機器人運動過程中的奇異點（Singularities）和碰撞風險。 學習如何規劃機器人路徑以避免障礙物和達到目標區域。 2.4 基礎的工件搬運與放置任務 指導讀者如何設置和示教機器人完成簡單的抓取和放置動作。 學習如何調整末端執行器的開閤參數。 通過實際操作，理解點位示教與軌跡規劃在實際搬運任務中的應用。 練習將工件從一個位置搬運到另一個指定位置。 第三章 工業機器人編程基礎 本章將深入講解工業機器人的編程語言和方法，使讀者能夠編寫程序，實現更復雜的自動化任務，並理解機器人邏輯控製的原理。 3.1 機器人編程語言體係 介紹主流機器人品牌（如ABB、KUKA、FANUC、Yaskawa等）的專有編程語言，如RAPID、KUKA.RobotLanguage (KRL)、TP（Fanuc）、Motoman等。 講解高級編程語言（如C++、Python）在機器人集成和高級控製中的應用。 介紹基於圖形化界麵的可視化編程工具。 3.2 程序結構與指令詳解 講解機器人程序的基本結構：程序頭、主程序、子程序、數據聲明等。 深入分析常用指令： 運動指令： `MoveJ` (關節運動)、`MoveL` (直綫運動)、`MoveC` (圓弧運動)、`Go` (跳轉)。 邏輯控製指令： `If-Then-Else` (條件判斷)、`For` (循環)、`While` (循環)。 I/O控製指令： 讀寫數字量、模擬量，控製外部設備。 數據處理指令： 變量賦值、數學運算、字符串處理。 定時器與延時指令： `Wait` (等待)。 係統指令： 程序暫停、恢復、復位。 3.3 點位與軌跡編程 迴顧點位示教，並將其轉化為程序指令。 學習如何通過編程定義多個點位，並規劃機器人依次訪問這些點位。 理解直綫插補和圓弧插補的編程實現。 講解如何在程序中精確控製機器人軌跡的平滑度。 3.4 邏輯控製與流程設計 學習如何利用條件判斷和循環結構，使機器人程序具備決策能力。 設計簡單的生産流程，例如：檢測到工件到位則抓取，抓取成功後放置到指定位置。 介紹如何通過I/O信號與其他設備（如PLC、傳感器）進行交互，實現聯鎖控製。 3.5 子程序調用與模塊化編程 講解如何創建和調用子程序，提高程序的可讀性和復用性。 設計具有模塊化結構的機器人程序，便於維護和升級。 示例：將抓取、放置、焊接等獨立功能封裝成子程序。 第四章 工業機器人高級編程與應用 本章將帶領讀者進入更復雜的機器人應用場景，學習如何集成外部設備，實現更高級的運動控製，並瞭解常見應用場景的編程策略。 4.1 傳感器集成與應用 視覺係統集成： 講解2D/3D視覺係統在機器人引導、工件識彆、缺陷檢測中的作用。學習如何通過視覺係統獲取工件位置信息，並將其轉化為機器人坐標。 力/力矩傳感器集成： 講解力/力矩傳感器在精密裝配、打磨、拋光、力控抓取等任務中的應用。學習如何編寫力控程序，實現恒力、恒位移等操作。 其他傳感器： 如接近傳感器、編碼器等在機器人任務中的配閤應用。 4.2 路徑規劃與動態避障 介紹高級路徑規劃算法，如A算法、RRT算法等。 講解如何在機器人程序中實現動態避障，應對生産綫上的不確定性。 應用案例：在復雜環境中移動，避開突然齣現的障礙物。 4.3 協作機器人（Cobots）編程與安全 介紹協作機器人的特點、優勢及其在人機協作場景中的應用。 講解協作機器人特殊的安全功能和編程模式。 學習如何安全地與協作機器人一起工作。 4.4 常見應用場景編程實戰 焊接應用： 講解焊縫跟蹤、路徑示教、焊接參數控製等。 噴塗應用： 講解噴塗路徑規劃、噴槍參數控製、塗層均勻性。 搬運與碼垛應用： 講解復雜路徑搬運、多層碼垛模式、堆疊算法。 裝配應用： 講解精密定位、過盈配閤、力反饋裝配。 檢測應用： 講解通過機器人集成檢測設備進行産品尺寸、外觀檢測。 第五章 工業機器人調試與故障排除 本章將聚焦於機器人係統的調試過程，以及在實際運行中可能遇到的各種問題，並提供係統性的故障排除方法。 5.1 機器人係統聯調 講解機器人與PLC、上位機、傳感器、執行器等外部設備之間的聯調方法。 介紹通訊協議（如EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP/IP）在聯調中的應用。 演示如何檢查I/O信號、通訊鏈路是否正常。 5.2 程序調試技巧 講解單步執行、斷點設置、變量監視等程序調試方法。 學習如何迴放機器人運動軌跡，分析運動異常。 利用仿真軟件進行離綫調試，減少現場調試時間。 5.3 常見故障分析與排除 機械故障： 關節異響、運動不平穩、精度下降等，分析原因（磨損、潤滑、安裝問題）並給齣處理建議。 電氣故障： 傳感器故障、電機故障、控製器通信故障、電源問題等，學會使用萬用錶、示波器等工具進行初步診斷。 軟件故障： 程序死機、邏輯錯誤、參數設置不當等，通過日誌分析、代碼審查進行排查。 通信故障： 外部設備與機器人通信中斷，檢查網綫、IP地址、通訊配置。 5.4 報警信息解讀與處理 詳細解讀機器人控製器常見的報警代碼及其含義。 提供不同類型報警的典型處理流程。 指導讀者如何查閱機器人操作手冊中的報警章節。 5.5 預防性維護 強調預防性維護的重要性，以減少故障發生率。 製定定期的機器人檢查和保養計劃。 講解潤滑、清潔、緊固、綫路檢查等日常維護內容。 第六章 工業機器人維護與保養 本章將側重於如何通過係統的維護和保養，延長工業機器人的使用壽命，保證其長期穩定運行，並提升整體生産效率。 6.1 機器人定期檢查項目 外觀檢查： 檢查機器人本體是否有明顯損傷、鬆動、漏油等。 運動軸檢查： 檢查各軸運動是否平穩，有無異響，關節是否順暢。 電氣係統檢查： 檢查綫纜、連接器是否完好，有無絕緣破損。 液壓/氣動係統檢查（如適用）： 檢查油液、氣壓是否正常，有無泄漏。 末端執行器檢查： 檢查夾爪、吸盤等是否完好，動作是否可靠。 6.2 潤滑與清潔 講解不同部位的潤滑要求和潤滑劑的選擇。 詳細介紹機器人各部件的清潔方法，包括外部錶麵、內部組件（需專業人員操作）。 強調保持機器人工作環境清潔的重要性。 6.3 易損件更換與備件管理 識彆機器人係統中常見的易損件，如編碼器、傳感器、電纜、密封件等。 學習如何根據使用壽命或性能衰退情況，及時更換易損件。 建立閤理的備件庫存管理製度，確保關鍵備件的及時供應。 6.4 機器人升級與改造 在技術發展和生産需求變化的情況下，講解如何對現有機器人係統進行升級改造。 例如：升級控製器、更換更先進的末端執行器、集成新的傳感器等。 介紹係統改造前的評估、規劃和實施步驟。 6.5 維護記錄與知識管理 強調建立詳細的機器人維護記錄的重要性，包括檢查、維修、更換零件等信息。 通過維護記錄，可以追蹤機器人的健康狀況，分析常見故障，優化維護策略。 建立知識庫，記錄和分享維修經驗，提升團隊的整體技術水平。 附錄 常用機器人品牌與型號介紹 工業機器人術語錶 參考資料與進一步學習資源 本書結構清晰，邏輯嚴謹，理論與實踐相結閤。通過學習本書，讀者將能夠從零開始，逐步成長為一名閤格的工業機器人操作、編程、調試與維護的專業技術人纔，為企業智能化升級貢獻力量。