工业机器人技术应用与实训(徐文明)

工业机器人是近代自动控制领域中出现的一项新兴技术，它综合了机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制及人工智能等多种学科的最新研究成果，成为现代智能制造领域的一个重要组成部分。根据教育部对职业教育国家规划教材建设工作的有关精神，编者结合工业机器人技术应用及其相关课程标准要求，参照1+X工业机器人操作与运维职业技能等级标准（初级）编写了本书。
本书根据“以市场需求为导向，以职业能力为本位，以培养应用型高技能人才为中心”的原则，调整和组织教学内容，增强认知结构与能力结构的有机结合,课程教学注重思政内容的融入，旨在培养具备高素质、高技能的应用型人才。
全书设有6个项目，分别是工业机器人安全认识、工业机器人安装、工业机器人示教器操作、工业机器人示教器编程、工业机器人程序备份及恢复和工业机器人系统维护。6个项目下设置了19个任务，每个任务设置任务描述、任务目标、任务准备、任务实施、任务小结、任务测评。每个任务都通过目标引出知识，通过理论联系实际，通过任务实施加强技能训练，进而由小结回顾知识，再由测评检验知识和能力，结构完整，形成闭环。任务测评中的选择题和判断题支持在线测试，扫描二维码即可在线答题，检查学习效果。本书力求体现职业教育特点，以应用为目的，突出实际应用和操作技能，将理论知识和案例应用有机结合在一起。本书还设有3个附录，分别是实训安全操作须知、课程思政图谱、任务测评答案（扫描二维码获取）。本书配套电子课件，需要者可以到化学工业出版社教学资源网站http：∥www.cipedu.com.cn下载使用。
本书由上海石化工业学校徐文明任主编，上海市松江区新桥职业技术学校王倩和上海市工业技术学校王斌任副主编，上海市机械工业学校沈琳东和上海工商信息学校张怡参与了部分内容的编写，参与本书编写的人员都是在职业院校从事教学和研究的一线教师。具体分工如下：徐文明编写了项目一、项目三、项目四和附录，沈琳东编写了项目二的任务一、二，张怡编写了项目二的任务三,王倩编写了项目五，王斌编写了项目六。徐文明负责本书的整体策划和统稿，上海石化工业学校黄汉军对本书进行了审阅。
在本书编写过程中，上海石化工业学校、上海市松江区新桥职业技术学校、上海市工业技术学校、上海市机械工业学校、上海工商信息学校、北京华航唯实机器人科技股份有限公司等单位领导和同仁给予了大力支持，北京华航唯实机器人科技股份有限公司的黄锦鹤、张大维等工程技术人员和相关行业企业友人对本书的编写给予了技术支持和帮助，在此表示衷心的感谢！
限于编者水平，书中难免会有不妥之处，敬请读者批评指正。

编者
2021年9月

本书共分为6个项目：工业机器人安全认识、工业机器人安装、工业机器人示教器操作、工业机器人示教器编程、工业机器人程序备份及恢复、工业机器人系统维护。6个项目下设置19个任务，每个任务设置任务描述、任务目标、任务准备、任务实施、任务小结、任务测评，通过目标引出知识，通过理论联系实际，通过任务实施加强技能训练，进而由小结回顾知识，再由测评检验知识和能力，结构完整，形成闭环。任务测评中的选择题和判断题支持在线测试，扫描二维码即可在线答题，检查学习效果。另外，本书还设有3个附录，分别是实训安全操作须知、课程思政图谱和任务测评答案（扫描二维码获取）。本书配套电子课件，可供参考使用。
本书可作为中等职业院校机电设备类、自动化类专业的教材，也可作为1+X工业机器人操作与运维（初级）考证的辅导教材，亦可供相关技术人员参考使用。

项目一工业机器人安全认识001
【知识与能力目标】001
【思政与职业素养目标】001
【项目概述】001
任务一工业机器人安全操作准备002
【任务准备】002
一、工业机器人安全操作规范002
二、工业机器人安全风险识别003
三、所用工业机器人基本情况004
【任务实施】004
一、实施前检查004
二、工业机器人安全操作个人防护用品穿戴004
三、依照规程进行工业机器人安全操作007
【任务测评】009
任务二工业机器人通用安全操作011
【任务准备】011
一、安全色011
二、安全标志012
【任务实施】014
一、实施前检查014
二、工业机器人安全标志识读014
三、工业机器人应急安全操作016
四、工业机器人本体的安全对策017
【任务测评】019

项目二工业机器人安装021
【知识与能力目标】021
【思政与职业素养目标】021
【项目概述】021
任务一工业机器人的认知和安装022
【任务准备】022
一、工业机器人及系统概述022
二、工业机器人安装注意事项023
【任务实施】023
一、实施前检查023
二、工业机器人底板的拆卸和安装023
三、工业机器人本体的安装025
【任务测评】027
任务二工业机器人控制柜的安装029
【任务准备】029
一、工业机器人控制柜概述029
二、工业机器人控制柜安装注意事项031
【任务实施】031
一、实施前检查031
二、工业机器人控制柜线缆连接031
三、工业机器人工作站开机033
【任务测评】035
任务三工业机器人末端工具的安装037
【任务准备】037
一、安装工艺要求037
二、工业机器人末端工具安装注意事项037
【任务实施】038
一、实施前检查038
二、法兰型末端工具的拆装038
三、夹爪型末端工具的拆装040
四、气路检查和调试041
【任务测评】043

项目三工业机器人示教器操作045
【知识与能力目标】045
【思政与职业素养目标】045
【项目概述】045
任务一示教器操作环境配置046
【任务准备】046
一、示教器的构成046
二、示教器配置注意事项047
【任务实施】047
一、实施前检查047
二、示教器使能键和功能键的使用047
三、工业机器人系统语言设置048
四、工业机器人系统时间设置049
五、工业机器人转数计数器更新050
【任务测评】053
任务二工业机器人单轴和线性运动操作057
【任务准备】057
一、工业机器人限位及工作空间057
二、工业机器人各轴的运动方向058
三、工业机器人的运动操作方式058
四、手动操作注意事项058
【任务实施】059
一、实施前检查059
二、工业机器人单轴运动的操作059
三、工业机器人线性运动的操作060
【任务测评】061
任务三工业机器人坐标系标定及重定位运动操作063
【任务准备】063
一、工业机器人坐标系概述063
二、坐标系标定注意事项065
【任务实施】065
一、实施前检查065
二、工具坐标系的标定（TCP和Z，X）066
三、工业机器人重定位运动068
四、工件坐标系的标定068
【任务测评】073
任务四工业机器人运行状态检测075
【任务准备】075
一、工业机器人运行状态075
二、运行状态检测注意事项075
【任务实施】076
一、实施前检查076
二、控制柜和系统名称查看076
三、手动操纵状态检测077
四、运行状态检测080
【任务测评】083

项目四工业机器人示教器编程085
【知识与能力目标】085
【思政与职业素养目标】085
【项目描述】085
任务一工业机器人挥舞国旗样例程序的识读与运行086
【任务准备】086
一、挥舞国旗的轨迹设计086
二、MainModel模块编程指令的应用087
【任务实施】089
一、实施前检查089
二、工业机器人升国旗程序的识读与运行089
三、工业机器人挥舞国旗程序的识读与运行090
四、工业机器人挥舞国旗程序的自动运行093
【任务测评】095
任务二工业机器人搬运码垛样例程序的识读与运行097
【任务准备】097
一、MaChai模块编程指令的应用097
二、工作台准备099
【任务实施】100
一、实施前检查100
二、工业机器人拾取工具子程序的识读与运行100
三、工业机器人码垛子程序的识读与运行101
四、工业机器人搬运码垛样例程序的调试与运行103
【任务测评】105
任务三工业机器人装配芯片样例程序的识读与运行107
【任务准备】107
一、装配过程中的注意事项107
二、装配原料和产品芯片的初始状态107
【任务实施】108
一、实施前检查108
二、工业机器人取放吸盘子程序的识读与运行108
三、工业机器人取放芯片子程序的识读与运行110
四、工业机器人芯片安装程序的调试与运行112
【任务测评】115

项目五工业机器人程序备份与恢复117
【知识与能力目标】117
【思政与职业素养目标】117
【项目概述】117
任务一工业机器人程序及数据的导入与备份118
【任务准备】118
一、工业机器人程序及数据118
二、备份的文件类型118
【任务实施】119
一、实施前检查119
二、程序及数据的备份119
三、程序及数据的导入120
四、程序及数据的操作提升121
【任务测评】123
任务二工业机器人程序的加密125
【任务准备】125
一、加密程序编写方式125
二、程序结构与模块属性125
【任务实施】126
一、实施前检查126
二、仿真软件加密程序编写126
三、文本编辑器加密程序编写127
【任务测评】129
任务三工业机器人系统的备份与恢复131
【任务准备】131
一、系统文件的备份与恢复131
二、配置参数的导入和导出132
【任务实施】132
一、实施前检查132
二、示教器系统的备份133
三、示教器系统的恢复133
四、配置参数的导入134
五、配置参数的导出135
【任务测评】137

项目六工业机器人系统维护139
【知识与能力目标】139
【思政与职业素养目标】139
【项目概述】139
任务一工业机器人本体常规检查140
【任务准备】140
一、机械异响和发热检查注意事项140
二、工业机器人本体常规检查注意事项141
【任务实施】141
一、实施前检查141
二、机械异响和发热检查141
三、润滑油泄漏检查142
四、机械停止装置和阻尼器检查142
五、电池组电量检查与电池更换143
【任务测评】147
任务二工业机器人控制柜及附件常规检查149
【任务准备】149
一、快换工具和气管149
二、工业机器人控制柜及附件常规检查注意事项149
【任务实施】150
一、实施前检查150
二、控制柜常规检查150
三、电线电缆常规检查150
四、工具及气管常规检查151
【任务测评】153
任务三工业机器人本体定期维护155
【任务准备】155
一、润滑油更换注意事项155
二、工业机器人本体定期维护注意事项155
【任务实施】156
一、实施前检查156
二、润滑油更换156
三、同步带检查156
【任务测评】159
任务四工业机器人IO信号配置161
【任务准备】161
一、工业机器人IO信号配置过程中的参数构成161
二、参数监测注意事项161
【任务实施】162
一、实施前检查162
二、IO板卡配置162
三、IO信号配置163
四、可编程按钮配置164
【任务测评】167

附录一实训安全操作须知169

附录二课程思政图谱170

附录三任务测评答案171

参考文献172