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韩鸿鸾，宁爽，董海萍 编

图书标签:

• 工业机器人
• 机器人操作
• 自动化
• 机械工程
• 工业控制
• 编程
• 维修
• 安全
• 技术手册
• 生产线

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122311139

版次：1

商品编码：12296189

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-03-01

用纸：胶版纸

页数：213

字数：376000

正文语种：中文

编辑推荐

1、对工业机器人应用基础、ＡＢＢ工业机器人操作、工业机器人的调整与保养等讲解非常透彻，是工业机器人编程和操作的入门书。
2、内容从生产实际出发，贴合职业技能标准，突出实用性。

内容简介

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。
本书根据机器人行业发展趋势，从生产实际出发，详细讲解了工业机器人的应用基础、ABB工业机器人的操作、工业机器人的调整与保养等内容。本书实用性与可参考性强，可为从事工业机器人编程、操作、维护相关工作的工程技术人员提供帮助，也可供高等院校机电专业、机器人专业的师生学习参考。

内页插图

目录

第1章工业机器人的应用基础 / 1
1.1工业机器人概述2
1.1.1工业机器人的应用领域2
1.1.2机器人的分类6
1.2机器人的基本术语与图形符号12
1.2.1机器人的基本术语12
1.2.2机器人的图形符号体系13
1.2.3机器人的图形符号表示16
1.3工业机器人运动轴与坐标系的确定16
1.3.1机器人运动轴16
1.3.2机器人坐标系的确定18
1.3.3工业机器人常用坐标系20
1.4工业机器人的安全要求24
1.4.1安全注意事项24
1.4.2工业机器人的主要危险27
1.4.3采取的措施28
1.4.4机器人停止功能28
1.4.5操作方式29
1.4.6示教控制30
1.4.7同时运动控制30
1.4.8协同操作要求31
1.4.9奇异性保护31
1.4.10单轴限位31
1.4.11驱动源运动32
1.4.12起重措施32
1.4.13电连接器32
1.4.14标志32
1.5机器人的应用工程39
1.5.1工业机器人的应用步骤39
1.5.2机器人工作站的一般设计原则42
1.6操作规程46
1.6.1焊接机器人操作规程46
1.6.2电源水箱操作指导47
1.6.3除尘设备操作规程48
1.6.4清枪剪丝站使用操作规程48
1.6.5机器人焊枪使用注意事项48
第2章ABB工业机器人的操作 / 50
2.1认识ABB工业机器人50
2.1.1ABB工业机器人的组成50
2.1.2ABB工业机器人的分类51
2.2手动模式操纵机器人56
2.2.1机器人坐标系和运动轴的选取56
2.2.2手动移动机器人59
2.2.3手动操纵焊接机器人63
2.3ABB机器人的示教编程68
2.3.1认识示教编程68
2.3.2焊接机器人的直线轨迹示教98
2.3.3焊接机器人的圆弧轨迹示教123
2.3.4焊接机器人的摆动功能示教141
2.3.5焊枪清理机构的控制152
2.4ABB工业机器人I/O通信153
2.4.1ABB 机器人I/O通信的种类153
2.4.2ABB标准I/O板154
2.4.3ABB标准I/O板的设置159
2.5Profibus适配器的连接与设定174
2.5.1Profibus适配器的连接174
2.5.2Profibus适配器的设定174
2.6系统输入/输出与I/O信号的关联177
2.6.1关联步骤177
2.6.2定义可编程按键181
第3章工业机器人的调整与保养 / 185
3.1工业机器人的调整185
3.1.1调整方法186
3.1.2附加轴的调整191
3.1.3参照调整192
3.1.4用MEMD和标记线进行零点标定193
3.1.5手动删除轴的零点198
3.1.6更改软件限位开关198
3.2工业机器人的保养200
3.2.1工业机器人机器部分的保养200
3.2.2调节平衡配重207
3.2.3电气系统的保养210
参考文献 / 213

前言/序言

近年来，我国机器人行业在国家政策的支持下，顺势而为，发展迅速，保持着35%的高增长率，远高于德国的9%、韩国的8%和日本的6%。我国已连续两年成为世界第一大工业机器人市场。
我国工业机器人市场之所以能有如此迅速的增长，主要源于以下三点。
① 劳动力的供需矛盾。主要体现在劳动力成本的上升和劳动力供给的下降。在很多产业，尤其在中低端工业产业，劳动力的供需矛盾非常突出，这对实施“机器换人”计划提出了迫切需求。
② 企业转型升级的迫切需求。随着全球制造业转移的持续深入，先进制造业回流，我国的低端制造业面临产业转移的风险，迫切需要转变传统的制造模式，降低企业运行成本，提升企业发展效率，提升工厂的自动化、智能化程度。而工业机器人的大量应用，是提升企业产能和产品质量的重要手段。
③ 国家战略需求。工业机器人作为高端制造装备的重要组成部分，技术附加值高，应用范围广，是我国先进制造业的重要支撑技术和信息化社会的重要生产装备，对工业生产、社会发展以及增强军事国防实力都具有十分重要的意义。
随着机器人技术及智能化水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了广泛的应用。其中，汽车、电子产品、冶金、化工、塑料、橡胶是我国应用机器人最多的几个行业。未来几年，随着行业需要和劳动力成本的不断提高，我国机器人市场增长潜力巨大。尽管我国将成为当今世界最大的机器人市场，但每万名制造业工人拥有的机器人数量却远低于发达国家水平和国际平均水平。工信部组织制订了我国机器人技术路线图及机器人产业“十三五”规划，到2020年，工业机器人密度达到每万名员工使用100台以上。我国工业机器人市场将高倍速增长，未来十年，工业机器人是看不到“天花板”的行业。
虽然多种因素推动着我国工业机器人行业不断发展，但应用人才严重缺失的问题清晰地摆在我们面前，这是我国推行工业机器人技术的最大瓶颈。中国机械工业联合会的统计数据表明，我国当前机器人应用人才缺口20万，并且以每年20%～30%的速度持续递增。
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、系统设计与应用工程师、调试工程师和操作及维护人员四个层次。其中，需求量最大的是基础的操作及维护人员，以及掌握基本工业机器人应用技术的调试工程师和更高层次的应用工程师，工业机器人专业人才的培养，要更加着力于应用型人才的培养。
为了适应机器人行业发展的形势，满足从业人员学习机器人技术相关知识的需求，我们从生产实际出发，组织业内专家编写了本书，全面讲解了工业机器人的应用基础、ABB工业机器人的操作、工业机器的调整与保养等内容，以期给从业人员和大学院校相关专业师生提供实用性指导与帮助。
本书由韩鸿鸾、宁爽、董海萍主编，姜海军、张青、马岩、张瑞社副主编，阮洪涛、刘曙光、彭红学、马灵芝、王大伟、程宝鑫、范维进、张艳红、胡春蕾、于振涛、戚建爱、陶建海、王小方、李永杉参加了本书的编写。本书由韩鸿鸾统稿。在本书编写过程中，得到了山东省、河南省、河北省、江苏省、上海市等技能鉴定部门的大力支持，此外，青岛利博尔电子有限公司、青岛时代焊接设备有限公司、山东鲁南机床有限公司、山东山推工程机械有限公司、西安乐博士机器人有限公司、诺博泰智能科技有限公司等企业为本书的编写提供了大量帮助，在此深表谢意。
在本书编写过程中，参考了《工业机器人装调维修工》《工业机器人操作调整工》职业技能标准的要求，以备读者考取技能等级；同时还借鉴了全国及多省工业机器人大赛的相关要求，为读者参加相应的大赛提供参考。
由于水平所限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者给予批评指正。

编者

《现代工业自动化技术导论》 内容概述 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代工业自动化技术视角，重点关注自动化系统在现代制造业中的应用、发展趋势及其核心组成部分。我们不涉及具体的机器人操作规程或指令，而是从更宏观的层面探讨自动化技术如何重塑生产流程，提升效率，并推动产业升级。本书将带领读者穿越工业自动化的历史长河，理解其演进的逻辑，进而深入剖析当下最前沿的自动化解决方案。 第一部分：工业自动化的演进与哲学 在这一部分，我们将回顾工业自动化的起源。从蒸汽机的出现，到流水线生产的诞生，再到计算机和数字控制技术的崛起，每一步都标志着人类对提高生产力、降低劳动强度的不懈追求。我们将探讨自动化并非仅仅是技术堆砌，而是一种深刻的生产哲学，它关乎如何通过优化流程、减少人为错误、实现标准化来最大化价值。我们会讨论自动化在不同历史时期对经济、社会和劳动力的影响，以及其所面临的挑战和机遇。 第二部分：自动化系统的核心要素 传感技术： 自动化系统是“眼睛”和“耳朵”，而传感器则是实现这一功能的基础。本部分将详细介绍各种工业传感器，包括但不限于： 检测传感器： 如接近开关（电感式、电容式、光电式）、限位开关等，用于检测物体是否存在、位置等。 测量传感器： 如压力传感器、温度传感器、流量传感器、液位传感器、位移传感器等，用于获取生产过程中的关键物理参数。 视觉传感器/机器视觉系统： 涵盖图像采集、图像处理、模式识别等，使其能够“看”懂并理解工业环境。我们将讨论其在产品检测、尺寸测量、缺陷识别、定位引导等方面的应用。 其他专业传感器： 如气体传感器、湿度传感器、声学传感器等，根据特定行业的需求进行介绍。 我们将深入探讨各种传感器的原理、选型依据（精度、响应速度、工作环境、供电方式等）、安装注意事项以及维护要点。 执行机构： 传感器负责感知，执行机构则负责“行动”。它们是将控制信号转化为实际动作的关键。本部分将重点介绍： 电机驱动： 包括直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机等，以及相应的驱动器和控制原理。我们将讨论不同类型电机的特性、适用场景以及节能驱动技术。 气动和液压系统： 介绍气缸、油缸、阀门、泵等组件，以及它们在实现线性运动、旋转运动、夹持、搬运等方面的应用。我们将分析气动和液压系统的优势、劣势以及在不同工业场景下的选择。 传动装置： 如齿轮、链条、皮带、丝杠等，它们的作用是将动力从驱动源传递到工作点，并实现速度和扭矩的变换。 控制器： 自动化系统的“大脑”，负责接收传感器信号，进行逻辑判断，并发出指令给执行机构。本部分将聚焦于： 可编程逻辑控制器（PLC）： 作为工业控制领域的主力军，我们将深入剖析PLC的硬件结构（CPU、I/O模块、通信模块等）、编程语言（梯形图、指令表、结构化文本等）以及在复杂逻辑控制、顺序控制、定时计数等方面的应用。 分布式控制系统（DCS）： 介绍DCS的系统架构、分层设计理念以及其在高密度、大规模、连续过程控制中的优势。 运动控制器： 专注于实现高精度、高速度的动态轨迹控制，广泛应用于数控机床、包装机械等领域。 嵌入式系统： 探讨在特定自动化设备中集成的微控制器，实现高度定制化的功能。 我们将强调控制器的编程思路、故障诊断方法以及与上位系统的通信集成。 人机界面（HMI）： 自动化系统与操作人员之间的桥梁，用于监控生产状态、输入参数、接收报警信息等。本部分将介绍： 触摸屏： 不同尺寸、分辨率和功能的触摸屏技术，以及如何设计直观易用的操作界面。 指示灯、按钮、仪表： 传统的HMI组件及其在简单监控和操作中的作用。 SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）： 介绍SCADA系统的功能，包括数据采集、实时监控、趋势显示、报表生成、报警管理等，以及其在车间级和工厂级监控中的应用。 第三部分：关键自动化技术在实践中的应用 工业网络与通信： 现代自动化系统高度依赖于高效可靠的网络通信。我们将探讨： 现场总线技术： 如PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP, DeviceNet等，它们如何实现现场设备之间的实时数据交换。 工业以太网： 介绍工业以太网在速度、实时性和鲁棒性方面的提升，以及其在连接PLC、HMI、驱动器等设备中的作用。 无线通信在工业中的应用： 如Wi-Fi, LoRa, 5G等，及其在移动设备监控、远程访问等场景下的潜力。 信息安全： 强调在工业网络中保护数据和系统免受网络攻击的重要性。 智能制造与工业4.0： 自动化是实现智能制造的基础。本部分将探讨： 物联网（IoT）在工业中的应用： 如何通过连接设备、收集数据，实现设备健康管理、预测性维护、生产优化等。 大数据分析： 如何利用收集到的海量生产数据，通过算法分析发现规律、预测趋势、提升决策水平。 人工智能（AI）与机器学习： 探讨AI技术如何应用于视觉检测、质量预测、过程优化、自主决策等领域，赋予自动化系统更高级的“智能”。 数字孪生： 介绍如何创建物理资产的虚拟副本，用于模拟、预测和优化。 MES（Manufacturing Execution System）系统： 讲解MES在车间生产管理、物料追踪、质量控制、设备监控等方面的作用，以及它如何连接企业资源规划（ERP）系统和现场控制系统。 自动化在特定行业的应用案例： 为了让读者更直观地理解自动化技术的价值，我们将选取几个典型的行业进行案例分析，例如： 汽车制造： 自动化装配线、焊装、喷涂、总装等环节的自动化解决方案。 电子产品制造： 高精度贴片、注塑、检测等自动化应用。 食品饮料行业： 自动化包装、灌装、码垛、物流等。 制药行业： 洁净区自动化、过程控制、追溯系统等。 仓储物流： 自动化立体仓库、AGV（Automated Guided Vehicle）调度、分拣系统等。 第四部分：自动化系统的集成、维护与发展趋势 系统集成： 强调不同自动化组件、不同层级系统之间协同工作的重要性。我们将讨论集成过程中可能遇到的挑战，以及如何通过标准化、模块化设计来简化集成过程。 故障诊断与维护： 自动化系统运行过程中难免出现故障。本部分将介绍常用的故障诊断方法（如利用PLC诊断功能、HMI报警信息、传感器状态指示等），以及预防性维护和预测性维护策略，以确保系统的稳定运行。 未来展望： 展望工业自动化技术的未来发展方向，包括更高级的人机协作、柔性制造、绿色自动化、以及自动化技术与新兴技术的深度融合（如量子计算、边缘计算等）。 本书特色： 系统性强： 覆盖工业自动化技术的广度和深度，从基础概念到前沿应用。 理论与实践结合： 深入剖析技术原理，并结合丰富的应用案例进行说明。 面向未来： 关注智能制造和工业4.0等发展趋势，帮助读者理解自动化技术的未来走向。 无具体操作指导： 本书侧重于自动化技术的概念、原理、应用和发展，不包含任何具体的设备操作指南或指令集，以避免与具体的机器人操作类书籍内容重叠。 《现代工业自动化技术导论》将是任何希望深入了解现代制造业核心驱动力、理解生产效率提升之道、以及把握未来产业发展方向的专业人士、技术人员、学生以及对工业技术充满好奇心的读者的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常有意思，深邃的蓝色背景衬托着一个简洁有力的机器人手臂剪影，瞬间就能抓住我的眼球。我一直对工业自动化领域充满好奇，但又觉得它似乎离普通人比较遥远，不知道这本书能否为我打开这扇门。翻开第一页，我立刻被其严谨的排版和清晰的目录吸引住了，虽然我不是专业人士，但这种专业的呈现方式让我觉得这本书的内容一定很扎实。我特别关注的是它是否有对工业机器人发展历程的梳理，以及对不同类型机器人应用场景的介绍。我希望能从书中了解到，从最早期笨重的机械臂到如今灵巧多功能的协作机器人，它们是如何一步步发展到今天的。同时，对于那些在汽车制造、电子装配等行业中扮演重要角色的机器人，我也很想知道它们具体是如何工作的，它们在生产线上承担着怎样的任务，以及它们如何提高生产效率和产品质量。这本书的篇幅看起来挺可观的，我期待它能像一位耐心的老师，一步步引导我进入这个充满魅力的工业自动化世界，让我对这个领域的整体面貌有一个初步但深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

收到这本书的时候，我正在为参加一个相关的行业展会做准备，希望能在去之前对这个领域有一个更全面的了解。这本书的封面设计非常现代，金属质感和流线型的机器人线条，让我觉得它应该是一本比较前沿的著作。我最感兴趣的是书中是否会对未来工业机器人的发展趋势进行预测，比如人工智能在机器人控制中的应用，或者柔性制造和个性化定制对机器人提出的新要求。我希望能从书中看到一些关于机器人与人类协作的讨论，以及如何确保在人机共存的环境下，工作的安全性和效率。此外，我也希望这本书能触及到一些关于机器人维护和保养的内容，毕竟工业机器人是精密设备，良好的维护是保证其长期稳定运行的关键。如果书中能提供一些故障排除的常见案例和解决办法，那对我来说将是极大的帮助，因为在实际工作中，机器故障是不可避免的。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对技术充满好奇心的学生，一直想了解工业生产背后的“大脑”是如何运作的。这本书的名字《工业机器人操作》听起来就非常直接，直击我想要了解的核心。我期待这本书能为我提供一个清晰的入门指引，让我能够理解工业机器人到底是什么，它们在现代工厂里扮演着怎样的角色。我希望能看到一些关于机器人硬件结构和基本运动学原理的介绍，了解它们是如何通过关节和传动系统实现各种动作的。同时，我也很想知道，对于一个操作者来说，需要掌握哪些基本的操作技能，比如如何连接电源、如何进行初始化设置、如何理解操作面板上的各种指示灯和按钮的含义。如果书中能包含一些常见工业机器人型号的介绍，并简要说明它们的特点和应用领域，那就更好了。我希望能通过这本书，建立起对工业机器人操作的整体认知框架，为我后续更深入的学习打下基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装很环保，牛皮纸的封套，没有多余的塑料膜，这点让我觉得很用心。拿到手里沉甸甸的，感觉内容一定非常充实。我是一个喜欢动手实践的人，所以拿到书的第一时间，我就会去翻阅它是否有相关的操作指导或者案例分析。我希望这本书能提供一些基础的机器人操作原理讲解，哪怕不是非常深入的技术细节，至少能让我理解机器人是如何被编程、如何执行指令的。如果书中有一些典型的工业机器人操作流程的图文演示，那将是极好的。比如，如何进行简单的抓取、放置、焊接等动作的设置，以及如何进行安全规程的培训。我一直觉得，理论学习固然重要，但如果能结合实际操作的描述，就能让知识变得更加生动和易于理解。我期待这本书能让我对接下来的实际操作有个心理准备，知道大致会遇到哪些挑战，以及需要具备哪些基本技能，而不是拿到一本纯理论的书籍，看完后依然不知所云。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新兴技术充满热情的设计师，虽然我的工作不直接涉及机器人操作，但我对工业自动化如何影响设计和制造过程非常感兴趣。这本书的标题《工业机器人操作》引起了我的注意，我希望它能提供一个从更宏观的角度来看待工业机器人的视角。我期待书中能探讨工业机器人如何改变传统的制造模式，以及它们如何为产品设计带来新的可能性。比如，机器人能否实现更复杂的曲面加工，或者为定制化生产提供更高效的解决方案。我还想了解，在工业机器人日益普及的背景下，对于设计师来说，需要了解哪些关于制造可行性的知识，以便更好地将创意转化为可实现的实体产品。如果书中能提及一些智能制造、工业4.0等概念，并阐述工业机器人在这其中的作用，那就更符合我的阅读兴趣了。我希望这本书能拓展我的视野，让我看到技术如何与设计相辅相成，共同推动产业进步。