工业机器人操作与运维实训（高级）

　　为贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》，积极推动1+X证书制度的实施，北京新奥时代科技有限责任公司组织编写了《工业机器人操作与运维实训（高级）》教材。本教材的编写以《工业机器人操作与运维职业技能等级标准》为依据，围绕工业机器人的人才需求与岗位能力进行内容设计。内容包括工业机器人安全操作，工业机器人机械拆装，工业机器人安装，工业机器人外围系统安装，工业机器人系统设置，工业机器人运动模式测试，工业机器人校准及异常处理，工业机器人坐标系标定，工业机器人程序备份与恢复，工业机器人4个典型工作站（搬运码垛工作站、装配工作站、焊接工作站、抛光打磨工作站）的安装、编程、调试，工业机器人常规检查，工业机器人本体及控制柜定期检查与维护，工业机器人本体及控制柜故障诊断与处理，常用传感器故障诊断与排除17个实训项目。实训内容重点运用了“工业机器人安全操作规范”“工业机器人技术基础”“工业机器人现场编程”“工业机器人维修维护”等核心知识。本教材以任务驱动的方式安排内容，选取工业机器人搬运码垛、装配、焊接、抛光打磨等典型应用作为教学案例。《工业机器人操作与运维实训（高级）》可作为1+X证书制度试点工作中的工业机器人操作与运维职业技能等级标准的教学和培训的教材，也可作为期望从事工业机器人操作与运维工作人员的自学参考书。

　　北京新奥时代科技有限责任公司于2006年04月12日在石景山分局登记成立。公司经营范围包括技术开发、技术推广、技术转让、技术咨询、技术服务等。

目 录

项目1 工业机器人安全操作\t1
任务1．1 安全准备工作\t2
1．1．1 了解工业机器人系统中存在的安全风险\t2
1．1．2 工业机器人操作与运维前的安全准备工作\t4
任务1．2 通用安全操作要求\t5
1．2．1 识读工业机器人安全标识\t6
1．2．2 工业机器人安全操作要求\t6
1．2．3 工业机器人本体的安全对策\t6
项目2 工业机器人机械拆装\t9
任务2．1 工业机器人系统外部拆包\t10
2．1．1 工业机器人拆包前的准备\t10
2．1．2 工业机器人拆包流程\t11
2．1．3 清点装箱物品\t11
任务2．2 常用工具的认识\t11
2．2．1 机械拆装工具\t12
2．2．2 常用机械测量工具\t14
2．2．3 常用电气测量工具\t15
项目3 工业机器人安装\t17
任务3．1 识读工业机器人工作站机械布局图\t18
3．1．1 了解工业机器人工作站的组成\t18
3．1．2 了解各工艺单元的功能\t19
任务3．2 工业机器人本体的安装\t19
3．2．1 了解机械装配图\t20
3．2．2 了解工业机器人吊装注意事项\t20
3．2．3 安装地基固定装置\t21
3．2．4 工业机器人本体的安装规范\t21
任务3．3 工业机器人控制柜的安装\t22
3．3．1 工业机器人控制柜认知\t23
3．3．2 安装环境\t23
3．3．3 工业机器人控制柜的固定方式及要求\t24
3．3．4 了解工业机器人本体与控制柜的连接形式\t24
3．3．5 搬运、安装工业机器人控制柜\t24
任务3．4 工业机器人示教器的安装\t25
3．4．1 工业机器人示教器的介绍\t26
3．4．2 工业机器人控制柜与示教器的连接\t26
任务3．5 工业机器人末端执行器的安装\t27
3．5．1 识读安装工艺卡\t28
3．5．2 了解末端执行器的安装注意事项及方法\t28
3．5．3 工业机器人末端执行器的安装实操\t29
项目4 工业机器人外围系统安装\t30
任务4．1 识读工作站电气布局图\t31
4．1．1 了解电气布局图的设计原则\t31
4．1．2 了解工作站电气系统的构成\t32
4．1．3 电气布局图识读实操\t33
任务4．2 电气系统的连接与检测\t33
4．2．1 识读电气原理图\t34
4．2．2 识读气动原理图\t34
4．2．3 了解电缆的安装要求\t34
4．2．4 电气系统的连接与检测实操\t34
任务4．3 搬运码垛单元的安装\t35
4．3．1 搬运码垛单元的安装注意事项\t36
4．3．2 机械部件的安装\t36
4．3．3 电气元件的安装\t36
4．3．4 气动元件的安装及气动回路的搭建\t37
4．3．5 搬运码垛单元的安装实操\t37
项目5 工业机器人系统设置\t38
任务5．1 示教器操作环境配置\t39
5．1．1 了解示教器的构成\t39
5．1．2 示教器配置注意事项\t40
5．1．3 示教器操作环境配置实操\t40
任务5．2 工业机器人的运行模式及运行速度设置\t40
5．2．1 了解工业机器人运行模式的应用\t41
5．2．2 了解不同运行模式下的运行速度设定\t41
5．2．3 了解工业机器人手动运行模式和自动运行模式的安全注意事项\t42
5．2．4 搬运码垛工作站自动运行实操\t42
任务5．3 查看工业机器人的常用信息\t43
5．3．1 了解工业机器人示教器监控界面的作用\t43
5．3．2 工业机器人常用信息查看实操\t44
项目6 工业机器人运动模式测试\t45
任务6．1 工业机器人的单轴运动测试\t46
6．1．1 了解工业机器人限位及工作空间\t46
6．1．2 了解工业机器人各轴的运动方向\t47
6．1．3 工业机器人单轴运动测试实操\t48
任务6．2 工业机器人的线性运动与重定位运动测试\t48
6．2．1 了解线性运动和重定位运动\t49
6．2．2 了解线性运动和重定位运动的不同\t49
6．2．3 工业机器人线性运动与重定位运动测试实操\t49
任务6．3 工业机器人紧急停止及复位\t50
6．3．1 工业机器人安全保护机制\t50
6．3．2 紧急停止恢复方法\t51
6．3．3 工业机器人紧急停止及复位实操\t51
项目7 工业机器人校准及异常处理\t52
任务7．1 零点标定\t53
7．1．1 了解工业机器人伺服电动机编码器的作用\t53
7．1．2 了解工业机器人零点标定的情况\t54
7．1．3 工业机器人零点标定实操\t54
任务7．2 工业机器人调试\t54
7．2．1 了解工业机器人各轴的零点位置\t55
7．2．2 了解工业机器人在运行前进行零点标定的意义\t56
7．2．3 工业机器人调试实操\t56
任务7．3 工业机器人校准方法与工具\t56
7．3．1 了解工业机器人校准的意义\t57
7．3．2 了解工业机器人校准的方法及应用场合\t57
7．3．3 校准方法及工具实操\t58
任务7．4 工业机器人关节轴校准\t58
7．4．1 了解工业机器人关节轴校准的注意事项\t59
7．4．2 工业机器人关节轴手动校准实操\t59
任务7．5 工业机器人校准异常诊断\t60
7．5．1 了解校准异常现象\t60
7．5．2 校准异常现象辨识及原因诊断实操\t61
项目8 工业机器人坐标系标定\t62
任务8．1 工具坐标系标定\t63
8．1．1 了解工业机器人坐标系的分类\t63
8．1．2 了解工具坐标系的应用\t64
8．1．3 工具坐标系标定实操\t65
任务8．2 工件坐标系标定\t65
8．2．1 工件坐标系的应用\t66
8．2．2 确定工件坐标系坐标轴的方向\t66
8．2．3 工件坐标系标定实操\t67
项目9 工业机器人程序备份与恢复\t68
任务9．1 工业机器人程序及数据的导入\t69
9．1．1 了解工业机器人程序及数据的分类\t69
9．1．2 了解工业机器人程序及数据导入的作用\t70
9．1．3 工业机器人程序及数据的导入实操\t70
任务9．2 工业机器人程序加密\t70
9．2．1 了解工业机器人操作权限等级划分\t71
9．2．2 工业机器人程序加密实操\t71
任务9．3 工业机器人程序及数据的备份\t72
9．3．1 了解备份的文件类型\t73
9．3．2 了解工业机器人程序及数据备份的意义\t73
9．3．3 确定工业机器人程序及数据备份的方法\t73
9．3．4 工业机器人程序及数据备份实操\t73
项目10 搬运码垛工作站操作与编程\t75
任务10．1 搬运码垛工作站系统安装\t76
10．1．1 识读机械装配图\t77
10．1．2 识读电气原理图\t77
10．1．3 搬运码垛工作站电气接线注意事项\t77
10．1．4 搬运码垛工作站安装规范\t78
10．1．5 搬运码垛工作站安装实操\t78
任务10．2 搬运码垛工作站电气系统调试\t79
10．2．1 PLC编程\t80
10．2．2 搬运码垛工作站电气系统调试注意事项\t80
10．2．3 搬运码垛工作站电气系统调试实操\t81
任务10．3 搬运码垛工作站编程与运行\t81
10．3．1 工业机器人编程语言系统结构\t82
10．3．2 搬运码垛工作站的基本构成\t83
10．3．3 工业机器人动作指令\t83
10．3．4 工业机器人I/O指令\t84
10．3．5 待命指令\t84
10．3．6 搬运码垛工作站调试运行注意事项\t84
10．3．7 搬运码垛工作站调试运行实操\t84
任务10．4 多工位码垛工作站编程与运行\t85
10．4．1 寄存器指令\t86
10．4．2 条件比较指令\t86
10．4．3 条件选择指令\t86
10．4．4 多工位码垛工作站调试运行注意事项\t86
10．4．5 多工位码垛工作站调试运行实操\t86
项目11 装配工作站操作与编程\t88
任务11．1 装配工作站系统安装\t89
11．1．1 装配工作站的构成\t90
11．1．2 装配工作站安装规范\t90
11．1．3 装配工作站系统安装实操\t91
任务11．2 装配工作站电气系统调试\t91
11．2．1 远程I/O模块\t92
11．2．2 触摸屏控件\t93
11．2．3 装配工作站电气系统调试注意事项\t93
11．2．4 装配工作站电气系统调试实操\t94
任务11．3 装配工作站编程与运行\t95
11．3．1 手腕关节动作指令\t95
11．3．2 加减速倍率指令\t96
11．3．3 增量指令\t96
11．3．4 装配工作站调试运行注意事项\t96
11．3．5 装配工作站调试运行实操\t97
任务11．4 视觉装配工作站编程与运行\t97
11．4．1 相机标定\t98
11．4．2 绝对坐标实现引导\t99
11．4．3 相对坐标实现引导\t99
11．4．4 视觉装配工作站调试运行注意事项\t99
11．4．5 视觉装配工作站调试运行实操\t100
项目12 焊接工作站操作与编程\t101
任务12．1 焊接工作站系统安装\t102
12．1．1 焊接工作站的构成\t103
12．1．2 焊接工作站的安装规范\t103
12．1．3 焊接工作站系统安装实操\t103
任务12．2 焊接信号配置及参数设置\t104
12．2．1 电弧电压\t105
12．2．2 焊接速度\t105
12．2．3 焊接工作站参数设置实操\t105
任务12．3 I形坡口焊接编程与调试\t106
12．3．1 焊接工件坡口形式\t107
12．3．2 焊接机器人焊接指令\t107
12．3．3 I形坡口焊接编程与调试注意事项\t107
12．3．4 I形坡口焊接编程与调试实操\t108
任务12．4 对接变位机焊接编程与调试\t108
12．4．1 变位机的构成及作用\t109
12．4．2 对接变位机焊接编程与调试注意事项\t109
12．4．3 对接变位机焊接编程与调试实操\t109
项目13 抛光打磨工作站操作与编程\t111
任务13．1 抛光打磨工作站系统安装\t112
13．1．1 抛光打磨工作站的构成\t113
13．1．2 抛光打磨工作站的安装规范\t113
13．1．3 抛光打磨工作站系统安装实操\t113
任务13．2 抛光打磨工作站参数设置\t114
13．2．1 力觉传感器的应用\t115
13．2．2 抛光打磨工作站参数设置实操\t115
任务13．3 抛光工作站编程与调试\t115
13．3．1 抛光工艺介绍\t116
13．3．2 抛光工作站编程与调试注意事项\t116
13．3．3 抛光工作站编程与调试实操\t117
任务13．4 打磨工作站编程与调试\t117
13．4．1 打磨机器人种类\t118
13．4．2 打磨工作站编程与调试注意事项\t118
13．4．3 打磨工作站编程与调试实操\t119
项目14 工业机器人常规检查\t120
任务14．1 工业机器人本体常规检查\t121
14．1．1 日常安全检查\t121
14．1．2 工业机器人本体状态检查\t122
14．1．3 工业机器人本体常规检查实操\t122
任务14．2 工业机器人控制柜常规检查\t122
14．2．1 了解控制柜常规检查项目\t123
14．2．2 控制柜常规检查实操\t123
任务14．3 工业机器人附件常规检查\t124
14．3．1 了解工业机器人附件常规检查项目\t125
14．3．2 工业机器人附件常规检查实操\t125
任务14．4 工业机器人运行参数及运行状态检测\t126
14．4．1 工业机器人常见运行参数\t126
14．4．2 工业机器人运行参数及运行状态检测实操\t127
项目15 工业机器人本体及控制柜定期检查与维护\t128
任务15．1 工业机器人本体润滑油（脂）的更换\t129
15．1．1 更换工业机器人本体润滑油（脂）的注意事项\t129
15．1．2 工业机器人本体润滑油（脂）的更换实操\t130
任务15．2 工业机器人本体电动机与减速机的更换\t130
15．2．1 更换电动机与减速机的注意事项\t131
15．2．2 工业机器人本体电动机与减速机的更换步骤\t133
任务15．3 工业机器人控制柜的定期检查与维护\t134
15．3．1 了解控制柜定期检查与维护注意事项\t135
15．3．2 了解控制柜定期检查与维护内容\t135
15．3．3 工业机器人控制柜定期检查与维护实操\t136
任务15．4 工业机器人控制柜控制原理图识读与电路检查\t136
15．4．1 了解控制柜维护注意事项\t137
15．4．2 识读工业机器人控制柜的控制原理图框架\t137
15．4．3 工业机器人控制柜电路维护实操\t138
项目16 工业机器人本体及控制柜故障诊断与处理\t139
任务16．1 振动噪声故障诊断与处理\t140
16．1．1 了解常见振动噪声的产生原因\t141
16．1．2 常见振动噪声的故障说明\t141
16．1．3 振动噪声故障诊断与处理实操\t142
任务16．2 电动机过热故障诊断与处理\t142
16．2．1 电动机过热的常见原因\t143
16．2．2 电动机过热故障诊断与处理实操\t143
任务16．3 工业机器人齿轮箱漏油故障诊断与处理\t144
16．3．1 工业机器人齿轮箱漏油的原因\t145
16．3．2 工业机器人齿轮箱漏油故障诊断与处理实操\t145
任务16．4 关节故障诊断与处理\t145
16．4．1 了解造成关节落下的原因\t146
16．4．2 关节故障诊断与处理实操\t146
任务16．5 控制柜软故障检测\t147
16．5．1 控制柜常见软故障及处理方法\t148
16．5．2 控制柜软故障检测实操\t148
任务16．6 控制柜各单元故障诊断与处理\t148
16．6．1 了解控制柜各单元的常见故障\t149
16．6．2 控制柜各单元故障诊断与处理实操\t149
任务16．7 外围设备故障诊断与处理\t150
16．7．1 外围设备的常见维护方法\t151
16．7．2 外围设备故障诊断与处理实操\t153
任务16．8 电动机故障诊断与处理\t153
16．8．1 了解电动机产生故障的原因\t154
16．8．2 电动机故障诊断与处理实操\t154
项目17 常用传感器故障诊断与排除\t156
任务17．1 位置传感器故障诊断与排除\t157
17．1．1 位置传感器的基本作用\t157
17．1．2 位置传感器产生故障的原因\t158
17．1．3 位置传感器故障诊断与排除实操\t158
任务17．2 视觉传感器故障诊断与排除\t159
17．2．1 视觉传感器产生故障的原因\t159
17．2．2 视觉传感器故障诊断与排除实操\t160
任务17．3 力觉传感器故障诊断与排除\t160
17．3．1 力觉传感器产生故障的原因\t161
17．3．2 力觉传感器故障诊断与排除实操\t161