為貫徹落實《國家職業教育改革實施方案》，積極推動1+X證書制度的實施，北京新奧時代科技有限責任公司組織編寫了《工業機器人操作與運維實訓（高級）》教材。本教材的編寫以《工業機器人操作與運維職業技能等級標準》為依據，圍繞工業機器人的人才需求與崗位能力進行內容設計。內容包括工業機器人安全操作，工業機器人機械拆裝，工業機器人安裝，工業機器人外圍系統安裝，工業機器人系統設置，工業機器人運動模式測試，工業機器人校準及異常處理，工業機器人坐標系標定，工業機器人程序備份與恢復，工業機器人4個典型工作站（搬運碼垛工作站、裝配工作站、焊接工作站、拋光打磨工作站）的安裝、編程、調試，工業機器人常規檢查，工業機器人本體及控制柜定期檢查與維護，工業機器人本體及控制柜故障診斷與處理，常用傳感器故障診斷與排除17個實訓項目。實訓內容重點運用了“工業機器人安全操作規范”“工業機器人技術基礎”“工業機器人現場編程”“工業機器人維修維護”等核心知識。本教材以任務驅動的方式安排內容，選取工業機器人搬運碼垛、裝配、焊接、拋光打磨等典型應用作為教學案例。
北京新奧時代科技有限責任公司于2006年04月12日在石景山分局登記成立。公司經營范圍包括技術開發、技術推廣、技術轉讓、技術咨詢、技術服務等。
目 錄
項目1 工業機器人安全操作 1
任務1.1 安全準備工作 2
1.1.1 了解工業機器人系統中存在的安全風險 2
1.1.2 工業機器人操作與運維前的安全準備工作 4
任務1.2 通用安全操作要求 5
1.2.1 識讀工業機器人安全標識 6
1.2.2 工業機器人安全操作要求 6
1.2.3 工業機器人本體的安全對策 6
項目2 工業機器人機械拆裝 9
任務2.1 工業機器人系統外部拆包 10
2.1.1 工業機器人拆包前的準備 10
2.1.2 工業機器人拆包流程 11
2.1.3 清點裝箱物品 11
任務2.2 常用工具的認識 11
2.2.1 機械拆裝工具 12
2.2.2 常用機械測量工具 14
2.2.3 常用電氣測量工具 15
項目3 工業機器人安裝 17
任務3.1 識讀工業機器人工作站機械布局圖 18
3.1.1 了解工業機器人工作站的組成 18
3.1.2 了解各工藝單元的功能 19
任務3.2 工業機器人本體的安裝 19
3.2.1 了解機械裝配圖 20
3.2.2 了解工業機器人吊裝注意事項 20
3.2.3 安裝地基固定裝置 21
3.2.4 工業機器人本體的安裝規范 21
任務3.3 工業機器人控制柜的安裝 22
3.3.1 工業機器人控制柜認知 23
3.3.2 安裝環境 23
3.3.3 工業機器人控制柜的固定方式及要求 24
3.3.4 了解工業機器人本體與控制柜的連接形式 24
3.3.5 搬運、安裝工業機器人控制柜 24
任務3.4 工業機器人示教器的安裝 25
3.4.1 工業機器人示教器的介紹 26
3.4.2 工業機器人控制柜與示教器的連接 26
任務3.5 工業機器人末端執行器的安裝 27
3.5.1 識讀安裝工藝卡 28
3.5.2 了解末端執行器的安裝注意事項及方法 28
3.5.3 工業機器人末端執行器的安裝實操 29
項目4 工業機器人外圍系統安裝 30
任務4.1 識讀工作站電氣布局圖 31
4.1.1 了解電氣布局圖的設計原則 31
4.1.2 了解工作站電氣系統的構成 32
4.1.3 電氣布局圖識讀實操 33
任務4.2 電氣系統的連接與檢測 33
4.2.1 識讀電氣原理圖 34
4.2.2 識讀氣動原理圖 34
4.2.3 了解電纜的安裝要求 34
4.2.4 電氣系統的連接與檢測實操 34
任務4.3 搬運碼垛單元的安裝 35
4.3.1 搬運碼垛單元的安裝注意事項 36
4.3.2 機械部件的安裝 36
4.3.3 電氣元件的安裝 36
4.3.4 氣動元件的安裝及氣動回路的搭建 37
4.3.5 搬運碼垛單元的安裝實操 37
項目5 工業機器人系統設置 38
任務5.1 示教器操作環境配置 39
5.1.1 了解示教器的構成 39
5.1.2 示教器配置注意事項 40
5.1.3 示教器操作環境配置實操 40
任務5.2 工業機器人的運行模式及運行速度設置 40
5.2.1 了解工業機器人運行模式的應用 41
5.2.2 了解不同運行模式下的運行速度設定 41
5.2.3 了解工業機器人手動運行模式和自動運行模式的安全注意事項 42
5.2.4 搬運碼垛工作站自動運行實操 42
任務5.3 查看工業機器人的常用信息 43
5.3.1 了解工業機器人示教器監控界面的作用 43
5.3.2 工業機器人常用信息查看實操 44
項目6 工業機器人運動模式測試 45
任務6.1 工業機器人的單軸運動測試 46
6.1.1 了解工業機器人限位及工作空間 46
6.1.2 了解工業機器人各軸的運動方向 47
6.1.3 工業機器人單軸運動測試實操 48
任務6.2 工業機器人的線性運動與重定位運動測試 48
6.2.1 了解線性運動和重定位運動 49
6.2.2 了解線性運動和重定位運動的不同 49
6.2.3 工業機器人線性運動與重定位運動測試實操 49
任務6.3 工業機器人緊急停止及復位 50
6.3.1 工業機器人安全保護機制 50
6.3.2 緊急停止恢復方法 51
6.3.3 工業機器人緊急停止及復位實操 51
項目7 工業機器人校準及異常處理 52
任務7.1 零點標定 53
7.1.1 了解工業機器人伺服電動機編碼器的作用 53
7.1.2 了解工業機器人零點標定的情況 54
7.1.3 工業機器人零點標定實操 54
任務7.2 工業機器人調試 54
7.2.1 了解工業機器人各軸的零點位置 55
7.2.2 了解工業機器人在運行前進行零點標定的意義 56
7.2.3 工業機器人調試實操 56
任務7.3 工業機器人校準方法與工具 56
7.3.1 了解工業機器人校準的意義 57
7.3.2 了解工業機器人校準的方法及應用場合 57
7.3.3 校準方法及工具實操 58
任務7.4 工業機器人關節軸校準 58
7.4.1 了解工業機器人關節軸校準的注意事項 59
7.4.2 工業機器人關節軸手動校準實操 59
任務7.5 工業機器人校準異常診斷 60
7.5.1 了解校準異常現象 60
7.5.2 校準異常現象辨識及原因診斷實操 61
項目8 工業機器人坐標系標定 62
任務8.1 工具坐標系標定 63
8.1.1 了解工業機器人坐標系的分類 63
8.1.2 了解工具坐標系的應用 64
8.1.3 工具坐標系標定實操 65
任務8.2 工件坐標系標定 65
8.2.1 工件坐標系的應用 66
8.2.2 確定工件坐標系坐標軸的方向 66
8.2.3 工件坐標系標定實操 67
項目9 工業機器人程序備份與恢復 68
任務9.1 工業機器人程序及數據的導入 69
9.1.1 了解工業機器人程序及數據的分類 69
9.1.2 了解工業機器人程序及數據導入的作用 70
9.1.3 工業機器人程序及數據的導入實操 70
任務9.2 工業機器人程序加密 70
9.2.1 了解工業機器人操作權限等級劃分 71
9.2.2 工業機器人程序加密實操 71
任務9.3 工業機器人程序及數據的備份 72
9.3.1 了解備份的文件類型 73
9.3.2 了解工業機器人程序及數據備份的意義 73
9.3.3 確定工業機器人程序及數據備份的方法 73
9.3.4 工業機器人程序及數據備份實操 73
項目10 搬運碼垛工作站操作與編程 75
任務10.1 搬運碼垛工作站系統安裝 76
10.1.1 識讀機械裝配圖 77
10.1.2 識讀電氣原理圖 77
10.1.3 搬運碼垛工作站電氣接線注意事項 77
10.1.4 搬運碼垛工作站安裝規范 78
10.1.5 搬運碼垛工作站安裝實操 78
任務10.2 搬運碼垛工作站電氣系統調試 79
10.2.1 PLC編程 80
10.2.2 搬運碼垛工作站電氣系統調試注意事項 80
10.2.3 搬運碼垛工作站電氣系統調試實操 81
任務10.3 搬運碼垛工作站編程與運行 81
10.3.1 工業機器人編程語言系統結構 82
10.3.2 搬運碼垛工作站的基本構成 83
10.3.3 工業機器人動作指令 83
10.3.4 工業機器人I/O指令 84
10.3.5 待命指令 84
10.3.6 搬運碼垛工作站調試運行注意事項 84
10.3.7 搬運碼垛工作站調試運行實操 84
任務10.4 多工位碼垛工作站編程與運行 85
10.4.1 寄存器指令 86
10.4.2 條件比較指令 86
10.4.3 條件選擇指令 86
10.4.4 多工位碼垛工作站調試運行注意事項 86
10.4.5 多工位碼垛工作站調試運行實操 86
項目11 裝配工作站操作與編程 88
任務11.1 裝配工作站系統安裝 89
11.1.1 裝配工作站的構成 90
11.1.2 裝配工作站安裝規范 90
11.1.3 裝配工作站系統安裝實操 91
任務11.2 裝配工作站電氣系統調試 91
11.2.1 遠程I/O模塊 92
11.2.2 觸摸屏控件 93
11.2.3 裝配工作站電氣系統調試注意事項 93
11.2.4 裝配工作站電氣系統調試實操 94
任務11.3 裝配工作站編程與運行 95
11.3.1 手腕關節動作指令 95
11.3.2 加減速倍率指令 96
11.3.3 增量指令 96
11.3.4 裝配工作站調試運行注意事項 96
11.3.5 裝配工作站調試運行實操 97
任務11.4 視覺裝配工作站編程與運行 97
11.4.1 相機標定 98
11.4.2 絕對坐標實現引導 99
11.4.3 相對坐標實現引導 99
11.4.4 視覺裝配工作站調試運行注意事項 99
11.4.5 視覺裝配工作站調試運行實操 100
項目12 焊接工作站操作與編程 101
任務12.1 焊接工作站系統安裝 102
12.1.1 焊接工作站的構成 103
12.1.2 焊接工作站的安裝規范 103
12.1.3 焊接工作站系統安裝實操 103
任務12.2 焊接信號配置及參數設置 104
12.2.1 電弧電壓 105
12.2.2 焊接速度 105
12.2.3 焊接工作站參數設置實操 105
任務12.3 I形坡口焊接編程與調試 106
12.3.1 焊接工件坡口形式 107
12.3.2 焊接機器人焊接指令 107
12.3.3 I形坡口焊接編程與調試注意事項 107
12.3.4 I形坡口焊接編程與調試實操 108
任務12.4 對接變位機焊接編程與調試 108
12.4.1 變位機的構成及作用 109
12.4.2 對接變位機焊接編程與調試注意事項 109
12.4.3 對接變位機焊接編程與調試實操 109
項目13 拋光打磨工作站操作與編程 111
任務13.1 拋光打磨工作站系統安裝 112
13.1.1 拋光打磨工作站的構成 113
13.1.2 拋光打磨工作站的安裝規范 113
13.1.3 拋光打磨工作站系統安裝實操 113
任務13.2 拋光打磨工作站參數設置 114
13.2.1 力覺傳感器的應用 115
13.2.2 拋光打磨工作站參數設置實操 115
任務13.3 拋光工作站編程與調試 115
13.3.1 拋光工藝介紹 116
13.3.2 拋光工作站編程與調試注意事項 116
13.3.3 拋光工作站編程與調試實操 117
任務13.4 打磨工作站編程與調試 117
13.4.1 打磨機器人種類 118
13.4.2 打磨工作站編程與調試注意事項 118
13.4.3 打磨工作站編程與調試實操 119
項目14 工業機器人常規檢查 120
任務14.1 工業機器人本體常規檢查 121
14.1.1 日常安全檢查 121
14.1.2 工業機器人本體狀態檢查 122
14.1.3 工業機器人本體常規檢查實操 122
任務14.2 工業機器人控制柜常規檢查 122
14.2.1 了解控制柜常規檢查項目 123
14.2.2 控制柜常規檢查實操 123
任務14.3 工業機器人附件常規檢查 124
14.3.1 了解工業機器人附件常規檢查項目 125
14.3.2 工業機器人附件常規檢查實操 125
任務14.4 工業機器人運行參數及運行狀態檢測 126
14.4.1 工業機器人常見運行參數 126
14.4.2 工業機器人運行參數及運行狀態檢測實操 127
項目15 工業機器人本體及控制柜定期檢查與維護 128
任務15.1 工業機器人本體潤滑油（脂）的更換 129
15.1.1 更換工業機器人本體潤滑油（脂）的注意事項 129
15.1.2 工業機器人本體潤滑油（脂）的更換實操 130
任務15.2 工業機器人本體電動機與減速機的更換 130
15.2.1 更換電動機與減速機的注意事項 131
15.2.2 工業機器人本體電動機與減速機的更換步驟 133
任務15.3 工業機器人控制柜的定期檢查與維護 134
15.3.1 了解控制柜定期檢查與維護注意事項 135
15.3.2 了解控制柜定期檢查與維護內容 135
15.3.3 工業機器人控制柜定期檢查與維護實操 136
任務15.4 工業機器人控制柜控制原理圖識讀與電路檢查 136
15.4.1 了解控制柜維護注意事項 137
15.4.2 識讀工業機器人控制柜的控制原理圖框架 137
15.4.3 工業機器人控制柜電路維護實操 138
項目16 工業機器人本體及控制柜故障診斷與處理 139
任務16.1 振動噪聲故障診斷與處理 140
16.1.1 了解常見振動噪聲的產生原因 141
16.1.2 常見振動噪聲的故障說明 141
16.1.3 振動噪聲故障診斷與處理實操 142
任務16.2 電動機過熱故障診斷與處理 142
16.2.1 電動機過熱的常見原因 143
16.2.2 電動機過熱故障診斷與處理實操 143
任務16.3 工業機器人齒輪箱漏油故障診斷與處理 144
16.3.1 工業機器人齒輪箱漏油的原因 145
16.3.2 工業機器人齒輪箱漏油故障診斷與處理實操 145
任務16.4 關節故障診斷與處理 145
16.4.1 了解造成關節落下的原因 146
16.4.2 關節故障診斷與處理實操 146
任務16.5 控制柜軟故障檢測 147
16.5.1 控制柜常見軟故障及處理方法 148
16.5.2 控制柜軟故障檢測實操 148
任務16.6 控制柜各單元故障診斷與處理 148
16.6.1 了解控制柜各單元的常見故障 149
16.6.2 控制柜各單元故障診斷與處理實操 149
任務16.7 外圍設備故障診斷與處理 150
16.7.1 外圍設備的常見維護方法 151
16.7.2 外圍設備故障診斷與處理實操 153
任務16.8 電動機故障診斷與處理 153
16.8.1 了解電動機產生故障的原因 154
16.8.2 電動機故障診斷與處理實操 154
項目17 常用傳感器故障診斷與排除 156
任務17.1 位置傳感器故障診斷與排除 157
17.1.1 位置傳感器的基本作用 157
17.1.2 位置傳感器產生故障的原因 158
17.1.3 位置傳感器故障診斷與排除實操 158
任務17.2 視覺傳感器故障診斷與排除 159
17.2.1 視覺傳感器產生故障的原因 159
17.2.2 視覺傳感器故障診斷與排除實操 160
任務17.3 力覺傳感器故障診斷與排除 160
17.3.1 力覺傳感器產生故障的原因 161
17.3.2 力覺傳感器故障診斷與排除實操 161
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