第1章概述 / 1

1.1機器人的產生及發展1

1.1.1機器人的產生與定義1

1.1.2機器人的發展4

1.2機器人分類8

1.2.1機器人分類8

1.2.2工業機器人10

1.2.3服務機器人12

1.3工業機器人應用15

1.3.1技術發展與產品應用15

1.3.2主要生產企業16



第2章工業機器人的組成與性能 / 21

2.1工業機器人的組成及特點21

2.1.1工業機器人的組成21

2.1.2工業機器人的特點25

2.2工業機器人的結構形態28

2.2.1垂直串聯機器人28

2.2.2水平串聯機器人31

2.2.3並聯機器人32

2.3工業機器人的技術性能35

2.3.1主要技術參數35

2.3.2工作範圍與承載能力37

2.3.3自由度、速度及精度39

2.4安川工業機器人42

2.4.1垂直串聯機器人42

2.4.2其他結構機器人48

2.4.3變位器51



第3章工業機器人機械結構 / 56

3.1工業機器人本體結構56

3.1.1垂直串聯結構56

3.1.2垂直串聯手腕結構60

3.1.3SCARA、Delta結構63

3.2關鍵零部件結構65

3.2.1變位器65

3.2.2減速器與CRB軸承68

3.3典型結構剖析71

3.3.1機身結構剖析71

3.3.2手腕結構剖析73

3.4機械傳動繫統設計76

3.4.1前驅RBR手腕76

3.4.2後驅RBR手腕78

3.4.3後驅RR與3R手腕83

3.4.4SCARA機器人86



第4章諧波減速器及維護 / 90

4.1變速原理與產品90

4.1.1諧波齒輪變速原理90

4.1.2產品與結構94

4.2主要技術參數與選擇97

4.2.1主要技術參數97

4.2.2諧波減速器選擇101

4.3國產諧波減速器產品104

4.3.1型號規格與技術性能104

4.3.2產品結構與技術參數107

4.4哈默納科諧波減速器113

4.4.1產品概況113

4.4.2部件型減速器115

4.4型減速器122

4.4.4型減速器128

4.5諧波減速器的安裝維護130

4.5.1部件型諧波減速器130

4.5型諧波減速器135

4.5.3型諧波減速器139



第5章RV減速器及維護 / 141

5.1變速原理與產品141

5.1.1RV齒輪變速原理141

5.1.2產品與結構147

5.2主要技術參數與選擇150

5.2.1主要技術參數150

5.2.2RV減速器選擇156

5.3常用產品結構與性能158

5.3.1基本型減速器158

5.3.2型減速器161

5.3.3型減速器162

5.3.4型減速器164

5.4RV減速器安裝維護166

5.4.1基本安裝要求166

5.4.2基本型減速器安裝維護168

5.4型減速器安裝維護173



第6章工業機器人編程基礎 / 178

6.1控制軸組與坐標繫178

6.1.1控制基準與控制軸組178

6.1.2機器人本體坐標繫182

6.1.3機器人作業坐標繫184

6.2機器人與工具姿態187

6.2.1機身姿態定義187

6.2.2區間及工具姿態189

6.3移動要素及定義191

6.3.1機器人移動要素191

6.3.2目標位置定義192

6.3.3到位區間定義194

6.3.4移動速度定義195

6.4程序結構與程序命令197

6.4.1程序與編程197

6.4.2程序結構199

6.4.3安川機器人命令201



第7章基本命令編程 / 204

7.1移動命令編程204

7.1.1命令格式與功能204

7.1.2添加項及使用208

7.2輸入/輸出命令編程210

7.2.1I/O信號及功能210

7.2.2命令格式與功能211

7.2.3編程說明213

7.3程序控制命令編程215

7.3.1執行控制命令215

7.3.2程序轉移命令217

7.4變量編程220

7.4.1變量分類與使用220

7.4.2變量讀寫命令221

7.4.3變量運算命令224

7.4.4變量轉換命令228

7.5坐標平移及設定、變換229

7.5.1坐標平移命令編程229

7.5.2坐標設定與變換命令232



第8章機器人作業命令編程 / 234

8.1點焊作業命令編程234

8.1.1機器人點焊繫統234

8.1.2控制信號與命令237

8.1.3焊接啟動命令編程239

8.1.4連續焊接命令編程241

8.1.5空打命令編程243

8.1.6焊鉗更換命令編程247

8.2弧焊作業命令編程249

8.2.1機器人弧焊繫統249

8.2.2控制信號與命令252

8.2.3焊接啟動與關閉命令編程255

8.2.4焊接設定與弧焊監控命令編程256

8.2.5漸變焊接命令編程258

8.2.6擺焊命令編程260

8.3搬運作業命令編程265

8.3.1機器人搬運繫統265

8.3.2控制信號與命令編程267

8.4通用作業程序編制269

8.4.1通用機器人與應用269

8.4.2控制信號與命令編程270



第9章機器人基本操作 / 274

9.1示教器說明274

9.1.1操作部件及功能274

9.1.2示教器顯示280

9.2機器人安全操作284

9.2.1開/關機與繫統檢查284

9.2.2安全模式及設定286

9.3機器人手動操作288

9.3.1軸組與坐標繫選擇288

9.3.2關節坐標繫點動290

9.3.3機器人TCP點動292

9.3.4工具定向點動293

9.4示教編程操作295

9.4.1示教條件及設定295

9.4.2程序創建297

9.4.3移動命令示教299

9.4.4作業命令輸入303

9.5命令編輯操作307

9.5.1編輯設置與搜索307

9.5.2移動命令編輯311

9.5.3其他命令編輯315

9.5.4程序暫停與點重合317

9.6程序編輯318

9.6.1程序復制、刪除和重命名318

9.6.2注釋編輯和程序編輯禁止321

9.6.3程序塊剪切、復制和粘貼323

9.7速度修改與程序點檢查326

9.7.1移動速度修改326

9.7.2程序點檢查與試運行327

9.8變量編輯操作329

9.8.1數值與字符變量編輯329

9.8.2位置變量編輯330



第10章作業文件編輯操作 / 333

10.1點焊作業文件編輯333

10.1.1焊機特性文件編輯333

10.1.2焊鉗特性文件編輯336

10.1.3電極與工具坐標繫設定339

10.1.4壓力條件文件編輯343

10.1.5手動焊接設定345

10.1.6間隙焊接文件及命令編輯347

10.2弧焊作業文件編輯349

10.2.1手動操作與軟件版本選擇349

10.2.2焊機特性文件編輯350

10.2.3弧焊輔助條件文件編輯354

10.2.4弧焊管理與監控文件357

10.2.5引弧條件文件編輯359

10.2.6熄弧條件文件編輯362

10.2.7擺焊文件編輯與禁止364

10.3搬運及通用機器人設定367

10.3.1搬運機器人作業設定367

10.3.2通用機器人作業設定368



第11章機器人調試與再現運行 / 370

11.1機器人原點設定370

11.1.1原點設定370

11.1.2第二原點設定373

11.1.3作業原點設定375

11.2工具文件編輯377

11.2.1文件編輯操作377

11.2.2工具坐標繫示教設定379

11.3機器人高級安裝設定383

11.3.1工具參數設定383

11.3.2機器人安裝及載荷設定385

11.4用戶坐標繫設定387

11.4.1坐標繫設定要求387

11.4.2用戶坐標繫示教388

11.5運動保護區設定390

11.5.1軟極限及硬件保護設定390

11.5.2干涉保護區設定392

11.5.3踫撞檢測功能設定397

11.6再現運行條件設定399

11.6.1主程序設置與調用399

11.6.2再現運行基本設定400

11.6.3操作條件與特殊運行設定403

11.6.4程序平移轉換及設定406

11.6.5程序鏡像轉換及設定409

11.6.6程序點手動調整（PAM）410

11.7程序再現運行413

11.7.1再現運行的操作413

11.7.2預約啟動運行415



第12章繫統設置與維修操作 / 419

12.1示教器設置419

12.1.1示教器顯示設置419

12.1.2示教器高級設置422

12.1.3快捷鍵與定義424

12.2繫統參數與硬件配置428

12.2.1繫統參數設定428

12.2.2I配置429

12.2.3基座軸配置431

12.2.4工裝軸配置434

12.3繫統備份、恢復和初始化436

12.3.1存儲器安裝與使用436

12.3.2文件夾設定437

12.3.3文件保存與安裝439

12.3.4繫統備份與恢復441

12.3.5繫統初始化444

12.4繫統監控操作445

12.4.1I/O監控、編輯與強制445

12.4.2驅動器運行監控448

12.5報警與錯誤顯示及處理449

12.5.1報警顯示及處理449

12.5.2操作錯誤與處理451

12.5.3模塊工作狀態指示452



附錄安全模式菜單顯示與編輯 / 455

工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術於一體的機電一體化設備，被稱為工業自動化的三大支柱技術之一。隨著社會的進步和勞動力成本的增加，工業機器人在我國的應用已越來越廣。

本書涵蓋了工業機器人入門到安川工業機器人產品應用的全部知識與技術。全書在介紹機器人的產生、發展和分類概況、工業機器人組成特點和技術性能等入門知識的基礎上，針對工業機器人設計、調試、使用、維修人員的需求，重點闡述了工業機器人本體及核心部件的結構原理、傳動繫統設計、安裝維護要求；詳盡說明了工業機器人的坐標繫與姿態定義方法、程序結構，安川工業機器人基本命令、變量編程及點焊、弧焊、搬運、通用機器人作業命令編程的方法；完整介紹了機器人手動操作、示教編程操作、作業文件編制、機器人調試、程序再現運行、控制繫統設置與維修等操作方法和步驟。

第1、2章介紹了機器人的產生、發展、分類及產品與應用情況；對工業機器人的組成特點、結構形態、技術參數及安川工業機器人產品進行了具體說明。

第3～5章詳細敘述了工業機器人本體及諧波減速器、RV減速器等核心部件的結構原理；對機械傳動繫統設計、減速器選型、安裝維護要求等進行了重點說明。

第6～8章對工業機器人的坐標繫與姿態定義方法、程序結構、安川工業機器人基本命令編程、變量編程，以及點焊、弧焊、搬運、通用機器人作業命令的編程方法進行了詳盡說明。

第9～12章對安川工業機器人的手動操作、示教編程、作業文件編制，以及機器人調試、程序再現運行、繫統設置與維修操作的方法和步驟進行了完整介紹。

由於編著者水平有限，書中難免存在疏漏和缺點，期望廣大讀者提出批評、指正，以便進一步提高本書的質量。

本書的編寫得到了安川公司技術人員的大力支持與幫助，在此表示衷心的感謝！



編著者