模塊一  工業機器人工作站的基礎搭建

項目一  工業機器人安裝 2

相關知識 2

一、安全意識和責任意識 2

二、工業機器人安裝工具 3

項目任務 6

任務一  安裝機器人本體、控制櫃、示教器 6

任務二  安裝動力電纜、編碼器電纜、示教器電纜、DeviceNet電纜 10

任務三  安裝氣泵、氣源處理器、電磁閥、真空發生器 14

項目練習與考評  工業機器人氣路安裝訓練 19

思考與討論 19



項目二  工業機器人示教器配置與操作 20

相關知識  示教器及時間基準 20

項目任務 20

任務一  設置示教器語言 20

任務二  設置繫統日期、時間設置和示教顯示器外觀 21

項目練習與考評  工業機器人基本參數設置訓練 22

思考與討論 23



項目三  工業機器人通信 24

相關知識  ABB標準I/O板DSQC652 24

項目任務  ABB標準I/O板卡信號配置 28

項目練習與考評  DSQC651板卡及信號配置訓練 37

思考與討論 38



項目四  工業機器人外圍設備的安裝 39

相關知識  外圍設備安裝中的團隊協作 39

項目任務 39

任務一  外圍設備的機械安裝 39

任務二  外圍設備的電氣安裝 46

任務三  外圍設備的氣路安裝 56

項目練習與考評  工業相機的安裝訓練 56

思考與討論 57



項目五  工業機器人工作站網絡通信 58

相關知識  工業機器人工作站網絡架構 58

項目任務  工業機器人工作站通信設置 59

項目練習與考評  HMI通信訓練 61

思考與討論 62



模塊二  工業機器人工作站的常規操作

項目六  工業機器人備份與恢復 64

相關知識  工業機器人備份的重要性 64

項目任務 64

任務一  工業機器人繫統備份 64

任務二  工業機器人繫統恢復 65

任務三  單獨導入程序和EIO文件的操作 66

項目練習與考評  工業機器人備份與恢復訓練 68

思考與討論 68



項目七  工業機器人的運行模式 69

相關知識  工業機器人運行模式種類 69

項目任務 70

任務一  手動運行模式操作 70

任務二  自動運行模式操作 78

項目練習與考評  工業機器人多形式運動訓練 79

思考與討論 79



項目八  創建工業機器人程序數據 80

相關知識  工業機器人坐標繫和運動軌跡 80

項目任務 81

任務一  工具坐標數據TOOLDATA的創建 81

任務二  工件坐標數據WOBJDATA的創建 86

任務三  有效載荷數據LOADDATA的創建 90

項目練習與考評  創建程序數據訓練 91

思考與討論 92



項目九  工業機器人運動指令 93

相關知識  工業機器人程序數據類型 93

項目任務  ABB機器人運動指令認識 96

項目練習與考評  編程實現在兩個相同臺位上書寫“萬”字 97

思考與討論 100



項目十  工業機器人工作站編程與聯調 101

相關知識  西門子TIA博途軟件 101

項目任務 101

任務一  工業機器人工作站編程基本操作 101

任務二  PLC與觸摸屏的連接 111

任務三  PLC對伺服電機的速度位置控制 114

任務四  視覺軟件安裝與使用 119

項目練習與考評  工業機器人智能裝配練習 129

思考與討論 131



模塊三  工業機器人工作站常見故障分析

項目十一  工業機器人常見故障分析 134

相關知識 134

一、工業機器人故障分析應具備的基本素質 134

二、工業機器人常用檢修工具 134

項目任務 137

任務一  工業機器人本體常見故障診斷與處理 137

任務二  工業機器人控制櫃常見故障診斷與處理 139

任務三  工業機器人緊急停止及復位 154

項目練習與考評  工業機器人緊急停止及復位訓練 154

思考與討論 155



項目十二  工作站外圍設備常見故障分析 156

相關知識  工作站外圍設備故障種類 156

項目任務 156

任務一  工作站外圍設備機械故障分析 156

任務二  工作站外圍設備電氣故障分析 157

任務三  工作站外圍設備軟故障分析 158

項目練習與考評  設置PLC程序故障並排除訓練 158

思考與討論 159



模塊四  工業機器人工作站日常維護保養

項目十三  工業機器人日常維護保養 162

相關知識  工業機器人日常維護保養的重要性 162

項目任務 163

任務一  工業機器人本體定期維護 163

任務二  工業機器人控制櫃定期維護 177

項目練習與考評  工業機器人校準訓練 180

思考與討論 181



項目十四  工作站外圍設備日常維護保養 182

相關知識  工業機器人外圍設備日常維護保養的重要性 182

項目任務 182

任務一  PLC日常維護保養 182

任務二  電氣控制板日常維護保養 183

任務三  氣動裝置日常維護保養 183

任務四  外圍模塊日常維護保養 183

項目練習與考評  開關電源維護保養訓練 184

思考與討論 184



參考文獻 185

近年來，我國工業機器人行業在國家政策支持下迅速進入發展黃金期；我國是世界工業機器人應用市場大國，工業機器人已廣泛應用於汽車及汽車零部件制造業、機械加工行業、電子電氣行業等領域。隨著工業機器人應用領域的不斷拓寬，相關產業領域催生出許多新職業，國家於2019年公布了首批工業機器人相關的新職業，其中就包含工業機器人繫統運維員。目前工業機器人繫統運維員的人纔缺口相當大，全國各職業院校紛紛開設工業機器人相關專業，大量培養工業機器人技術人纔。本書編者依據國家職業技能等級標準，對接工業機器人操作與運維職業技能等級證書考核要求，充分調研用人企業的人纔需求，圍繞工業機器人繫統運維員所需技能潛心開發本書，期望為工業機器人技術專業的高等職業教育教學工作貢獻綿薄之力。

本書在內容安排上按照由淺入深、循序漸進的原則，將崗位工作內容和職業技能競賽項目凝練成本書的十四個教學項目，以項目為載體，用工業機器人工作站搭建、工作站的常規操作、工作站常見故障分析、工作站日常維護保養這四項核心技能來協同構建“操作與運維”的完整框架，使學生對本門專業課程所涵蓋技能點與知識點做到應知盡知、應會盡會。

本書以ABB工業機器人應用編程工作站為載體展開介紹，其中工業機器人本體為ABB IRB120，該工作站比較有代表性，設備整體通用性與普適性較強，有利於學生變通延伸，一通百通。

本書通過理念與模式創新形成了以下新形態特點：

1．有機融素，讓知識與思想齊飛，踐行立德樹人、德技並修的教育理念；

2．采用模塊式項目化任務教學，突出全書繫統性整體性特點，在洞悉工作站全貌的基礎上，講解工作站故障分析與日常維護，水到渠成，符合認知規律；

3．對接工業機器人操作與運維職業技能等級證書考核要求，對接國家職業等級標準，融合工業機器人繫統運維員職業技能競賽內容，全面保障本書的實用性、規範性與前沿性，推動“崗課賽證”融通；

4．凸顯重點，化解難點，內容上詳盡而通俗地闡述工業機器人繫統運維員核心技能點，形式上將關鍵操作步驟的演示視頻制作成二維碼附於文字後，學習者掃碼觀看，視頻 圖片 文字三維呈現，幫助理解，降低學習者學習難度。

本書由關寧、梁興建主編，負責全書的統稿，張桂香任副主編。關寧編寫了項目七、項目十一、項目十二、項目十四；梁興建編寫了項目二、項目四的任務二、項目六、項目八及項目九；張桂香編寫了項目十及項目四的任務三；劉少軒編寫了項目一及項目四的任務一；馬帥編寫了項目三和項目五；張培編寫了項目十三；本書在編寫過程中得到了江蘇彙博機器人技術股份有限公司的大力支持，同時得到眾多職業院校同行們的幫助，在此深表謝意！

由於編者水平有限，書中缺陷及疏漏在所難免，敬請廣大讀者批評指正。



編  者     

2022年3月