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本书聚焦智能制造核心技术，以实用为导向，系统解析工业机器人从基础构成到高级编程的全流程。11GB视频资源搭配43个实操案例，深度拆解操作难点与编程技巧，让复杂技术可视化；章节设置由浅入深，覆盖坐标系设定、手持单元操作到码垛编程等核心技能，每章配备思考题强化学习效果。书中独创“理论 实操”双轨模式，基于真实项目案例提炼应用方法论，为工程师提供可直接复用的集成方案，助高校学生打通从课堂到产线的最后一公里。附录视频索引与参数速查设计，让技术落地更高效。
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| 內容簡介： |
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本书主要介绍了工业机器人的基本构成、硬件配置和配线、手持单元的程序编辑示教操作功能、编程指令、状态变量、参数功能及设置等，并提供了工业机器人实际应用的案例。本书最重要的特色是配置了容量约11GB的43个视频，是作者在高校讲课和实际在现场做项目的精心总结。视频中对工业机器人实际应用中的难点与要点、基本概念、操作方法和编程方法做了详细的讲解，有利于帮助读者掌握工业机器人技术。本书内容深入浅出，强调对基本概念的解释，并在每一章后设置了相应的思考题。本书可为从事自动化和工业机器人设计、集成、编程、调试等人员提供参考，也可为高职、高专自动化、工业机器人专业的教师和学生提供参考。
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| 關於作者： |
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本书的作者曾在上海东行自动化公司任总工程师、武汉兴东自动化公司任总工程师，并从事30多年的数控自控应用工作，主持过多项工程项目，具有丰富的实践经验。
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| 目錄：
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目 录前言第1章 工业机器人的基本构成11.1 工业机器人概述11.1.1 机器人的基本知识11.1.2 机器人的构成11.2 机器人技术规格41.2.1 垂直多功能机器人技术规格41.2.2 水平多功能机器人技术规格51.2.3 控制器技术规格61.3 机器人和控制器技术规格名词术语71.3.1 机器人技术规格名词术语71.3.2 控制器有关规格名词术语71.4 机器人的型号标注81.4.1 垂直多功能机器人的型号标注81.4.2 水平多功能机器人的型号标注91.5 思考10第2章 实操1—认识机器人122.1 安全操作通告122.2 认识机器人本体132.2.1 6轴机器人本体132.2.2 4轴机器人本体132.3 认识控制器本体142.3.1 控制器各部分的名称142.3.2 安装空间要求152.4 认识手持操作单元182.4.1 手持单元的安装182.5 实用电气控制系统的硬件配置和配线192.5.1 机器人与控制器的连接192.5.2 机器人的接地212.5.3 机器人与外围设备的连接222.5.4 实用机器人控制系统的构建222.6 思考24第3章 机器人的坐标系253.1 问题的提出—机器人使用什么样的坐标系253.2 机器人使用的坐标系263.2.1 机器人使用的坐标系种类263.3 基本坐标系273.4 世界坐标系273.5 机械接口坐标系293.6 工具坐标系303.6.1 定义及设置303.6.2 动作比较313.7 工件坐标系343.8 思考35第4章 原点及原点的设置方法374.1 什么是原点？机器人基本坐标系的原点在哪里374.2 【原点/制动器】界面内的功能及操作374.2.1 【原点/制动器】界面内的两个“子菜单”384.2.2 进入子菜单的方法384.3 原点的设置384.3.1 数据输入方式384.3.2 操作使用手持单元394.4 原点的重新设置404.4.1 原点重新设置的各种方法404.5 对制动器的操作454.5.1 选择【制动器】界面454.5.2 在【制动器解除】界面执行“打开制动器”的操作464.6 思考46第5章 机器人的点动动作475.1 关节型点动475.1.1 水平型机器人关节型点动475.1.2 垂直型机器人关节型点动495.2 直交型点动525.2.1 4轴机器人直交型点动535.2.2 垂直型机器人直交型点动545.3 以工具坐标系为基准点动575.3.1 水平型机器人工具型点动575.3.2 垂直型机器人工具型点动595.4 三轴直交型点动615.4.1 水平型机器人三轴直交型点动615.4.2 垂直型机器人三轴直交型点动625.5 圆柱型点动 635.5.1 水平型机器人圆柱型点动655.5.2 垂直型机器人圆柱型点动665.6 在工件坐标系中的点动685.6.1 水平型机器人在工件坐标系中的点动685.6.2 垂直型机器人在工件坐标系中的点动695.7 参考725.8 思考73第6章 实操2 — 手持单元的使用756.1 手持单元如何与控制器连接756.2 手持单元功能概述756.3 手持单元各按键的分布和作用766.4 菜单画面的构成和功能786.4.1 文字和数字的输入786.4.2 菜单的选择方法796.4.3 【主菜单】的构成及操作816.5 急停及停止程序操作836.6 伺服ON/OFF836.7 思考84第7章 实操 3—点动操作857.1 点动操作的类型选择857.2 点动操作的按键857.3 点动操作的速度调节867.4 思考87第8章 实操4—手持单元各操作界面的功能888.1 【管理/编辑】界面的功能及操作888.1.1 【管理/编辑】界面详图888.1.2 从【管理/编辑】界面进入【新建程序】界面888.1.3 从【管理/编辑】界面进入【程序编辑】界面888.1.4 从【管理/编辑】界面进入【位置点】界面898.1.5 从【管理/编辑】界面进入【复制】界面908.1.6 从【管理/编辑】界面进入【程序重命名】界面918.1.7 从【管理/编辑】界面进入【删除程序】界面928.1.8 从【管理/编辑】界面进入【保护程序】界面938.2 【运行】界面的功能及操作948.2.1 【运行】界面内的功能948.2.2 【确认】界面内的功能948.2.3 【测试】界面内的功能958.2.4 【操作面板】界面内的功能958.3 【参数】界面的功能及操作988.4 【原点/制动器】界面内的功能及操作998.4.1 【原点/制动器】界面内的两个子菜单998.4.2 进入子菜单的方法998.5 【设定/初始化】界面内的功能及操作1008.5.1 【设定/初始化】界面内的4个子菜单1008.5.2 【初始化】界面内的菜单1018.5.3 【运行时间】界面内的菜单1018.5.4 【时间设定】界面1018.5.5 【版本】界面1018.5.6 【扩展功能】界面内各菜单的功能及操作1028.6 思考103第9章 实操 5—手持单元的程序编辑示教操作功能1049.1 程序编辑1049.2 示教操作1059.3 自动运行1079.4 思考109第10章 实操 6—手持单元的重要操作功能11010.1 抓手开闭11010.2 回退避点操作11110.3 整列操作11110.4 调试排错操作11210.5 监视功能11410.5.1 【监视】界面的功能及操作方法11410.5.2 【输入信号监视】界面的功能及操作方法11510.5.3 【输出信号监视】界面的功能及操作方法11610.6 思考117第11章 机器人的控制点及位置点数据运算11811.1 机器人的控制点在哪里11811.2 表示位置点的方法11911.3 结构标志FL112111.3.1 垂直多关节型机器人12111.3.2 水平运动型机器人12211.4 结构标志FL212311.5 关节型位置数据的表示方法12411.6 位置变量的表示方法12511.7 位置点的计算方法12511.7.1 位置点的乘法运算12511.7.2 位置点的加法/减法运算12611.8 思考127第12章 学习编程指令前的预备知识12912.1 编程指令使用的 MELFA-BASIC V语言12912.1.1 MELFA-BASIC V 中的编程指令具有的功能12912.2 MELFA-BASIC V 的详细规格及指令一览13012.2.1 MELFA-BASIC V 的详细规格13012.2.2 有特别定义的文字13212.2.3 数据类型13212.3 思考133第13章 简单运动指令13413.1 关节插补指令13413.2 直线插补指令13613.3 Servo—指令伺服系统的ON/OFF13713.4 思考137第14章 实操7—编制移动程序并运行13914.1 在手持单元上编制工作程序13914.2 示教操作14014.3 使用手持单元启动/停止自动程序14014.4 学习伺服ON/OFF操作、单次运行和循环运行 140第15章 速度设置指令、抓手动作、暂停指令14115.1 Spd（Speed）—速度设置指令14115.2 Ovrd—速度调节指令 14215.3 Hlt—暂停指令14215.4 Dly—暂停指令（延时指令）14315.5 HOpen/HClose—抓手打开/关闭指令14315.6 Wait—等待指令14415.7 End—程序段结束指令14415.8 思考144第16章 实操8—编制带有速度指令、暂停指令的抓取工件程序14616.1 编制并启动运行含有速度设置、暂停的抓取工件程序14616.1.1 编程实例14616.2 抓手整列操作 148第17章 圆弧指令的编程14917.1 Mvc（Move C） —三维真圆插补指令14917.2 Mvr（Move R） —三维圆弧插补指令15017.3 Mvr2（Move R2） —三维圆弧插补指令15117.4 Mvr3（Move R3） —三维圆弧插补指令15217.5 思考153第18章 实操9—编制圆弧指令程序并运行15418.1 根据工件图形编制程序15418.2 进行调试排错操作155第19章 状态变量15619.1 基本数据15619.1.1 C_Date—当前日期（年月日）15619.1.2 C_Time—当前时间（以24h显示时/分/秒）15619.1.3 M_BTime—电池可工作时间15619.1.4 M_G—重力常数（9.80665）15719.1.5 M_PI—圆周率15719.2 有关位置和速度的状态数据15719.2.1 P_Curr—当前位置（X，Y，Z，A，B，C，L1，L2）（FL1，FL2）15719.2.2 J_Curr—各关节轴的当前位置数据15719.2.3 P_Safe—待避点位置15819.2.4 J_Origin—原点位置数据15819.2.5 P_Zero—零点（（0，0，0，0，0，0，0，0）（0，0））15819.2.6 M_Line—当前执行的程序行号15919.2.7 M_LdFact—各轴的负载率15919.2.8 M_Spd/M_NSpd—插补速度15919.2.9 M_Svo—伺服电源状态16019.2.10 M_Timer—计时器16019.2.11 M_In/M_Inb/M_In8/M_Inw/M_In16—输入信号状态16019.2.12 M_In32—存储32位外部输入数据16119.2.13 M_On/M_Off16219.2.14 M_Out/M_Outb/M_Out8/M_Outw/M_Out16—输出信号状态（设定输出或读取输出信号状态）16219.2.15 P_Base/P_NBase—基本坐标系偏置值16319.2.16 P_Tool/P_NTool—工具坐标系数据16419.3 思考164第20章 高级状态变量16520.1 工作状态16520.1.1 J_ECurr—当前编码器脉冲数16520.1.2 M_BsNo—当前基本坐标系编号16520.1.3 M_ColSts—碰撞检测结果16620.1.4 M_Cstp—检测程序是否处于“循环停止中”16620.1.5 M_Cys—检测程序是否处于“循环中”16620.1.6 M_Err/M_ErrLvl/M_ErrNo—报警信息16720.1.7 M_Fbd—指令位置与反馈位置之差16720.1.8 M_JOvrd/M_NJOvrd/M_OPovrd/M_Ovrd/M_NOvrd—速度倍率值16820.1.9 M_Mode—操作面板的当前工作模式16820.1.10 M_Ratio—在插补移动过程中当前位置与目标位置的比率16920.1.11 M_RDst—在插补移动过程中当前位置距离目标位置的剩余距离16920.1.12 P_WkCord—设置或读取当前工件坐标系数据169第21章 实操10—编制带有状态变量的程序17021.1 编制并运行带有状态变量的程序17021.2 观察位置点的乘法加法运算170第22章 参数17222.1 参数一览表17222.1.1 动作型参数一览表17222.1.2 程序型参数一览表17422.1.3 操作型参数一览表17422.1.4 专用输入输出信号参数一览表17522.1.5 通信及现场网络参数一览表17622.2 动作参数详解17622.3 设置样例18322.3.1 设置工具坐标系18322.3.2 设置标准基本坐标系18522.4 思考186第23章 操作型和通信参数18723.1 操作参数详解18723.2 通信及网络参数详解18823.3 思考189第24章 实操11—参数设置及编程19024.1 学习使用手持单元设置参数190第25章 输入输出信号19225.1 输入输出信号的硬件连接19225.1.1 概述19225.1.2 实用板卡配置19325.1.3 硬件的插口与针脚定义19325.1.4 与输入输出信号相关的参数19625.2 机器人使用的输入输出信号19825.2.1 输入输出信号的分类19825.3 专用输入输出信号详解19925.3.1 专用输入输出信号一览表19925.3.2 专用输入信号详解20225.3.3 专用输出信号详解21225.4 思考22325.4.1 参考：【输入信号监视】界面的功能及操作方法22325.4.2 参考：【输出信号监视】界面的功能及操作方法224第26章 编程指令的进阶学习22626.1 程序结构指令22626.1.1 If...Then...Else...EndIf(If Then Else)22726.1.2 GoTo(Go To)22926.1.3 GoSub (Go Subroutine)22926.1.4 Select Case23026.1.5 CallP23126.1.6 FPrm23326.1.7 On...GoTo(On Go To)23426.1.8 On ... GoSub (On Go Subroutine)23526.1.9 While - WEnd(While End)23626.1.10 Skip—跳转指令23726.1.11 For-Next—循环指令23726.1.12 Return—子程序/中断程序结束及返回23826.1.13 Label（标签、指针）23926.2 高级指令23926.2.1 J Ovrd —设置关节轴旋转速度的倍率23926.2.2 Torq (Torque)—转矩限制指令23926.2.3 Cnt 连续轨迹运行24026.2.4 JRC—旋转轴坐标值转换指令24126.2.5 Fine 定位精度24226.2.6 Fine J—设置关节轴的旋转定位精度24226.2.7 Fine P—以直线距离设置定位精度24326.2.8 Reset Err—报警复位24326.2.9 Wth—在插补动作时附加处理的指令24326.2.10 WthIf—在插补动作中带有附加条件的附加指令24326.2.11 Open—打开文件指令24426.2.12 Print—输出数据指令24426.2.13 Input—文件输入指令24626.2.14 Close—关闭文件24626.2.15 Clr—清零指令24626.2.16 Tool—Tool数据的指令24726.2.17 Base—设置一个新的世界坐标系24826.3 思考249第27章 函数25027.1 常用函数25027.1.1 Abs—计算绝对值25027.1.2 Atn/Atn2—计算余切函数25027.1.3 CInt—将数据四舍五入后取整25127.1.4 Cos—计算余弦函数25127.1.5 Exp—计算e为底的指数函数25127.1.6 Fix—计算数据的整数部分25127.1.7 Int—计算数据最大值的整数25227.1.8 Ln—计算自然对数（以e为底的对数）25227.1.9 Log—计算常用对数（以10为底的对数）25227.1.10 Max—计算最大值25227.1.11 Min—计算最小值25227.1.12 Rnd—产生一个随机数25327.1.13 Sin—计算正弦值25327.1.14 Sqr—计算平方根25327.1.15 Tan—计算正切25427.1.16 Deg—将角度单位从弧度变换为度25427.1.17 Dist—计算两点之间的距离25427.1.18 Inv—对位置数据进行反向变换25427.1.19 JtoP—将关节型位置数据转换为直角坐标系数据25527.1.20 PtoJ—将直角型位置数据转换为关节型数据25527.1.21 Rad—将角度单位转换为弧度单位25627.2 思考256第28章 码垛指令25728.1 Pallet—码垛指令25728.2 Plt指令25928.3 程序样例25928.4 思考261第29章 实操12—编制码垛程序26229.1 编制一个循环指令程序26229.2 对变量的处理26229.3 编制一个码垛指令程序26229.4 思考263第30章 应用案例—工业机器人在码垛生产线上的应用26430.1 项目综述26430.2 解决方案26430.2.1 硬件配置26530.2.2 输入输出点分配26530.3 编程26630.3.1 总工作流程26630.3.2 编程计划26730.4 结语27230.5 思考272第31章 应用案例—工业机器人与数控机床的联合应用27331.1 项目综述27331.2 解决方案27431.2.1 方案概述27431.2.2 硬件配置27431.2.3 输入输出点分配27431.3 编程27631.3.1 主程序27631.3.2 第一级子程序27831.3.3 第二级子程序28231.4 思考284第32章 编程软件及其使用方法28532.1 RT软件的基本功能28532.1.1 RT软件的功能概述28532.1.2 RT软件的功能一览28532.2 程序的编制调试管理28632.2.1 编制程序28632.2.2 程序的管理29532.2.3 样条曲线的编制和保存29632.2.4 程序的调试29832.3 参数设置30132.3.1 使用参数一览表30132.3.2 按功能分类设置参数30232.4 机器人工作状态监视30532.4.1 动作监视30532.4.2 信号监视30732.4.3 运行监视30932.5 维护30932.5.1 原点设置30932.5.2 初始化31432.5.3 维保信息预报31532.5.4 位置恢复支持功能31532.5.5 Tool长度自动计算31532.5.6 伺服监视31532.5.7 密码设定31632.5.8 文件管理31632.5.9 2D视觉校准31632.6 备份31832.7 模拟运行31932.7.1 选择模拟工作模式31932.7.2 自动运行32032.7.3 程序的调试运行32232.7.4 运行状态监视32232.7.5 直接指令32232.7.6 JOG操作功能32432.8 3D监视32532.8.1 机器人显示选项32532.8.2 布局32532.8.3 抓手的设计32732.9 思考330附录 工业机器人视频目录索引331参考文献333
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前 言近年来，工业机器人在制造业领域的应用如火如荼，工业机器人技术是自动化领域的三大技术之一，也是智能制造的核心技术。本书从实用的角度出发，对工业机器人的基本构成、硬件配置和配线、手持单元的程序编辑示教操作功能、编程指令、状态变量、参数功能及设置等做了深入浅出的介绍，并提供了大量的程序指令解说案例，而且每章都安排了思考题。本书最重要的特色是配置了容量约11GB的43个视频，对工业机器人实际应用中的难点与要点、基本概念、操作方法和编程方法做了详细的讲解，有利于帮助读者掌握工业机器人技术。本书根据作者实际的应用成果，介绍了工业机器人在码垛生产线上的应用，以及工业机器人与数控机床的联合应用等方面的案例。这些应用是作者从事实际工作的总结，可以为机器人设计、集成、编程、调试等人员提供实用的参考，也可以使高校学生在学习一定的基础知识后，了解如何在实际的项目中配置和设计机器人集成项目，从而架起从学校到实际应用的一条快速通道。本书遵循由浅入深、由少到多的原则，分步对工业机器人的知识进行实用性的介绍。对于重要部分，本书安排了实操内容，力图使读者能够自行编程、自行操作。本书强调理论联系实际，解决了初学者面对茫茫资料不知所措的问题。经过系统的学习之后，读者可以上手做工程项目，因此本书不是泛泛而谈的科普性书籍。本书第1 ~ 11章是工业机器人的基础理论介绍，主要介绍了工业机器人的基本构成、机器人的坐标系、原点及原点的设置方法、机器人的点动动作和机器人的控制点及位置点数据运算，特别全面地介绍了手持单元各操作界面的功能、程序编辑示教操作功能和重要操作功能，具有极强的实用性。第12 ~ 29章详细介绍了各种编程指令、状态变量、参数、函数的功能及设置。经过这一部分的学习，读者可以编制各种移动程序、抓取工件程序、圆弧指令程序、带有状态变量的程序和码垛程序。第30 ~ 31章主要介绍了工业机器人在码垛生产线上的应用，以及工业机器人与数控机床的联合应用。第32章介绍了编程软件及其使用方法。附录中还提供了工业机器人视频目录索引。相信本书提供的应用案例会对工程技术人员有很大的帮助。下面的视频是作者使用基本的编程指令为机器人编制的一段舞蹈《我和我的祖国》，读完本书后，读者可以使用机器人做更为丰富多彩的工作。本书是海滩上的一枚贝壳，有人捡起它，可以看到浩瀚的大海。由于作者水平有限，书中难免存在疏漏或不妥之处，恳请广大读者批评指正。作者的微信号是HF 15072352564，手机号是13607177391。黄风 2024.10
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