FANUC工业机器人编程与操作

本书体现了专业知识与创新创业知识相融合的理念，以FANUC 工业机器人为载体，并结合实际应用和相关要求而编写。本书包括工业机器人基础、工业机器人操作、工业机器人在线程序的编制、具有视觉系统的工业机器人编程与操作、工业机器人离线编程等内容。
本书可供企业从事数控机床与工业机器人操作、维护及维修等人员使用。

1、针对性强。聚焦FANUC工业机器人的编程与操作，重点讲解现场编程和离线编程，兼顾应用基础及安装调试。 2、点面结合。既有完整的知识体系，内容又有一定深度，突出应用技能的学习。 3、参考《工业机器人装调维修工》《工业机器人操作调整工》职业技能标准的要求，一定程度上满足读者考取技能等级的需求；同时还借鉴了全国及多省工业机器人大赛的相关要求，为读者参加相应的大赛提供参考。

2015年5月19日，国务院印发《中国制造2025》，规划指出，要把智能制造作为两化深度融合的主攻方向，其中工业机器人是主要抓手。
近年来，我国机器人行业在国家政策的支持下，顺势而为，发展迅速，已成为世界第一大工业机器人市场。
工业机器人作为一种高科技集成装备，对专业人才有着多层次的需求，主要分为研发工程师、系统设计与应用工程师、调试工程师和操作及维护人员四个层次。
对应于专业人才层次分布，工业机器人专业人才服务方向主要分为工业机器人研发和生产企业、工业机器人系统集成商和工业机器人应用企业。掌握技术核心知识的研发工程师主要分布在工业机器人研发企业和生产企业的研发部门，推动工业机器人技术发展；而工业机器人应用企业和工业机器人系统集成商则需要大量调试工程师和操作及维护人员，工作在生产一线，保障设备的正常运行并进行简单细微的调整，同时工业机器人研发与生产企业也需要大量的培训技师及具有一定专业知识的销售人员。本书正是基于此背景，为满足这一需求而开发的。
本书撰写始终贯穿“守正创新、独具创意”的根本。守正是指“国家标准、科学方法和产品品质”；创新是指“新技术、新产业、新业态和新模式”，具有如下特色。
1. 坚定历史自信、文化自信，坚持古为今用、推陈出新。通过多位一体表现模式和教、学、做之间的引导和转换，强化学员学中做、做中学，潜移默化提升岗位管理能力。强调互动式学习、训练，激发学员的双创能力，快速有效地将知识内化为技能、能力。
2. 坚持理论与实践相结合，体现实践没有止境，理论创新也没有止境。基于岗位知识需求，系统化、规范化内容；针对学员的群体特征，以可视化内容为主，通过图示、图片等形式表现学习内容，降低阅读难度，培养兴趣和信心，提高自主学习的效率和效果。
3. 培育创新文化，弘扬科学家精神，涵养优良学风，营造创新氛围。做到“举一反三、触类旁通”，启发学员动手、动脑、多看，做到勇于实践、敢于创新。
4. 不忘初心、牢记使命。在党的二十大报告中提到“实施科教兴国战略，强化现代化人才支撑”，要坚持党的领导，忠于党的事业。
5. 校企深度融合。在撰写过程中，编者广泛采纳工业机器人应用企业技术人员的经验和建议，结合企业用人需求，在内容上融入专业职业能力的培养。
6. 课程思政，培根铸魂。在撰写过程中融入思政元素，将严谨、精细的工匠精神融入其中；以培养高素质的技术技能人才、能工巧匠为具体目标，教会学员真本领，培养对社会有作为，对国家有担当的职业技能人才。
7. 守正创新。在撰写内容、表现形式等方面借助信息化手段提升质量，突出重点，有效地提高学习效果，为社会培养德智体美劳全面发展的高素质技术技能人才，为国家发展储备人才提供支撑。
本书由韩鸿鸾、周蔚、王泓霖、刘洪军编著。本书是职业教育相关课题的研究成果。全书由韩鸿鸾、刘洪军统稿。
本书在撰写过程中得到了柳道机械、天润泰达、西安乐博士、上海ABB、KUKA、山东立人科技有限公司等工业机器人生产企业与北汽(黑豹)汽车有限公司、山东新北洋信息技术股份有限公司、豪顿华工程有限公司、联轿仲精机械有限公司等工业机器人应用企业的大力支持；得到了众多职业院校的帮助；还得到了山东省、河南省、河北省、江苏省、上海市等技能鉴定部门的大力支持，在此深表谢意。
由于编者水平所限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者给予批评指正。

编著者

第1章　工业机器人的操作基础　001
1.1　认识工业机器人001
1.1.1　工业机器人的产生001
1.1.2　工业机器人的常见分类002
1.1.3　工业机器人的应用领域009
1.1.4　按协作与否分类012
1.1.5　机器人在新领域中的应用013
1.2　认识机器人的组成与工作原理016
1.2.1　机器人的基本工作原理016
1.2.2　工业机器人的组成017
1.2.3　机器人应用与外部关系030
1.3　机器人的基本术语与图形符号031
1.3.1　运动副及其分类031
1.3.2　机构运动简图032
1.3.3　工业机器人技术参数037
1.3.4　机器人的提示图形符号042
1.4　操作规程043
1.4.1　焊接机器人操作规程043
1.4.2　电源水箱操作规程045
1.4.3　除尘设备操作规程045
1.4.4　清枪剪丝站使用操作规程045
1.4.5　机器人焊枪使用注意事项046
1.5　工业机器人的维护046
1.5.1　日常维护和定期维护046
1.5.2　检查051
1.5.3　更换053
1.5.4　手腕的绝缘065
1.6　工业机器人调试与网络管理066
1.6.1　工业机器人调试066
1.6.2　网络管理069

第2章　工业机器人的操作　073
2.1　示教器的应用073
2.1.1　示教器的操作075
2.1.2　程序示教077
2.1.3　工业机器人数据备份与恢复079
2.2　程序编辑与执行084
2.2.1　程序编辑084
2.2.2　程序的调试与运行097
2.3　工业机器人坐标系098
2.3.1　机器人坐标系099
2.3.2　工业机器人工具坐标系的确定103
2.3.3　FANUC 机器人用户坐标系的确定110
2.3.4　变更用户坐标系号码117
2.3.5　设定JOG 坐标系117
2.3.6　设定基准点119
2.3.7　设定具有视觉功能的坐标系121
2.3.8　激活坐标系126
2.4　其他设置127
2.4.1　外部倍率选择127
2.4.2　碰撞保护设置128
2.4.3　防干涉区域功能设置130
2.4.4　负载功能设置131
2.5　协调控制功能132
2.5.1　认识协调控制功能132
2.5.2　协调控制系统的设定135
2.5.3　主导坐标系的设定139
2.5.4　协调点动141

第3章　工业机器人在线程序的编制　146
3.1　工业机器人的编程基础146
3.1.1　工业机器人的编程要求 146
3.1.2　机器人编程语言的类型147
3.1.3　在线编程的种类148
3.1.4　在线示教实例149
3.1.5　机器人在线编程的信息152
3.1.6　机器人语言编程153
3.2　基本编程指令简介157
3.2.1　动作指令157
3.2.2　暂存器指令160
3.2.3　数学函数指令166
3.2.4　转移指令167
3.2.5　FOR/ENDFOR 指令172
3.2.6　等待指令174
3.2.7　位置偏置176
3.3　I/O 指令178
3.3.1　分类178
3.3.2　I/O 指令的编制179
3.4　码垛功能182
3.4.1　码垛的结构与种类182
3.4.2　叠栈指令的结构与种类184
3.5　示教叠栈190
3.5.1　叠栈初始资料190
3.5.2　执行叠栈202
3.5.3　带有附加轴的叠栈206
3.6　其他指令208
3.6.1　RSR 指令208
3.6.2　用户报警指令208
3.6.3　计时器指令209
3.6.4　倍率指令209
3.6.5　注解指令209
3.6.6　消息指令209
3.6.7　参数指令210
3.6.8　最高速度指令210
3.6.9　动作群组指令211
3.6.10　坐标系指令211

第4章　具有视觉系统的工业机器人编程与操作　213
4.1　认识FANUC 系统工业机器人的视觉系统213
4.1.1　视觉系统功能213
4.1.2　工业视觉系统组成215
4.1.3　工业视觉系统主要参数221
4.2　相机标定222
4.2.1　点阵板标定（固定相机） 222
4.2.2　机器人生成网格标定226
4.3　相机的补正234
4.3.1　1 台相机的2 维补正234
4.3.2　3 台相机的3 维补正245

第5章　工业机器人的离线编程　252
5.1　机器人离线编程概述252
5.1.1　机器人离线编程的特点252
5.1.2　机器人离线编程的过程与分类253
5.1.3　机器人离线编程系统的结构254
5.1.4　机器人离线编程与仿真核心技术256
5.1.5　常用离线编程软件简介258
5.1.6　机器人离线编程系统实用化技术发展趋势263
5.2　ROBOGUIDE 的应用264
5.2.1　文件的创建266
5.2.2　FANUC PaintPro 模块的应用274

参考文献　291