本教材的编写以《工业机器人操作与运维职业技能等级标准》为依据，围绕工业机器人的人才需求与岗位能力进行内容设计。内容包括工业机器人安全操作，工业机器人机械拆装，工业机器人安装，工业机器人外围系统安装，工业机器人系统设置，工业机器人运动模式测试，工业机器人坐标系标定，工业机器人程序备份与恢复，工业机器人搬运码垛样例程序调试与运行，工业机器人常规检查，工业机器人本体定期维护11个实训项目；FANUC工业机器人操作与维护，ABB工业机器人搬运码垛样例程序调试与运行，多品种物料搬运码垛系统安装与调试，KUKA工业机器人操作与编程4个案例。实训内容重点运用了“工业机器人安全操作规范”“工业机器人技术基础”“工业机器人现场编程”“工业机器人维修维护”等核心知识。本教材以任务驱动的方式安排内容，选取工业机器人搬运码垛、工件搬运码垛典型应用作为教学案例。

谭志彬，北京大学无线电专业毕业，长期从事信息化和自动化系统的设计开发、系统集成和相关人才培养工作，曾任金税工程项目经理。现为工业和信息化部教育考试中心高级工程师。

目 录



项目1 工业机器人安全操作 1
任务1.1 安全准备工作 2
1.1.1 了解工业机器人系统中存在的安全风险 2
1.1.2 工业机器人操作与运维前的安全准备工作 4
任务1.2 通用安全操作要求 5
1.2.1 识读工业机器人安全标识 6
1.2.2 工业机器人安全操作要求 6
1.2.3 工业机器人本体的安全对策 6
项目2 工业机器人机械拆装 9
任务2.1 工业机器人系统外部拆包 10
2.1.1 工业机器人拆包前的准备 10
2.1.2 工业机器人拆包流程 11
2.1.3 清点装箱物品 11
任务2.2 常用工具的认识 11
2.2.1 机械拆装工具 12
2.2.2 常用机械测量工具 14
2.2.3 常用电气测量工具 15
项目3 工业机器人安装 17
任务3.1 识读工业机器人工作站机械布局图 18
3.1.1 了解工业机器人工作站的组成 18
3.1.2 了解各工艺单元的功能 19
任务3.2 工业机器人本体的安装 19
3.2.1 了解机械装配图 20
3.2.2 了解工业机器人吊装注意事项 20
3.2.3 安装地基固定装置 21
3.2.4 工业机器人本体的安装规范 21
任务3.3 工业机器人控制柜的安装 22
3.3.1 工业机器人控制柜认知 23
3.3.2 安装环境 23
3.3.3 工业机器人控制柜的固定方式及要求 24
3.3.4 了解工业机器人本体与控制柜的连接形式 24
3.3.5 搬运、安装工业机器人控制柜 24
任务3.4 工业机器人示教器的安装 25
3.4.1 工业机器人示教器的介绍 26
3.4.2 工业机器人控制柜与示教器的连接 26
任务3.5 工业机器人末端执行器的安装 27
3.5.1 识读安装工艺卡 28
3.5.2 了解末端执行器的安装注意事项及方法 28
3.5.3 工业机器人末端执行器的安装实操 29
项目4 工业机器人外围系统安装 30
任务4.1 识读工作站电气布局图 31
4.1.1 了解电气布局图的设计原则 31
4.1.2 了解工作站电气系统的构成 32
4.1.3 电气布局图识读实操 33
任务4.2 电气系统的连接与检测 33
4.2.1 识读电气原理图 34
4.2.2 识读气动原理图 34
4.2.3 了解电缆的安装要求 34
4.2.4 电气系统的连接与检测实操 34
任务4.3 搬运码垛单元的安装 35
4.3.1 搬运码垛单元的安装注意事项 36
4.3.2 机械部件的安装 36
4.3.3 电气元件的安装 36
4.3.4 气动元件的安装及气动回路的搭建 37
4.3.5 搬运码垛单元的安装实操 37
项目5 工业机器人系统设置 38
任务5.1 示教器操作环境配置 39
5.1.1 了解示教器的构成 39
5.1.2 示教器配置注意事项 40
5.1.3 示教器操作环境配置实操 40
任务5.2 工业机器人的运行模式及运行速度设置 40
5.2.1 了解工业机器人运行模式的应用 41
5.2.2 了解不同运行模式下的运行速度设定 41
5.2.3 了解工业机器人手动运行模式和自动运行模式的安全注意事项 42
5.2.4 搬运码垛工作站自动运行实操 42
任务5.3 查看工业机器人的常用信息 43
5.3.1 了解工业机器人示教器监控界面的作用 43
5.3.2 工业机器人常用信息查看实操 44
项目6 工业机器人运动模式测试 45
任务6.1 工业机器人的单轴运动测试 46
6.1.1 了解工业机器人限位及工作空间 46
6.1.2 了解工业机器人各轴的运动方向 47
6.1.3 工业机器人单轴运动测试实操 48
任务6.2 工业机器人的线性运动与重定位运动测试 48
6.2.1 了解线性运动和重定位运动 49
6.2.2 了解线性运动和重定位运动的不同 49
6.2.3 工业机器人线性运动与重定位运动测试实操 49
任务6.3 工业机器人紧急停止及复位 50
6.3.1 工业机器人安全保护机制 50
6.3.2 紧急停止恢复方法 51
6.3.3 工业机器人紧急停止及复位实操 51
项目7 工业机器人坐标系标定 52
任务7.1 工具坐标系标定 53
7.1.1 了解工业机器人坐标系的分类 53
7.1.2 了解工具坐标系的应用 54
7.1.3 工具坐标系标定实操 55
任务7.2 工件坐标系标定 55
7.2.1 工件坐标系的应用 56
7.2.2 确定工件坐标系坐标轴的方向 56
7.2.3 工件坐标系标定实操 57
项目8 工业机器人程序备份与恢复 58
任务8.1 工业机器人程序及数据的导入 59
8.1.1 了解工业机器人程序及数据的分类 59
8.1.2 了解工业机器人程序及数据导入的作用 60
8.1.3 工业机器人程序及数据的导入实操 60
任务8.2 工业机器人程序及数据的备份 60
8.2.1 了解备份的文件类型 61
8.2.2 了解工业机器人程序及数据备份的意义 61
8.2.3 确定工业机器人程序及数据备份的方法 62
8.2.4 工业机器人程序及数据备份实操 62
项目9 工业机器人搬运码垛样例程序调试与运行 63
任务9.1 搬运码垛样例程序的恢复 64
9.1.1 了解数据备份与恢复的方法 64
9.1.2 搬运码垛样例程序的恢复实操 65
任务9.2 搬运码垛样例程序的运行 66
9.2.1 检查工业机器人的运行轨迹点位 67
9.2.1 自动运行搬运码垛样例程序 67
任务9.3 工业机器人常用信息的查看 67
9.3.1 了解工业机器人示教器监控界面的作用 68
9.3.2 工业机器人常用信息查看实操 68
项目10 工业机器人常规检查 70
任务10.1 工业机器人本体常规检查 71
10.1.1 日常安全检查 71
10.1.2 工业机器人本体状态检查 72
10.1.3 工业机器人本体常规检查实操 72
任务10.2 工业机器人控制柜常规检查 72
10.2.1 了解控制柜常规检查项目 73
10.2.2 控制柜常规检查实操 73
任务10.3 工业机器人附件常规检查 74
10.3.1 了解工业机器人附件常规检查项目 75
10.3.2 工业机器人附件常规检查实操 75
任务10.4 工业机器人运行参数及运行状态检测 76
10.4.1 工业机器人常见运行参数 76
10.4.2 工业机器人运行参数及运行状态检测实操 77
项目11 工业机器人本体定期维护 78
任务11.1 工业机器人本体润滑油（脂）的更换 79
11.1.1 更换工业机器人本体润滑油（脂）的注意事项 79
11.1.2 工业机器人本体润滑油（脂）的更换实操 80
项目12：案例——FANUC工业机器人操作与维护 81
任务12.1 操作工业机器人到达安全区域 82
任务12.2 更换工业机器人末端执行器 84
任务12.3 搬运码垛机器人恢复运行 87
项目13：案例——ABB工业机器人搬运码垛样例程序调试与运行 89
任务13.1 搬运码垛样例程序的恢复 90
13.1.1 搬运码垛工作站的安装 90
13.1.2 搬运码垛样例程序的导入 92
任务13.2 搬运码垛样例程序的运行 94
13.2.1 在手动运行模式下运行搬运码垛样例程序 94
13.2.2 在自动运行模式下运行搬运码垛样例程序 96
任务13.3 信息提示与事件日志的查看 98
项目14：案例——多品种物料搬运码垛系统安装与调试 100
任务14.1 多品种物料搬运码垛工作站硬件装配 101
14.1.1 多品种物料搬运码垛工作站的机械组装 101
14.1.2 多品种物料搬运码垛工作站的电气接线 105
14.1.3 多品种物料搬运码垛工作站的气路连接 105
任务14.2 搬运码垛样例程序恢复 106
14.2.1 操作权限等级划分 107
14.2.2 搬运码垛样例程序恢复步骤 107
任务14.3 搬运码垛样例程序手动调试 110
14.3.1 选择工业机器人运行模式 110
14.3.2 设置工业机器人手动运行速度 111
14.3.3 检查工业机器人运行轨迹点位 111
任务14.4 搬运码垛样例程序自动运行 115
14.4.1 检查周边环境 115
14.4.2 自动运行搬运码垛样例程序 115
项目15：案例——KUKA工业机器人操作与编程 118
任务15.1 工业机器人码垛应用 119
15.1.1 手动安装吸盘 119
15.1.2 变量的使用 120
15.1.3 码垛要求 125