安川工业机器人操作与编程

工业机器人作为自动化技术的集大成者，是“工业4.0”的重要组成单元。作为先进制造业中不可替代的重要装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。美、欧、日等主要经济体，皆将发展机器人产业作为保持和重获制造业、服务业竞争优势的重要手段，并将其上升为国家战略。工业机器人的应用也正从汽车工业向一般工业延伸，除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业，机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都大有可为。

当前，我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，工业机器人需求旺盛，我国工业机器人市场保持向好发展，约占全球市场份额三分之一，是全球大工业机器人应用市场。据国际机器人联合会（IFR）统计，我国工业机器人密度在2017年达到97台/万人，已经超过全球平均水平，预计我国机器人密度将在2021年突破130台/万人，达到发达国家平均水平。2019年，我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元，到2021 年，国内市场规模进一步扩大，预计将突破70亿美元。

国内机器人产业所表现出来的爆发性发展态势，将带来对安全和熟练使用工业机器人的作业人员的大量需求。工业机器人的操作、维护、保养等必须由经过培训的专业人员来实施。依据当前社会对工业机器人示教、调试、操作人才的迫切需求，笔者以操作为主、兼顾基本理论的原则编写了本书。

本书以世界著名工业机器人四巨头之一安川（YASKAWA）机器人为对象，着重围绕工业机器人操作与编程应用展开。在内容上以基本概念和基本原理为基础，注重实操；在结构编排上循序渐进，遵循读者认知规律，坚持以任务导向原则，通过典型实例解说和操作，达到理论和实际的有机结合。本书可作为工业机器人专业的教学及参考用书，也可作为工业机器人培训用书，还可供从事相关行业的技术人员阅读参考。

全书共分7章：前4章主要介绍安川工业机器人的基本知识、手动操作、程序编写及管理、参数设定等；第5章以工业机器人搬运与码垛典型应用为实例，从编程思路、运行原理、指令介绍到实际编程操作一一详细介绍，使每一个零基础读者都可以学会该任务的操作，并理解该应用的运行原理；第6章介绍安川工业机器人虚拟仿真软件MotoSimEG-VRC，以搭建焊接机器人系统工作站为实例，介绍该软件的使用；第7章介绍安川工业机器人的常规保养与维护。

本书涉及实操的部分都配有笔者实际操作的演示讲解视频，使读者快速掌握安川工业机器人操作技巧，读者可扫描书中任意二维码观看。由于水平有限，难免出现疏漏，欢迎广大读者提出宝贵意见和建议。

编著者

本书以安川工业机器人为对象，生动形象地介绍安川工业机器人的基础知识、手动操作、程序编写及管理、参数设定、维护保养，并结合搬运、码垛、焊接等实际案例，循序渐进、步骤清晰地介绍机器人程序创建、轨迹规划、指令编程、调试运行以及虚拟仿真应用。本书内容丰富全面，图文并茂，配套操作讲解视频，能够使读者快速学习安川工业机器人操作，掌握安川仿真软件中机器人工作站的搭建和示教编程。

本书通俗易懂，实用性强，既可以作为工业机器人专业的教学及参考用书，又可作为工业机器人培训用书，同时也可供从事相关行业的技术人员阅读参考。

第1章工业机器人的基础知识/001

1.1工业机器人的定义及特点/002

1.1.1工业机器人的定义/002

1.1.2工业机器人的特点/002

1.2工业机器人的分类及应用/003

1.2.1工业机器人的分类/003

1.2.2工业机器人的应用/006

1.3安川工业机器人的组成/010

1.3.1机器人本体/011

1.3.2控制柜/016

1.3.3示教器/017

1.4工业机器人的技术指标/019

思考与练习/023

第2章安川工业机器人的手动操作/025

2.1安川工业机器人安全操作规程/026

2.1.1人员安全事项/026

2.1.2机器人的操作安全/027

2.2安川工业机器人的安装与接线/029

2.2.1安川工业机器人的安装/030

2.2.2安川工业机器人的接线/031

2.3安川工业机器人的开机关机操作/036

2.3.1开机操作/036

2.3.2关机操作/038

2.4安川工业机器人的运动轴与坐标系/039

2.4.1机器人运动轴/039

2.4.2机器人坐标系/039

2.5安川机器人各原点位置调试/047

2.5.1原点位置/047

2.5.2第二原点位置/051

2.5.3作业原点位置/053

思考与练习/054

第3章安川工业机器人的程序编写及管理/056

3.1四种插补指令/057

3.1.1编程语言/057

3.1.2插补指令介绍/059

3.1.3示教画面/065

3.1.4插补指令示教操作/066

3.2程序的运行方式/069

3.2.1示教模式的程序运行/069

3.2.2再现模式的程序运行/071

3.2.3程序运行的三种循环设置/076

3.3示教程序的管理/077

3.3.1程序的复制、删除和重命名/077

3.3.2程序内容的复制、剪切、粘贴操作/082

思考与练习/087

第4章安川工业机器人的参数设定/089

4.1干涉区的设置/090

4.1.1立方体干涉区/090

4.1.2轴干涉区/098

4.2工具坐标系的设置/102

4.2.1工具坐标系的手动操作/103

4.2.2工具尺寸的设定/104

4.2.3工具坐标系的标定/107

4.2.4工具重量和重心自动测定功能/112

4.3用户坐标系的设置/116

4.3.1用户坐标系介绍/116

4.3.2用户坐标系的手动操作/117

4.3.3用户坐标系的选择/118

4.3.4用户坐标系的设定/118

4.3.5用户坐标数据的清除/121

思考与练习/121

第5章安川工业机器人的编程应用/123

5.1工业机器人搬运实例编程/124

5.1.1DOUT指令/124

5.1.2TIMER指令/126

5.1.3搬运应用实例/127

5.2安川工业机器人变量应用/132

5.2.1用户变量介绍/132

5.2.2变量的设定/133

5.3码垛应用实例（指令综合应用）/134

5.3.1指令介绍/134

5.3.2码垛应用编程/146

5.4用PLC远程控制安川工业机器人运行/150

5.4.1安川工业机器人远程控制介绍/150

5.4.2用S7-300PLC远程控制安川工业机器人运行/156

思考与练习/166

第6章安川工业机器人虚拟仿真应用/167

6.1MotoSimEG-VRC虚拟仿真软件介绍/168

6.1.1离线编程的定义/168

6.1.2离线编程的基本流程/169

6.1.3安川机器人虚拟仿真软件介绍/170

6.2手动创建机器人系统/171

6.3焊接机器人系统创建及操作/182

6.3.1焊接机器人系统创建/183

6.3.2用CAM功能完成焊接编程/187

思考与练习/194

第7章安川工业机器人的维护保养/196

7.1工业机器人的维护和保养/197

7.1.1日常维护/197

7.1.2零部件的更换/200

7.2警报和错误/203

思考与练习/205

参考文献/207

本书以安川工业机器人为对象，生动形象地介绍安川工业机器人的基础知识、手动操作、程序编写及管理、参数设定、维护保养，并结合搬运、码垛、焊接等实际案例，循序渐进、步骤清晰地介绍机器人程序创建、轨迹规划、指令编程、调试运行以及虚拟仿真应用。本书内容丰富全面，图文并茂，配套操作讲解视频，能够使读者快速学习安川工业机器人操作，掌握安川仿真软件中机器人工作站的搭建和示教编程。

本书通俗易懂，实用性强，既可以作为工业机器人专业的教学及参考用书，又可作为工业机器人培训用书，同时也可供从事相关行业的技术人员阅读参考。

《安川工业机器人操作与编程》一书详细讲解了安川工业机器人的组成结构、手动操作、程序编写与管理、参数设定、编程应用、虚拟仿真以及维修保养，涵盖了安川工业机器人实操过程中的方方面面，内容通俗易懂，循序渐进，实用性强，涵盖面广，干货满满。本书同时录制操作讲解视频，使读者对工业机器人的结构及相关操作有更直观的感受，方便读者快速掌握安川工业机器人操作技巧。