KUKA（库卡）工业机器人编程与操作

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，已连续两年成为世界大工业机器人市场。

随着机器人技术及智能化水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了广泛的应用。其中，汽车、电子、冶金、化工是我国使用机器人多的几个行业。未来几年，随着行业需要和劳动力成本的不断提高，我国机器人市场增长潜力巨大。尽管我国已成为当今世界的机器人市场，但每万名制造业工人拥有的机器人数量却远低于发达国家水平和国际平均水平。工信部组织制定了我国机器人技术路线图及机器人产业“十三五”规划，到2020年，工业机器人密度达到每万名员工使用100台以上。我国工业机器人市场将高倍速增长，未来十年，工业机器人是看不到天花板的行业。

虽然多种因素推动着我国工业机器人行业不断发展，但应用人才严重缺失的问题清晰地摆在我们面前，这是我国推行工业机器人技术的瓶颈。

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。其中，需求量的是基础的操作及维护人员以及掌握基本工业机器人应用技术的调试工程师和更高层次的应用工程师，工业机器人专业人才的培养，要更加着力于应用型人才的培养。

为了适应机器人行业发展的形势，满足从业人员学习机器人技术相关知识的需求，我们从生产实际出发，组织业内专家编写了本书。本书详细讲解了工业机器人的应用基础、KUKA工业机器人的现场编程与操作、WorkVisual的编程与操作、KUKA工业机器人的运输与安装、KUKA工业机器的调整与保养等内容，以期给从业人员和高等院校相关专业师生提供实用性指导与帮助。

本书由韩鸿鸾、王海军、王鸿亮主编，乔冠军、卢超、刘洁、王建绪副主编，丛军滋、沈宇亮、张靖宇、丛华娟、王敏、张悦、王天娇、周蔚、邴芳媛、王晓龙、赵子云、丛培兰、王吉明参编。全书由韩鸿鸾统稿。在本书编写过程中得到了山东省、河南省、河北省、江苏省、上海市等技能鉴定部门的大力支持，此外，山东立人智能科技有限公司、青岛利博尔电子有限公司、青岛时代焊接设备有限公司、山东鲁南机床有限公司、山东山推工程机械有限公司、西安乐博士机器人有限公司、诺博泰智能科技有限公司等企业为本书的编写提供了大量帮助，在此深表谢意。

在本书编写过程中，参考了《工业机器人装调维修工》《工业机器人操作调整工》职业技能标准的相关要求，以助读者考取技能等级；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。

由于水平所限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者给予批评指正。

编者

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。

本书根据机器人行业发展趋势，从生产实际出发，详细讲解了工业机器人的应用基础、KUKA工业机器人的现场编程与操作、WorkVisual的编程与操作、KUAK工业机器人的运输与安装、KUAK工业机器人的调整与保养等内容。

本书实用性与可参考性强，可为从事工业机器人操作与维护相关工作的工程技术人员提供帮助，也可供普通高等院校、职业院校机电专业、机器人专业的师生学习参考。

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。

本书根据机器人行业发展趋势，从生产实际出发，详细讲解了工业机器人的应用基础、KUKA工业机器人的现场编程与操作、WorkVisual的编程与操作、KUAK工业机器人的运输与安装、KUAK工业机器人的调整与保养等内容。

本书实用性与可参考性强，可为从事工业机器人操作与维护相关工作的工程技术人员提供帮助，也可供普通高等院校、职业院校机电专业、机器人专业的师生学习参考。

第1章工业机器人的应用基础1

1.1工业机器人概述2

1.1.1工业机器人的应用领域2

1.1.2机器人的分类6

1.2机器人的组成与工作原理11

1.2.1工业机器人的基本组成11

1.2.2机器人的基本工作原理15

1.2.3机器人应用与外部的关系16

1.3机器人的基本术语与图形符号17

1.3.1机器人的基本术语17

1.3.2机器人的图形符号体系19

1.3.3机器人的图形符号表示21

1.4工业机器人运动轴与坐标系的确定22

1.4.1机器人运动轴22

1.4.2机器人坐标系的确定24

1.4.3工业机器人常用坐标系26

1.5对工业机器人的安全要求30

1.5.1安全注意事项30

1.5.2工业机器人的主要危险33

1.5.3采取的措施33

1.5.4机器人停止功能34

1.5.5操作方式35

1.5.6示教控制36

1.5.7同时运动控制36

1.5.8协同操作要求37

1.5.9奇异性保护37

1.5.10单轴限位37

1.5.11无驱动源运动38

1.5.12起重措施39

1.5.13电连接器39

1.5.14标志39

第2章KUKA工业机器人的现场编程与操作46

2.1KUKA工业机器人的基本操作46

2.1.1认识KUKA工业机器人46

2.1.2基本操作46

2.2手动移动机器人58

2.2.1机器人运动58

2.2.2机器人坐标系中的运动61

2.2.3显示功能75

2.3坐标系的标定80

2.3.1工具测量80

2.3.2测量基坐标86

2.3.3测量固定工具89

2.3.4工具/基坐标系改名93

2.3.5线性滑轨93

2.3.6测量外部动作96

2.3.7查询当前机器人位置100

2.4KUKA工业机器人的程序编制102

2.4.1KUKA机器人的编程方法102

2.4.2KUKA机器人的编程基础102

2.4.3运动编程111

2.4.4应用人员用户组编程（联机表格）121

2.4.5对逻辑指令进行编程149

2.4.6用KRL对简单数据类型的变量值进行操纵156

2.5执行程序157

2.5.1选择程序运行方式157

2.5.2语句指针157

2.5.3设定程序倍率159

2.5.4机器人解释器状态显示159

2.5.5启动运行程序159

2.5.6其他操作161

2.6焊接工业机器人的编程与操作162

2.6.1焊接工业机器人的编程162

2.6.2焊接工业机器人的操作172

第3章WorkVisual的编程与操作174

3.1WorkVisual操作界面174

3.1.1安装与卸载WorkVisual174

3.1.2操作界面简介175

3.2WorkVisual的操作181

3.2.1WorkVisual的基本操作181

3.2.2编目操作182

3.2.3工业机器人操作185

3.3编辑工具和基坐标系190

3.3.1打开工具/基坐标管理190

3.3.2配置工具/基坐标管理191

3.3.3对象192

3.4在线定义单元194

3.4.1打开单元定义194

3.4.2配置单元定义195

3.4.3编辑单元195

3.5备选软件包196

3.5.1在WorkVisual中安装备选软件包196

3.5.2将备选软件包添加到项目中196

3.5.3给机器人控制系统添加备选软件包中的一个设备197

3.5.4输出部分项目198

3.5.5配置按键组合198

3.5.6配置附加编辑器198

3.6现场总线配置199

3.6.1建立现场总线199

3.6.2由现场总线设备编辑信号200

3.6.3连接总线203

3.7长文本214

3.7.1显示/编辑长文本214

3.7.2导入长文本214

3.7.3导出长文本215

3.8RoboTeam操作215

3.8.1建立RoboTeam215

3.8.2配置RoboTeam217

3.9编程220

3.9.1基本操作220

3.9.2KRL编辑器221

3.9.3编辑功能223

3.9.4用KRC浏览器在线工作226

3.9.5调试程序229

3.10项目传输和激活233

3.10.1钉住项目233

3.10.2将机器人控制系统配给实际应用的机器人控制系统234

3.10.3将项目传输给机器人控制系统236

3.10.4从机器人控制系统载入项目236

3.11激活项目236

3.12诊断237

3.12.1项目分析与测量记录237

3.12.2显示机器人控制系统的信息和系统日志239

3.12.3显示机器人控制系统的诊断数据240

3.12.4显示在线系统信息243

第4章KUKA工业机器人的运输与安装245

4.1工业机器人的运输245

4.1.1工业机器人的组成245

4.1.2机器人本体的运输247

4.1.3机器人控制柜的运输251

4.2工业机器人的安装253

4.2.1工业机器人本体的安装253

4.2.2安装上臂信号灯257

4.2.3机器人控制箱的安装259

4.3工业机器人电气系统的连接260

4.3.1工业机器人电气系统的布线260

4.3.2工业机器人的外围设施的电气连接260

第5章KUKA工业机器人的调整与保养261

5.1工业机器人的调整261

5.1.1调整方法262

5.1.2附加轴的调整269

5.1.3参照调整270

5.1.4用MEMD和标记线进行零点标定270

5.1.5手动删除轴的零点274

5.1.6更改软件限位开关275

5.2工业机器人的保养276

5.2.1工业机器人机器部分的保养276

5.2.2调节平衡配重283

5.2.3电气系统的保养286

参考文献289

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。

本书根据机器人行业发展趋势，从生产实际出发，详细讲解了工业机器人的应用基础、KUKA工业机器人的现场编程与操作、WorkVisual的编程与操作、KUAK工业机器人的运输与安装、KUAK工业机器人的调整与保养等内容。

本书实用性与可参考性强，可为从事工业机器人操作与维护相关工作的工程技术人员提供帮助，也可供普通高等院校、职业院校机电专业、机器人专业的师生学习参考。

1、针对性强。聚焦KUKA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，可作教材使用；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，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要求，为读者参加相应的大赛提供参考。