工業(yè)機(jī)器人作為一種高科技集成裝備，對(duì)專業(yè)人才有著多層次的需求。本書根據(jù)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，詳細(xì)講解了工業(yè)機(jī)器人安裝與調(diào)試的相關(guān)知識(shí)，主要內(nèi)容包括：工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)、工業(yè)機(jī)器人組成、工業(yè)機(jī)器人拆裝校準(zhǔn)與維護(hù)、桁架工業(yè)機(jī)器人安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人通信和工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)安裝與調(diào)試等。
本書實(shí)用性與可參考性強(qiáng)，可為從事工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)相關(guān)工作的工程技術(shù)人員提供幫助；也可作為應(yīng)用型本科、高職和中職等院校工業(yè)機(jī)器人、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的教材和參考書。
在全球制造業(yè)向智能化、綠色化轉(zhuǎn)型的浪潮中，工業(yè)機(jī)器人作為制造業(yè)皇冠上的明珠，正以顛覆性技術(shù)重構(gòu)生產(chǎn)模式。從汽車生產(chǎn)線的柔性化改造到電子行業(yè)的精密裝配，從物流領(lǐng)域的無人化搬運(yùn)到醫(yī)療場(chǎng)景的微創(chuàng)手術(shù)輔助，工業(yè)機(jī)器人已突破傳統(tǒng)工業(yè)邊界，成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心動(dòng)力。
隨著機(jī)器人技術(shù)及智能化水平的提高，工業(yè)機(jī)器人已在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其中，汽車、電子、冶金、化工等是我國(guó)使用機(jī)器人最多的幾個(gè)行業(yè)。未來幾年，隨著行業(yè)需要和勞動(dòng)力成本的不斷提高，我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力依然巨大。盡管我國(guó)將成為當(dāng)今世界最大的機(jī)器人市場(chǎng)，但每萬名制造業(yè)工人擁有的機(jī)器人數(shù)量卻遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平和國(guó)際平均水平。另一方面，政策與市場(chǎng)的雙重引擎推動(dòng)行業(yè)持續(xù)進(jìn)化。國(guó)家層面，《十四五智能制造發(fā)展規(guī)劃》明確將工業(yè)機(jī)器人列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)；地方層面，多地出臺(tái)專項(xiàng)補(bǔ)貼政策，支持機(jī)器人企業(yè)技術(shù)改造與產(chǎn)線升級(jí)。雖然多種因素推動(dòng)著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)不斷發(fā)展，但應(yīng)用人才嚴(yán)重缺失的問題清晰地?cái)[在我們面前，這是我國(guó)推行工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的最大瓶頸。
工業(yè)機(jī)器人作為一種高科技集成裝備，對(duì)專業(yè)人才有著多層次的需求，主要分為研發(fā)工程師、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用工程師、調(diào)試工程師和操作及維護(hù)人員四個(gè)層次。其中，需求量最大的是基礎(chǔ)操作及維護(hù)人員以及掌握基本工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)的調(diào)試工程師和更高層次的應(yīng)用工程師。工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才的培養(yǎng)，要更加著力于應(yīng)用型人才。
為了適應(yīng)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的形勢(shì)，滿足從業(yè)人員學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)相關(guān)知識(shí)的需求，我們從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，組織業(yè)內(nèi)專家編寫了本書，全面講解了工業(yè)機(jī)器人安裝與調(diào)試的相關(guān)知識(shí)，主要內(nèi)容包括：工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)、工業(yè)機(jī)器人組成、工業(yè)機(jī)器人拆裝校準(zhǔn)與維護(hù)、桁架工業(yè)機(jī)器人安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人通信和工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)安裝與調(diào)試等。本書可為從事工業(yè)機(jī)器人安裝與調(diào)試相關(guān)工作的工程技術(shù)人員提供幫助，也可作為應(yīng)用型本科、高職和中職等院校工業(yè)機(jī)器人、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的教材和參考書。
本書第1版于2019年出版，并以其內(nèi)容選取適度、技術(shù)實(shí)用可靠而得到市場(chǎng)和讀者的認(rèn)可。但第1版出版距今已超過5年，很多技術(shù)和案例需要更新；部分內(nèi)容選取需要調(diào)整。鑒于此，我們本著充分進(jìn)行企業(yè)調(diào)研、選取先進(jìn)并適用的工藝和進(jìn)一步增強(qiáng)實(shí)用性的原則，對(duì)其進(jìn)行了修訂。
本書由韓鴻鸞、相洪英、王吉明任主編，楊志勇、李建、傅可任副主編，李曉峰、劉洪軍、張翠霞、陶建海、董玉華、楊孟平、周曉峰參與了本書的編寫。全書由呂文杰主審。
本書在編寫過程中得到了柳道機(jī)械、天潤(rùn)泰達(dá)、上海ABB、KUKA、山東立人科技有限公司等工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)與北汽（黑豹）汽車有限公司、山東新北洋信息技術(shù)股份有限公司、豪頓華（英國(guó)）、聯(lián)轎仲精機(jī)械（日本）有限公司等工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)的大力支持；得到了眾多職業(yè)院校的幫助，并且有的職業(yè)院校還安排了編審人員，在此深表謝意。
由于時(shí)間倉(cāng)促，編者水平有限，書中錯(cuò)漏之處在所難免，懇請(qǐng)讀者給予批評(píng)指正。
編者
2025年9月
第1章工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)
1.1機(jī)器人概述001
1.1.1工業(yè)機(jī)器人的定義002
1.1.2工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)生與發(fā)展003
1.2機(jī)器人分類005
1.2.1按運(yùn)動(dòng)形式分類006
1.2.2按驅(qū)動(dòng)方式分類007
1.2.3按控制方式分類008
1.2.4按關(guān)節(jié)連接布置形式分類009
1.2.5按程序輸入方式分類010
1.2.6按應(yīng)用領(lǐng)域分類011
1.2.7按機(jī)器人協(xié)作與否分類017
1.2.8其他機(jī)器人018
1.3工業(yè)機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)020
1.4機(jī)器人基本術(shù)語(yǔ)與圖形符號(hào)021
1.4.1運(yùn)動(dòng)副及其分類021
1.4.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖022
1.4.3機(jī)器人安全符號(hào)025
1.5工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)028
1.5.1主要技術(shù)參數(shù)028
1.5.2其他技術(shù)參數(shù)032
1.6工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)基礎(chǔ)032
1.6.1工業(yè)機(jī)器安裝環(huán)境與安全事項(xiàng)032
1.6.2工業(yè)機(jī)器人機(jī)械部分裝調(diào)034
1.6.3工業(yè)機(jī)器人電氣部分裝調(diào)043
1.6.4工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)常用儀器046
1.6.5工業(yè)機(jī)器人裝調(diào)耗材047
第2章工業(yè)機(jī)器人組成
2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)048
2.1.1手部049
2.1.2腕部057
2.1.3臂部060
2.1.4腰部060
2.1.5機(jī)座061
2.1.6外部軸061
2.1.7外圍設(shè)施062
2.2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)064
2.2.1傳動(dòng)方式064
2.2.2減速器070
2.2.3傳動(dòng)件的定位071
2.2.4制動(dòng)器072
2.2.5應(yīng)用舉例072
2.2.6驅(qū)動(dòng)方式075
2.3控制系統(tǒng)077
2.3.1控制系統(tǒng)硬件078
2.3.2控制系統(tǒng)軟件081
2.4傳感系統(tǒng)087
2.4.1內(nèi)部傳感器088
2.4.2外部傳感器089
2.4.3多傳感器信息融合096
第3章六軸工業(yè)機(jī)器人拆裝、校準(zhǔn)與維護(hù)
3.1工業(yè)機(jī)器人安裝099
3.1.1開箱099
3.1.2工業(yè)機(jī)器人裝運(yùn)姿態(tài)100
3.1.3工業(yè)機(jī)器人本體在地面上安裝102
3.1.4工業(yè)機(jī)器人在墻壁上安裝106
3.1.5工業(yè)機(jī)器人在天花板上安裝108
3.1.6工業(yè)機(jī)器人控制柜安裝109
3.1.7工業(yè)機(jī)器人電氣連接111
3.2工業(yè)機(jī)器人校準(zhǔn)113
3.2.1擺錘校準(zhǔn)113
3.2.2測(cè)量筒校準(zhǔn)121
3.2.3異常處理124
3.3工業(yè)機(jī)器人維護(hù)126
3.3.1本體維護(hù)126
3.3.2控制柜維護(hù)133
3.4工業(yè)機(jī)器人拆卸136
3.4.1拆卸地面安裝型機(jī)器人136
3.4.2拆卸墻壁安裝型機(jī)器人136
3.4.3拆卸天花板安裝型機(jī)器人137
3.5工業(yè)機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)138
第4章桁架工業(yè)機(jī)器人安裝與調(diào)試
4.1圓柱坐標(biāo)機(jī)器人安裝與調(diào)試139
4.1.1機(jī)械部分安裝139
4.1.2電氣部分安裝143
4.1.3調(diào)試155
4.2直角坐標(biāo)機(jī)器人安裝與調(diào)試156
4.2.1機(jī)械部分安裝156
4.2.2電氣部分安裝160
4.2.3調(diào)試168
第5章工業(yè)機(jī)器人通信
5.1ABB機(jī)器人I/O通信種類170
5.1.1標(biāo)準(zhǔn)I/O板170
5.1.2串行通信172
5.1.3總線通信173
5.2ABB機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)通信176
5.2.1信號(hào)定義176
5.2.2設(shè)置ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板178
5.2.3添加輸入/輸出信號(hào)181
5.2.4添加組輸入/輸出信號(hào)184
5.2.5監(jiān)控與操作I/O信號(hào)187
5.3ABB機(jī)器人總線通信190
5.3.1ABB機(jī)器人與西門子PLC的Profibus通信190
5.3.2ABB機(jī)器人與西門子PLC的Profinet通信197
5.3.3WAN網(wǎng)口同時(shí)使用Socket及Profinet205
5.3.4工業(yè)機(jī)器人DeviceNet通信息配置206
第6章工業(yè)機(jī)器人的視覺
6.1工業(yè)視覺系統(tǒng)組成210
6.1.1工業(yè)相機(jī)210
6.1.2工業(yè)鏡頭212
6.1.3光源213
6.1.4圖像采集卡216
6.1.5視覺傳感器217
6.1.6視覺處理軟件217
6.1.7PC平臺(tái)與控制單元218
6.2工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)安裝與調(diào)試218
6.2.1光源與視覺器件安裝218
6.2.2電氣安裝221
6.2.3視覺模塊安裝221
6.2.4視覺系統(tǒng)調(diào)試225
6.3工業(yè)機(jī)器人與相機(jī)通信227
6.3.1Socket通信指令227
6.3.2通信流程229
6.3.3通信程序233
參考文獻(xiàn)
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