工业机器人编程从入门到精通（FANUC和安川）

本书对FANUC、安川工业机器人的编程技术进行了系统描述，内容涵盖从工业机器人编程基础到系统掌握FANUC、安川机器人编程技术所需的知识。
全书以工业机器人应用为主旨，主要内容包括：工业机器人的基本概念、编程基础知识，FANUC的KAREL程序结构与语法、指令详解、程序编辑与程序点变换、机器人与作业文件设定，安川的机器人程序编制、操作与示教编程、机器人设定、作业文件编辑等。
本书内容全面、选材典型、案例丰富，可供工业机器人操作、维修人员及高等学校师生参考。

1.本书内容丰富，重点清晰，系统讲解机器人编程。
2.实例讲解，编程指令、代码详解，易学易懂。
3.一本适合工业机器人编程操作的案头参考书。

工业机器人是融合机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术的智能产品，是制造业自动化、智能化的基础设备；随着社会进步和劳动力成本的增加，工业机器人在我国的应用已日趋广泛。
本书针对FANUC、安川工业机器人，详细介绍了相关基础知识和各自的编程技术。全书分为3篇，各篇内容具体如下。
基础篇：第1、2章。对机器人产生、发展、分类与应用情况，工业机器人的组成特点、结构形态、技术参数以及FANUC、安川工业机器人产品进行了介绍；对工业机器人运动控制与坐标系、机器人与工具姿态、作业控制要求进行了详细阐述。
FANUC篇：第3～7章。对FANUC机器人的程序结构、编程指令进行了详尽说明；对机器人手动操作、程序创建与管理、指令输入与示教、程序编辑与程序点变换以及机器人坐标系、作业基准点、作业范围、点焊文件、码垛文件设定的方法与步骤进行了完整阐述。
安川篇：第8～11章。对安川工业机器人的程序结构、编程命令进行了详尽说明；对机器人手动操作、示教编程、命令输入、程序编辑、变量编辑，机器人原点、坐标系、运动保护区以及点焊文件、弧焊文件、搬运与通用作业设定的方法与步骤进行了完整阐述。
本书编写中参阅了FANUC、安川公司的技术资料，并得到了FANUC、安川技术人员的大力支持与帮助，在此表示衷心的感谢！
由于笔者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，期望广大读者批评、指正，以便进一步提高本书的质量。

编著者

基础篇
第1章工业机器人概述2
1.1机器人概况2
1.1.1机器人的产生与定义2
1.1.2工业机器人及应用6
1.1.3服务机器人及应用9
1.2工业机器人与产品11
1.2.1工业机器人组成11
1.2.2工业机器人特点15
1.2.3常用工业机器人17
1.3工业机器人的结构形态20
1.3.1垂直串联机器人20
1.3.2水平串联机器人23
1.3.3并联机器人24
1.4工业机器人的技术性能26
1.4.1主要技术参数26
1.4.2工作范围与承载能力28
1.4.3自由度、速度及精度30
1.5FANUC工业机器人概况32
1.5.1通用垂直串联机器人32
1.5.2专用垂直串联机器人35
1.5.3其他结构机器人38
1.5.4运动平台及变位器40
1.6安川工业机器人概况41
1.6.1垂直串联机器人41
1.6.2其他结构机器人46
1.6.3变位器48

第2章工业机器人编程基础53
2.1运动控制与坐标系53
2.1.1机器人基准与控制模型53
2.1.2关节轴、运动组与关节坐标系56
2.1.3机器人基准坐标系58
2.1.4机器人作业坐标系60
2.1.5坐标系方向及定义63
2.2常用产品的坐标系定义66
2.2.1FANUC机器人坐标系66
2.2.2安川机器人坐标系69
2.2.3ABB机器人坐标系71
2.2.4KUKA机器人坐标系74
2.3机器人姿态及定义77
2.3.1机器人与工具姿态77
2.3.2机器人姿态及定义79
2.3.3常用产品的姿态参数81
2.4机器人移动要素与定义83
2.4.1机器人移动要素83
2.4.2目标位置与到位区间85
2.4.3移动速度与加速度87
2.5机器人典型作业与控制88
2.5.1焊接机器人分类88
2.5.2点焊机器人作业控制90
2.5.3弧焊机器人作业控制93
2.5.4搬运及通用作业控制97


FANUC篇
第3章KAREL程序结构与语法101
3.1KAREL程序结构与指令101
3.1.1工业机器人程序与编程101
3.1.2KAREL程序结构与标题103
3.1.3KAREL指令总表105
3.2KAREL操作数与表达式编程108
3.2.1操作数分类108
3.2.2暂存器编程110
3.2.3简单表达式113
3.2.4复合运算式115
3.3特殊暂存器与定时器编程117
3.3.1内部继电器与标志117
3.3.2执行条件与定时器119
3.3.3注释与用户信息显示120
3.4程序执行控制与分支编程122
3.4.1程序执行与位置变量锁定122
3.4.2程序转移与分支125
3.4.3宏程序与调用127
3.4.4远程运行与运动组控制128
3.5中断与故障处理程序130
3.5.1程序中断与故障处理130
3.5.2状态监视程序编制132
3.5.3故障处理程序编制134

第4章KAREL指令详解138
4.1基本移动指令138
4.1.1指令格式与功能138
4.1.2程序点与定位类型142
4.2移动指令附加命令144
4.2.1命令与功能144
4.2.2提前/延迟处理与跳步146
4.2.3程序点偏移与增量移动149
4.2.4连续回转与速度调整152
4.2.5直线运动与拐角控制154
4.3输入/输出指令157
4.3.1I/O信号分类157
4.3.2I/O指令与编程159
4.4系统设定与控制指令162
4.4.1运行条件与系统参数设定162
4.4.2负载与碰撞保护设定164
4.4.3伺服电机转矩限制167
4.4.4软浮动控制169
4.5机器人作业指令171
4.5.1伺服点焊指令编程171
4.5.2弧焊指令编程176
4.5.3码垛（叠栈）指令编程179

第5章机器人操作与示教编程182
5.1操作部件与操作菜单182
5.1.1控制面板182
5.1.2示教器184
5.1.3操作菜单188
5.2系统启动与手动操作192
5.2.1冷启动、热启动及重启192
5.2.2初始化启动与控制启动194
5.2.3机器人手动操作196
5.3程序创建与管理201
5.3.1程序创建201
5.3.2标题设定与文件保存205
5.3.3程序删除、复制与属性设定207
5.3.4程序后台编辑209
5.3.5快捷操作设定212
5.4指令输入与示教214
5.4.1移动指令输入与示教214
5.4.2表达式输入与位置读入217
5.4.3I/O及其他指令输入220

第6章程序编辑与程序点变换224
6.1指令编辑224
6.1.1移动指令编辑224
6.1.2暂存器替换与附加命令编辑228
6.1.3其他指令编辑230
6.2程序编辑231
6.2.1指令插入与删除231
6.2.2指令复制与粘贴233
6.2.3检索、替换与编辑撤销235
6.2.4程序点排列与注释隐藏239
6.3暂存器编辑240
6.3.1数值暂存器编辑240
6.3.2位置暂存器编辑241
6.3.3码垛与字符串暂存器编辑243
6.4程序调整与变换245
6.4.1实用程序编辑功能245
6.4.2程序调整247
6.4.3程序点平移与旋转变换249
6.4.4程序点镜像与旋转变换252
6.4.5程序点旋转变换254
6.4.6工具、用户坐标系变换256
6.4.7机器人软极限设定258

第7章机器人与作业文件设定261
7.1坐标系设定与示教261
7.1.1机器人设定261
7.1.2工具坐标系设定与示教263
7.1.3用户坐标系设定与示教269
7.1.4JOG坐标系设定272
7.2作业基准点和范围设定274
7.2.1作业基准点设定274
7.2.2运动保护与J1/E1轴限定276
7.2.3干涉保护区设定278
7.2.4机器人碰撞保护设定280
7.3点焊文件编辑与手动操作283
7.3.1焊接控制与焊接路线283
7.3.2焊接路线示教与设定285
7.3.3焊钳设置文件编辑287
7.3.4张开条件文件编辑290
7.3.5压力条件文件编辑292
7.3.6机器人手动点焊操作295
7.4码垛作业文件编辑298
7.4.1指令输入与基本数据298
7.4.2码垛路线定义301
7.4.3码垛形状定义303
7.4.4工具姿态和层式样定义305
7.4.5接近、离开路线定义307
7.4.6基本设定与形状示教309
7.4.7接近、离开路线示教312
7.4.8指令编辑及间隔堆叠316

安川篇
第8章安川机器人程序编制319
8.1程序结构与命令319
8.1.1程序结构与命令格式319
8.1.2机器人命令总表320
8.2移动命令编程323
8.2.1命令格式与功能323
8.2.2添加项与使用326
8.3其他基本命令编程328
8.3.1输入/输出命令328
8.3.2程序控制与注释命令331
8.3.3程序转移与调用命令334
8.3.4程序点平移命令336
8.3.5坐标设定与变换命令338
8.4变量编程339
8.4.1变量分类与使用339
8.4.2变量读写命令342
8.4.3变量运算命令345
8.4.4变量转换命令348
8.5点焊作业命令编程349
8.5.1点焊作业及焊接启动命令349
8.5.2连续焊接命令352
8.5.3空打命令355
8.5.4焊钳更换命令358
8.6弧焊作业命令编程359
8.6.1弧焊作业及焊接启动命令359
8.6.2焊接设定与监控命令363
8.6.3渐变焊接命令365
8.6.4摆焊命令367
8.7搬运与通用作业命令编程371
8.7.1搬运作业命令371
8.7.2通用作业命令373

第9章机器人操作与示教编程375
9.1示教器说明375
9.1.1操作部件与功能375
9.1.2示教器显示380
9.2机器人安全操作383
9.2.1开/关机与系统检查383
9.2.2安全模式及设定385
9.3机器人手动操作386
9.3.1控制轴组与坐标系选择386
9.3.2关节坐标系点动388
9.3.3机器人TCP点动390
9.3.4工具定向点动390
9.4机器人示教编程392
9.4.1示教条件及设定392
9.4.2程序创建394
9.4.3移动命令示教396
9.4.4作业命令输入399
9.5命令编辑操作402
9.5.1编辑设置与搜索402
9.5.2移动命令编辑405
9.5.3其他命令编辑409
9.5.4程序暂停与点重合411
9.6程序编辑操作413
9.6.1程序复制、删除和重命名413
9.6.2程序注释和编辑禁止415
9.6.3程序块剪切、复制和粘贴416
9.7速度修改与程序点检查419
9.7.1移动速度修改419
9.7.2程序点检查与试运行421
9.8变量编辑操作422
9.8.1数值与字符变量编辑422
9.8.2位置变量编辑423

第10章安川机器人设定426
10.1机器人原点设定426
10.1.1绝对原点设定426
10.1.2第二原点设定429
10.1.3作业原点设定430
10.2机器人坐标系设定与示教431
10.2.1工具文件编辑431
10.2.2工具坐标系设定与示教433
10.2.3用户坐标系设定与示教436
10.3程序点变换设定与示教438
10.3.1程序点平移变换438
10.3.2程序点镜像变换441
10.3.3程序点手动调整443
10.4运动保护区设定446
10.4.1软极限与硬件保护设定446
10.4.2干涉保护区设定448
10.4.3碰撞检测功能设定453

第11章机器人作业文件编辑455
11.1点焊文件编辑与手动操作455
11.1.1焊机特性文件编辑455
11.1.2焊钳特性文件编辑458
11.1.3电极与工具坐标系设定460
11.1.4压力条件文件编辑463
11.1.5手动焊接设定465
11.1.6间隙文件编辑与示教467
11.2弧焊文件编辑与手动操作469
11.2.1软件版本、文件编辑与手动键469
11.2.2焊机特性文件编辑472
11.2.3辅助条件文件编辑474
11.2.4管理与监控文件编程477
11.2.5引弧条件文件编辑478
11.2.6熄弧条件文件编辑481
11.2.7摆焊文件编辑与禁止483
11.3搬运、通用作业与快捷键设定486
11.3.1搬运机器人作业设定486
11.3.2通用机器人作业设定487
11.3.3快捷操作键与定义488

参考文献492