工业机器人系统硬件的安装连线教案
工业机器人自动线安装、调试与维护-课程标准.
《工业机器人自动线安装、调试与维护》课程标准课程名称：工业机器人自动线安装、调试与维护适用专业：机械制造与自动化教学模式：理实一体化教学总学时：60第一部分前言一、课程性质工业机器人自动线安装、调试与维护课程是机械制造与自动化各专业方向的一门专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。
其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解，培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。
二、课程设计理念本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点；注重培养学生的专业思维能力。
重点通过对主流工业机器人产品的讲解，使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解，对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识，为学生进入社会做前导；把创新素质的培养贯穿于教学中。
采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。
三、课程设计思路以点带面，讲解授课为主的教学方式。
课程主要可以分为机械、运动、控制、感觉等几个部分，内容较多。
课堂教学上，我们使用重点突破的方法，讲解一个或者两个典型的实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面的学习。
我们让学生联系已学各门科目的知识点，达到温故知新的目的。
由于涉及的已学课程较多，学生由于基础薄弱，前面课程的遗忘率不容忽视，所以在讲解的过程中，对一些重要的知识点，我们还要做一个较为详细的说明，从而可以加强学生的知识储备，为本课程的学习扫清障碍。
第二部分课程目标一、课程目标《工业机器人自动线安装、调试与维护》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。
工业机器人教案设计
工业机器人教案设计课程目标：1. 了解工业机器人的定义与功能2. 熟悉工业机器人的结构与组成3. 学习工业机器人的基本操作方法4. 掌握工业机器人的编程与应用5. 了解工业机器人在现代制造业中的应用教学内容：一、工业机器人的定义与功能1. 工业机器人的定义2. 工业机器人的功能二、工业机器人的结构与组成1. 机械结构2. 电气系统3. 控制系统4. 传感器与执行器三、工业机器人的基本操作方法1. 示教器操作2. 机器人行走操作3. 机器人搬运操作4. 机器人焊接操作5. 机器人切割操作四、工业机器人的编程与应用1. 机器人编程语言2. 机器人运动轨迹规划3. 机器人搬运应用4. 机器人焊接应用5. 机器人切割应用五、工业机器人在现代制造业中的应用1. 汽车制造2. 电子产品生产3. 食品加工4. 石油化工5. 航空航天教学方法：1. 理论讲解：通过PPT演示工业机器人的结构、功能与应用场景，帮助学生理解工业机器人的工作原理。
2. 实践操作：让学生亲自操作工业机器人，学会机器人的基本操作方法，培养学生的动手能力和实践能力。
3. 案例分析：分析工业机器人在现代制造业中的典型应用案例，让学生了解工业机器人在实际生产中的作用。
4. 分组讨论：将学生分成小组，让学生讨论工业机器人在实际生产中的应用，培养学生的团队协作能力。
考核方式：1. 课堂表现：对学生的课堂表现进行评价，鼓励学生积极参与课堂讨论。
2. 理论考试：对学生的理论知识进行考核，检验学生对工业机器人基础知识的掌握程度。
3. 操作考核：对学生的实际操作能力进行考核，检查学生是否能够熟练操作工业机器人。
4. 案例分析：对学生的案例分析能力进行考核，考察学生是否能够运用所学知识解决实际问题。
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 7.1FANUC工业机器人弧焊工作站的硬件连接
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
使用工业机器人CO2气体保护焊接是FANUC工业机器人最典型的一种应 用，本项目通过完成工业机器人硬件连接、FANUC工业机器人I0通讯、 FANUC工业机器人平敷焊接、FANUC工业机器人T形平角焊接，工业机器人 与外部设备之间通过IO模块进行通讯实现机器人控制，组建一套工业机器人 弧焊工作站控制系统。
安装正确时丝径标
号应朝向外侧。
抬起加压臂，将焊
丝插入导套孔2-
6
3cm。
任务实施
步骤4：FANUC工业机器人焊丝的装丝操作
操作步骤
操作说明
示意图
放下压臂轮，并调 节加压力大小合适。
7
点“手动送丝”按 键，使焊丝伸出导 电嘴10mm即可。 8
熔化极电弧焊一般使用直流反接，不仅电弧稳定，而且焊铝时可清除焊件 表面的氧化膜。 CO2气体保护焊为了保持电弧稳定、焊缝成型好，减少飞溅， 一般采用直流反接但是在堆焊和补焊铸铁时，需要提高金属熔敷率并降低工 件的受热，多采用直流正接。
机器人与焊机的通讯中需要传送电压、电流（通用现场应用福尼斯焊机为 调用JOB号，焊机端设置JOB号中的电压、电流参数），本教材使用了硬件IO 板（A20B-2101-0730）CRW11接口线缆传输与焊机的信号。连接方框图如下：
示意图
气管的一端套上紧 固环。
1
气管对着流量阀的
输
15mm。
用十字起上紧紧固 环。
3
任务实施
步骤3：保护气瓶与焊接机器人的连接操作
操作步骤
操作说明
示意图
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 9.1工业机器人焊装线方案设计
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
根据汽车后纵梁零件的焊接工艺要求，利用roboguide软件完成焊接线布局图设计。
02 学 习 目 标
学习目标
1.了解机器人点焊工艺应用及配套外围设备。 2.能根据焊接线2D布局图完成虚拟线体机器人、焊钳、抓手搭建。
03 知 识 准 备
知识准备
学前准备： 1.了解汽车零部件焊装线开发流程 2.了解汽车后纵梁焊装线的工艺分析 3. 掌握后纵梁焊接线的布局设计
知识准备（预备知识）
1汽车零部件焊装线开发流程 焊装线开发是根据客户技术要求，其中包括线体生产节拍、场地布局、线
体电气标准等，通过导入焊接线开发任务书，根据客户给定产品模型、焊点 信息、焊接工序等产品信息，由机械工程师和电气工程师初步确定线体机器 人型号、焊钳类型、上下料方式、工位焊点数量、抓件方式、夹具结构等基 本线体信息，并制定焊接线体2D布局图，由仿真工程师根据布局方案进行工 艺及布局优化，确定焊钳型号、机器人底座高度、抓手结构，经过线体零部 件制造，现场设备安装与生产线体PLC控制系统、机器人程序调试，最终完 成生产线试产，如图xxx焊装线开发流程图。
任务实施
2.根据设计布局图纸导入ROBOGUIDE
操
作 步
操作说明
骤
示意图
选择【Fixtures】 文件：总布局图\layout.CSB 点击右键选择【 Add Fixture】选 择【Single CAD File】添加生产线 1 2D布局图纸 layout.CSB
任务实施
调整布局图位置坐 标为：X=9957.Y=12524.Z=0 2
项目二 工业机器人操作基础 2.5工业机器人基本操作安全与硬件连接
安全保护机制 GS机制 AS机制 SS机制
有效情况 在任何操作模式下始终有效。 仅在系统处于自动模式时有效。 在任何操作模式下始终有效。
工业机器人操作安全
工业机器人工作模式安全事项：
在自动模式下启用装置的安全功能会停用（示教器使能装 自动模式简介： 置），以便操纵器在没有人工干预的情况下移动。
自动模式是由机器人控制系统根据任务程序操作的操作模式， 此模式具备功能性安全保护措施。此模式使用控制器上的 I/O 信 号等可以实现对机器人系统的控制。可以用一个输入信号开启或 停止 RAPID 程序，或者可以用另一个输入信号来完成机器人电 机上电的工作。
工业机器人硬件连接
X1 Power supply（电源） X2 (yellow) Service (PC连接). X3 (green) LAN1 (连接 FlexPendant). X4 LAN2 (连接基于以太网的选件). X5 LAN3 (连接基于以太网的选件). X6 WAN (接入工厂WAN). X7 (blue) 面板 X9 (red) Axis computer（轴计算机） X10, X11 USB 端口 (4 ports)
在任何可能的环境下，都应该在全部人员处于安全保护区域 外时再执行手动操作模式。
工业机器人操作安全
工业机器人工作模式安全事项：
什么是手动全速模式 （全速手动模式）
手动全速模式仅用于程序验证。 在手动全速模式下初始速度限制最高可以达到但不超过 250 mm/s。这是通过限定速度为编程速度的 3% 实现的。通过手动
工业机器人硬件连接
IRC5-标准型控制柜
急停信号输 入ES1
X1端子 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
输出机器人 急停信号
《工业机器人基础工作站系统安装与调试》课程标准
《工业机器人基础工作站系统安装与调试》课程标准（适用六年制预备技师工业机器人应用与维护专业）一、课程基本信息课程名称：《工业机器人基础工作站系统安装与调试》课程学时：310开课时段：第五学年（第9学期）适用专业：适用六年制预备技师工业机器人应用与维护专业授课对象：工业机器人应用与维护专业学生二、制订课程标准的依据本标准依据工业机器人应用与维护专业教学标准中的人才培养规格要求和对《工业机器人基础工作站系统安装与调试》课程教学目标要求，对接工业机器人应用与维护专业服务的职业岗位群职业能力和相关技能标准而制订。
用于指导《工业机器人基础工作站系统安装与调试》课程建设与课程教学。
三、课程性质与任务《工业机器人基础工作站系统安装与调试》是工业机器人应用与维护专业的专业核心课程之一，是工业机器人系统安装和装调工必备的知识，通过理论系统学习和实际项目实训实现。
本课程实践性较强，学习时应注意理论联系实际，培养实际应用能力，是集专业理论与技能训练于一体的专业核心课程，学生通过学习掌握工业机器人基础工作站的安装和调试并在虚拟环境下如何搭建基础工作站，同时结合虚拟环境下的编程调试实际生产当中的基础工作站，完成整个工作站的生产需求。
在学习的过程中要学会运用相关知识分析问题和解决问题，树立安全意识，具有一定的创新思维能力、科学的工作方法和良好的职业道德意识，为职业能力发展奠定良好的基础。
四、本课程与其它课程的关系五、课程目标与要求通过本课程的学习和训练，使学生具备以下知识-能力-素质：1.系统掌握工业机器人基础工作站的安装，包括机器人本体和电控柜的安装，基础外围设备的安装2.具备使用离线编程软件对工作站进行仿真调试的能力并结合虚拟仿真软件进行基础工作站的调试的能力。
3.养成诚信、敬业、科学、严谨的工作态度和较强的法律法规、安全、质量、效率、保密及环保意识，具有良好的职业道德素质。
4.培养自学能力、工具应用（如资料检索等）能力、技术文件写作表达能力、沟通与团队协作能力等方法能力与社会能力，具备较强的工作能力、知识迁移应用能力，具有终身学习的精神和和可持续发展能力。
工业机器人教案
工业机器人教案一、引言工业机器人是一种能够自主执行各种生产任务的自动化机器。
它们以高速、高精度和高效率的方式完成各种重复性、危险性或繁琐的工作。
工业机器人的应用已经渗透到各行各业，成为现代工业制造的重要组成部分。
因此，为了培养具备工业机器人操作和编程技能的学员，编制一份完善的工业机器人教案显得尤为重要。
二、教学目标经过本次教学，学员应能够：1.了解工业机器人的基本原理和分类；2.学会配置工业机器人的基本操作；3.能够编写简单的机器人控制程序；4.具备故障排除和维修工业机器人的基本能力。
三、教学内容1.工业机器人基本原理1.1 工业机器人的定义和发展历程1.2 工业机器人的组成部分及其功能1.3 工业机器人的分类及应用领域2.工业机器人的配置2.1 选型准则和选择标准2.2 机器人的安装和调试2.3 机器人的安全防护3.工业机器人的操作3.1 机器人的基本功能介绍3.2 机器人的控制面板及其功能3.3 机器人的基本操作步骤4.工业机器人的编程4.1 编程语言及其基本语法介绍 4.2 机器人编程环境的使用4.3 编写简单的机器人控制程序5.工业机器人的故障排除与维修 5.1 常见故障类型及其排除方法 5.2 维护保养工业机器人的技巧5.3 安全事故的预防和应急处理四、教学方法本次教学将采用多种教学方法，包括理论授课、实践操作、案例分析和讨论互动等。
理论授课将为学员提供相关背景知识，实践操作将帮助学员熟悉工业机器人的操作步骤和编程技巧，案例分析和讨论互动将培养学员的解决问题的能力和团队合作精神。
五、教学资源准备为了保证教学顺利进行，需要准备以下教学资源：1.工业机器人实物模型或者实地参观机器人工厂的机会；2.工业机器人操作手册和编程指南；3.实践操作的工业机器人系统；4.多媒体投影仪和相关课件；5.实验室设备和安全防护措施。
六、教学评估1.单元测试：每个章节结束后进行小测验，以便检测学员对相关知识的掌握情况；2.实践操作评估：根据学员对机器人的操作和编程表现进行评估，评估内容包括操作的准确性、编写程序的正确性以及故障排除的能力；3.课程总结：结束整个教学过程后，通过学员课程总结的形式进行评估，了解他们对课程的掌握程度和对教学质量的反馈。
《工业机器人安装、编程与调试》一体化课程标准
一体化课程名称
工业机器人安装、编程与调试
基准学时
120
典型工作任务描述
在智能制造控制系统中，机器人是工业及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。维护人员对机器人的安装、编程与调试是保障设备正常生产中的重要一环系。设备维护人员从主管处接受安装与调试任务单，明确工作任务要求，与客户和设备操作人员沟通，准确掌握现场情况；查阅设备图纸、手册、技术协议等相关技术文件，制定工业机器人工作站的安装、编程与调试方案；在规定时间内，按作业流程及规范要求完成设备的硬件安装、线路连接、通讯设置与测试、设备与系统平台互联集成、程序编程及调试、数据采集与分析、填写调试报告等工作；作业过程中要有安全意识，在检查合格后交付组长验收，并整理相关技术资料及存档。并对本次安装及调试进行总结和交流。
1.能读懂任务单，接受工作任务，明确作业项目及工期要求。
2.能与现场相关人员进行有效沟通，准确获取现场情况信息。
3.能准确查阅设备图纸、手册、技术协议等相关技术文件，确定工业机器人安装、编程与调试的内容、流程与规范，记录相关技术要求，并综合考虑质量、经济、时间等要求制定调试工作计划。
4.能操作机器人示教器对点位进行示教。
学习任务1工业机器人手机装配工作站的安装、编程与调试（40％）；
学习任务2工业机器人汽车涂胶工作站的安装、编程与调试（30％）；
学习任务3工业机器人轮胎码垛工作站的安装、编程与调试（30％）。
完成各学习任务后，学生进行综合能力的考试，独立完成工业机器人安装、编程与调试工作任务，完成专业知识、专业技能和职业素养的考核，由教师及企业专家进行成绩评定，并作为课程终结考核成绩。课程成绩＝学习任务成绩×60％十课程终结考核成绩×40％
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工业机器人系统硬件的安装连线教案
工业机器人系统硬件的安装连线教案
一、教学目标
1.了解工业机器人系统的硬件组成和功能。
2.掌握工业机器人系统硬件的正确安装方法和连线原则。
二、教学内容
工业机器人系统硬件组成
•控制器
•机械臂
•末端执行器
•传感器
工业机器人系统硬件安装前准备工作
•确认安装环境是否满足要求
•检查各硬件设备是否完好
•准备所需的工具和材料
工业机器人系统硬件安装步骤
1.安装控制器
–将控制器固定在平稳的底座上
–连接控制器与电源
–连接控制器与机械臂
2.安装机械臂
–将机械臂固定在指定位置
–连接机械臂与控制器
3.安装末端执行器
–将末端执行器连接到机械臂末端
–连接末端执行器与控制器
4.安装传感器
–将传感器安装在需要监测的位置
–连接传感器与控制器
工业机器人系统硬件连线原则
•按照设备制造商提供的说明书进行连线•确保连线牢固可靠，并避免干扰
•不同设备之间的连线要正确接地，确保信号传输的可靠性
三、教学过程
导入与激发兴趣
通过展示工业机器人系统的应用场景和效果图，引起学生对本节课内容的兴趣。
知识讲解与示范
详细讲解工业机器人系统的硬件组成、安装准备工作、安装步骤以及连线原则，并通过示范操作展示安装和连线的正确方法。
学生实践操作
让学生分组，根据教学示范，自行安装和连线一套工业机器人系统。
老师同学生一起进行指导和纠正。
总结与反思
让学生总结安装和连线的重要步骤和原则，并让学生回答相关问题，加深对所学知识的理解和巩固。
四、教学评价
通过观察学生的实际操作过程、听取学生对教学内容的总结和回答问题的表现来评价学生的学习情况和掌握程度。
五、课后作业
要求学生撰写一份工业机器人系统硬件安装和连线的操作手册，
总结所学内容，归纳安装和连线的步骤和原则。
六、教学拓展
邀请相关行业专家或企业技术人员来讲解工业机器人系统的实际
应用案例，开展实地考察或参观以加深学生对工业机器人系统的认识
和了解。
七、教学资源
•工业机器人系统硬件设备
•PPT或黑板
•实际安装和连线示范设备
•相关教材和参考资料
八、教学时间安排
总共需要3个课时来完成这一教学内容，具体时间安排如下： - 第一课时：导入与激发兴趣，讲解工业机器人系统的硬件组成； - 第
二课时：讲解安装准备工作、安装步骤和连线原则，并进行实际示范；- 第三课时：学生实践操作，总结与反思，教学评价。
九、教学方法和手段
•讲解法：通过口头讲解详细介绍硬件组成、安装步骤和连线原则。
•示范法：通过实际操作演示安装和连线的正确方法。
•实践操作：让学生亲自动手安装和连线工业机器人系统。
•团体讨论：学生之间互相交流和讨论，加深对所学知识的理解。
十、教学重点和难点
•教学重点：工业机器人系统硬件安装步骤和连线原则。
•教学难点：如何进行连线，确保信号传输的可靠性。
十一、教学辅助措施
•提供相关资料和教材，供学生查阅和学习。
•与相关专业企业合作，提供实际的安装和连线设备，供学生操作和实践。
•鼓励学生参加相关的技能竞赛，提升实际操作能力。
通过以上的教学方案，学生将能够全面了解工业机器人系统硬件的安装和连线原则，掌握操作的基本步骤。
同时，通过实际操作和实践，培养学生的动手能力和团队合作精神，提高他们的实际应用能力和解决问题的能力。