本書參照《工業機器人操作與運維》1+X職業技能等級考核標準，結合作者多年教學、實踐經驗，對KUKA 工業機器人的基礎知識、安全操作、示教器編程、周邊設備通信編程、系統維護、常見故障處理等內容進行了詳細介紹，并通過機器人碼垛的實例進行了綜合講解和訓練。全書以專業活動為導向、以操作技能為核心，配套教學視頻，能夠幫助讀者充分了解和掌握KUKA 工業機器人操作與運維的知識和技能。
本書內容全面系統，通俗易懂，實用性強，既可以供工業機器人相關專業師生、技術人員閱讀參考，又可作為工業機器人培訓用書。
第1 章 KUKA 工業機器人的基本認識
1.1 KUKA 機器人概述 002
1.2 KUKA 機器人分類 002
1.3 KUKA 機器人應用 005
1.4 KUKA 機器人組成 007
第2 章 KUKA 工業機器人系統的連接與投入運行
2.1 KUKA 機器人的機械系統 009
2.2 KUKA 機器人控制系統 010
2.2.1 機器人控制柜分類 010
2.2.2 KR C4 控制系統 011
2.2.3 控制系統構成 011
2.3 KUKA 機器人的安全接口X11 015
2.3.1 外部確認開關 019
2.3.2 緊急停止 019
2.3.3 防護門 019
2.4 KUKA 機器人系統連接 020
2.4.1 接地電位均衡導線 020
2.4.2 KUKA 機器人系統連接 021
2.5 首次上電投入運行 025
2.5.1 KUKA 機器人開機 025
2.5.2 檢查機器人數據 027
2.5.3 投入運行模式 030
第3 章 KUKA 工業機器人的操作基礎
3.1 機器人的安全操作規范 033
3.1.1 設備安全 033
3.1.2 安全風險 034
3.1.3 操作規范 037
3.1.4 操作要求 040
3.1.5 安全符號 042
3.2 示教器的介紹 042
3.2.1 示教器按鍵 042
3.2.2 KUKA smartHMI 046
3.2.3 示教器語言設定 047
3.2.4 啟停工業機器人系統 048
3.3 KUKA 機器人坐標系的認識與操作 050
3.3.1 KUKA 機器人坐標系的認識 050
3.3.2 手動移動機器人各軸 051
3.3.3 在世界坐標系下移動機器人 053
3.3.4 “手動移動選項”窗口 054
3.3.5 配置6D 鼠標 057
3.4 工具坐標系的測量 059
3.4.1 工具坐標系測量介紹 059
3.4.2 工具的TCP 測量 060
3.4.3 工具坐標系姿態測量 064
3.4.4 外部固定工具測量 068
3.4.5 數字輸入（工具/固定工具） 071
3.5 基坐標系的測量 073
3.5.1 基坐標介紹 073
3.5.2 基坐標測量操作 074
3.5.3 活動工件測量 078
3.5.4 數字輸入（基座/工件） 083
3.5.5 “工具/基坐標管理”窗口 083
3.6 負載數據 086
3.6.1 負載數據介紹 086
3.6.2 負載數據數字輸入 088
3.7 零點標定 089
3.7.1 零點標定介紹 090
3.7.2 零點標定方式 091
3.7.3 手動刪除軸的零點 097
3.7.4 偏量學習 097
第4 章 KUKA 工業機器人的示教器編程
4.1 程序文件的使用 101
4.1.1 程序模塊結構 101
4.1.2 創建新程序 101
4.1.3 程序文件的編輯 102
4.1.4 創建新文件夾 103
4.1.5 文件管理器 104
4.1.6 選擇或打開程序 105
4.1.7 KRL 程序的結構 106
4.1.8 存檔和還原數據 107
4.1.9 smartPAD 面板系統狀態 109
4.1.10 程序運行操作 114
4.1.11 初始化運行 114
4.2 PTP、LIN、CIRC 運動指令編程 115
4.2.1 KUKA 機器人的運動方式 115
4.2.2 PTP 運動指令 116
4.2.3 LIN 運動指令 118
4.2.4 CIRC 運動指令 119
4.2.5 選項窗口 120
4.2.6 沿軌跡運動時的姿態引導 121
4.2.7 軌跡逼近 122
4.3 樣條運動指令編程 123
4.3.1 樣條運動的編程 123
4.3.2 對樣條組進行編程 123
4.3.3 對樣條組段進行編程 126
4.3.4 對樣條的觸發器進行編程 130
4.3.5 對樣條的條件停止進行編程 134
4.3.6 為CP 樣條組的恒速運動區域編程 136
4.4 更改運動指令 139
4.4.1 重新示教點 139
4.4.2 分區段平移坐標 139
4.5 邏輯功能 142
4.5.1 OUT 指令 143
4.5.2 WAIT 指令 145
4.5.3 WAIT FOR 指令 145
4.5.4 PULSE 指令 147
4.5.5 設定模擬輸出端 148
4.6 變量的應用 149
4.6.1 概述 149
4.6.2 聲明 150
4.6.3 初始化 152
4.6.4 數據操作 154
4.6.5 變量監控 155
4.6.6 數組變量 156
4.6.7 結構體變量 158
4.6.8 枚舉變量 160
4.6.9 系統變量 160
4.7 KRL 流程控制 161
4.7.1 CONTINUE：防止預進停止 161
4.7.2 EXIT：離開循環 162
4.7.3 IF…THEN：條件分支 162
4.7.4 WHILE…ENDWHILE：當型循環 165
4.7.5 LOOP…ENDLOOP：無限循環 166
4.7.6 FOR…ENDFOR：計數循環 167
4.7.7 REPEAT…UNTIL：直到循環 169
4.7.8 SWITCH…CASE：多重分支 170
4.7.9 GOTO：跳轉指令 172
4.7.10 HALT：暫停程序 172
4.8 結構化編程 173
4.8.1 結構化編程概述 173
4.8.2 局部子程序 177
4.8.3 全局子程序 178
4.8.4 將參數傳遞給子程序 179
4.9 用KRL 進行運動編程 182
4.9.1 借助KRL 給運動編程 182
4.9.2 用KRL 進行相對運動編程 187
4.9.3 計算機器人位置 189
第5 章 KUKA 機器人周邊設備編程
5.1 西門子1200PLC 編程 192
5.1.1 S7-1200 PLC 簡介 192
5.1.2 STEP 7 編程軟件 192
5.1.3 設備配置 194
5.1.4 編程語言 194
5.1.5 基本指令 195
5.1.6 定時器和計數器指令 202
5.2 西門子觸摸屏組態 207
5.2.1 觸摸屏介紹 207
5.2.2 觸摸屏組態 208
5.3 通信配置 212
5.3.1 WorkVisual 開發環境 212
5.3.2 WorkVisual 軟件配置機器人 216
5.3.3 1200PLC 和KUKA 機器人之間的通信 221
第6 章 工業機器人系統維護與常見故障處理
6.1 安全操作措施 234
6.1.1 控制柜安全 234
6.1.2 EGB 規定 234
6.2 系統維修 235
6.2.1 控制系統PC 235
6.2.2 主板 236
6.2.3 更換雙網卡（Dual NIC） 236
6.2.4 更換KR C4 存儲盤 236
6.2.5 更換電源 237
6.2.6 更換RAM 存儲器 238
6.2.7 更換風扇 238
6.2.8 更換蓄電池 239
6.3 故障診斷 240
6.3.1 工業機器人本體故障診斷 241
6.3.2 控制器故障診斷 242
6.3.3 位置傳感器故障診斷 243
6.4 KRC4 保養 243
6.4.1 工業機器人本體保養 243
6.4.2 工業機器人控制柜保養 247
第7 章 碼垛應用案例
7.1 工業機器人碼垛工作站系統介紹 251
7.1.1 工業機器人碼垛工作站系統簡介 251
7.1.2 工作站特點 251
7.1.3 功能規格 251
7.1.4 系統配置 252
7.1.5 碼垛任務 253
7.2 系統I/O 配置 254
7.2.1 機器人I/O 模塊配置 254
7.2.2 機器人輸入/輸出端配置 254
7.2.3 PLC 和機器人I/O 信號分配 254
7.3 PLC 程序編寫 256
7.3.1 PLC 控制程序 256
7.3.2 觸摸屏組態 262
7.4 機器人程序編寫 262
7.4.1 工具坐標系的建立 262
7.4.2 機器人碼垛程序流程圖 263
7.4.3 目標點示教 264
7.4.4 機器人程序 264
7.4.5 系統啟動 266
參考文獻 268
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