本书是高等职业教育智能制造专业系列教材之一，主要内容包括：认知工业机器人自动化生产线集成工作站、典型工业机器人机床上下料工作站系统的设计及应用、典型工业机器人搬运工作站系统的设计及应用、典型工业机器人弧焊工作站系统的设计及应用、数字化生产线的构架及技术特点。 本书可作为高等职业教育智能制造、工业机器人、电气自动化等专业的教材，也可作为智能制造、工业机器人、电气自动化相关专业技术人员的参考用书。 This book is one of the series of textbooks for intelligent manufacturing in higher vocational education. The main content includes: Understanding of the Integrated Workstations of Industrial Robot Automated Production Lines,Design and Application of a Typical Machine Tool Loading and Unloading Workstation System of the Industrial Robot,Design and Application of a Typical Industrial Robot Handling Workstation System,Design and Application of a Typical Industrial Robot Arc Welding Workstation System,Architecture and Technical Characteristics of Digital Production Lines. This book can serve as a textbook for higher vocational education majors in intelligent manufacturing, industrial robots, and electrical automation, as well as a reference book for technical personnel in intelligent manufacturing, industrial robots, and electrical automation related fields.

杨铨，1981年6月生，副教授，学院教学名师，“高级双师”型教师，先后获“广西技术能手”、“广西优秀教练”和“广西优秀教师”荣誉称号，现任广西工业职业技术学院智能制造学院院长。

目录
Contents
前言
Preface
项目1　认知工业机器人自动化生产线集成工作站 1
Program 1　Understanding of the Integrated Workstations of Industrial Robot Automated Production Lines 1
任务1.1　认识工业机器人自动化生产线集成工作站 3
Task 1.1　Recognition of the Integrated Workstations of
Industrial Robot Automated Production Lines 3
1.1.1　工业机器人自动化生产线集成工作站概述 4
1.1.1　Overview of Integrated Workstations of Industrial Robot Automated
Production Lines 4
1.1.2　生产线集成技术的发展现状及趋势 7
1.1.2　Development Status Quo and Trends of Production Line Integration
Technology 7
任务1.2　典型的工业机器人自动化生产线集成工作站 10
Task 1.2　Typical Integrated Workstations of Industrial Robot
Automated Production Lines 10
1.2.1　机床上下料工作站 11
1.2.1　Machine Tool Loading and Unloading Workstation 11
1.2.2　搬运工作站 13
1.2.2　Handling Workstation 13
1.2.3　焊接工作站 15
1.2.3　Welding Workstation 15
任务1.3　本书的学习方法 18
Task 1.3　Learning Methods for This Course 18
项目2　典型工业机器人机床上下料工作站系统的设计及应用 22
Program 2　Design and Application of a Typical Machine Tool Loading and Unloading Workstation System of the Industrial Robot 22
任务2.1　工艺要求分析及硬件选型 24
Task 2.1　Process Requirement Analysis and Hardware Selection 24
2.1.1　工艺要求分析 26
2.1.1　Process Requirement Analysis 26
2.1.2　主要硬件选型 33
2.1.2　Main Hardware Selection 33
任务2.2　设计方案的编写 48
Task 2.2　Compilation of Design Schemes 48
2.2.1　设计方案的结构和要素 49
2.2.1　Structure and Elements of Design Schemes 49
2.2.2　设计方案编写示例 49
2.2.2　An Example of Design Scheme Compilation 49
任务2.3　施工图的设计及绘制 52
Task 2.3　Design and Preparation of Detailed Drawings 52
2.3.1　设备布局图 54
2.3.1　Equipment Layout Diagram 54
2.3.2　系统框图 55
2.3.2　System Chart 55
2.3.3　电气原理图 55
2.3.3　Electrical Schematic Diagram 55
2.3.4　非标件工程图 60
2.3.4　Engineering Drawings of Non-standard Parts 60
任务2.4　机器人机床上下料工作站的仿真 65
Task 2.4　Simulation of Machine Tool Loading and Unloading Workstation of Robot 65
2.4.1　仿真环境搭建 66
2.4.1　Establishment of Simulation Environment 66
2.4.2　工作站仿真 67
2.4.2　Workstation Simulation 67
任务2.5　工作站安装与调试及程序的编写 72
Task 2.5　Workstation Installation, Commissioning and Their Programming 72
2.5.1　工作站安装 74
2.5.1　Workstation Installation 74
2.5.2　PLC程序编写及交互界面设计 75
2.5.2　PLC Programming and Interactive Interface Design 75
2.5.3　工作站调试 79
2.5.3　Workstation Commissioning 79
任务2.6　技术交底材料的整理和编写 82
Task 2.6　Organization and Compilation of Technical Disclosure Materials 82
2.6.1　主要技术资料 83
2.6.1　Main Technical Documents 83
2.6.2　使用说明书的编写 84
2.6.2　Compilation of User Manual 84
项目3　典型工业机器人搬运工作站系统的设计及应用 100
Program 3　Design and Application of a Typical Industrial Robot
Handling Workstation System 100
任务3.1　搬运工作站系统分析及硬件选型 103
Task 3.1　Handing Workstation System Analysis and Hardware Selection 103
3.1.1　搬运工作站系统分析 105
3.1.1　Handling Workstation System Analysis 105
3.1.2　主要硬件选型 106
3.1.2　Main Hardware Selection 106
任务3.2　设计方案的编写 111
Task 3.2　Compilation of Design Schemes 111
3.2.1　设计方案的结构和要素 112
3.2.1　Structure and Elements of Design Schemes 112
3.2.2　设计方案编写示例 113
3.2.2　An Example of Design Scheme Compilation 113
任务3.3　施工图的设计及建模 115
Task 3.3　Design and Modeling of Detailed Drawings 115
3.3.1　设备布局图 116
3.3.1　Equipment Layout Diagram 116
3.3.2　系统框图 117
3.3.2　System Chart 117
3.3.3　电气原理图 118
3.3.3　Electrical Schematic Diagram 118
3.3.4　非标件工程图 124
3.3.4　Engineering Drawings of Non-standard Parts 124
任务3.4　机器人搬运工作站的仿真 128
Task 3.4　Simulation of Robot Handling Workstation 128
3.4.1　仿真环境搭建 132
3.4.1　Establishment of the Simulation Environment 132
3.4.2　工作站仿真 132
3.4.2　Workstation Simulation 132
任务3.5　视觉系统的调试 143
Task 3.5　Commissioning of the Visual System 143
3.5.1　视觉概述 144
3.5.1　Visual Overview 144
3.5.2　机器视觉应用 146
3.5.2　Machine Vision Applications 146
3.5.3　PLC与视觉软件通信 147
3.5.3　Communication between the PLC and Visual Software 147
3.5.4　视觉流程与通信程序设计 151
3.5.4　Visual Process and Communication Program Design 151
任务3.6　工作站安装与调试及程序的编写 157
Task 3.6　Workstation Installation, Commissioning and Their Programming 157
3.6.1　工作站安装 158
3.6.1　Workstation Installation 158
3.6.2　PLC程序编写 159
3.6.2　PLC Programming 159
3.6.3　工作站调试 174
3.6.3　Workstation Commissioning 174
任务3.7　技术交底材料的整理和编写 177
Task 3.7　Organization and Compilation of Technical Disclosure Materials 177
3.7.1　主要技术资料 178
3.7.1　Main Technical Documents 178
3.7.2　操作说明书的编写 179
3.7.2　Compilation of Operating Manual 179
项目4　典型工业机器人弧焊工作站系统的设计及应用 186
Program 4　Design and Application of a Typical Industrial
Robot Arc Welding Workstation System 186
任务4.1　工艺要求分析及硬件选型 191
Task 4.1　Process Requirement Analysis and Hardware Selection 191
4.1.1　焊接机器人基础知识 193
4.1.1　Basic Knowledge of Welding Robots 193
4.1.2　机器人焊接工艺的制订及硬件选型 198
4.1.2　Formulation of Robot Welding Process and Hardware Selection 198
4.1.3　弧焊机器人的示教编程 211
4.1.3　Teaching Programming of Arc Welding Robots 211
任务4.2　设计方案的编写 213
Task 4.2　Compilation of Design Schemes 213
4.2.1　设计方案的结构和要素 215
4.2.1　Structure and Elements of Design Schemes 215
4.2.2　设计方案编写示例 216
4.2.2　An Example of Design Scheme Compilation 216
任务4.3　施工图的设计及建模 232
Task 4.3　Design and Modeling of Detailed Drawings 232
4.3.1　设备布局图 233
4.3.1　Equipment Layout Diagram 233
4.3.2　系统框图 234
4.3.2　System Chart 234
4.3.3　电气原理图 235
4.3.3　Electrical Schematic Diagram 235
4.3.4　机械零件图 238
4.3.4　Drawing of Mechanical Parts 238
任务4.4　机器人弧焊工作站的仿真 240
Task 4.4　Simulation of Robot Arc Welding Workstation 240
4.4.1　仿真环境搭建 241
4.4.1　Establishment of the Simulation Environment 241
4.4.2　工作站仿真 242
4.4.2　Workstation Simulation 242
任务4.5　程序编写、安装与调试 246
Task 4.5　Programming, Installation and Commissioning 246
4.5.1　上电开机和操作移动机器人 247
4.5.1　Startup and Operating of the Robot 247
4.5.2　弧焊参数的选择与设定 250
4.5.2　Selection and Setting of Arc Welding Parameters 250
任务4.6　技术交底材料的整理和编写 259
Task 4.6　Organization and Compilation of Technical Disclosure Materials 259
4.6.1　主要技术资料 260
4.6.1　Main Technical Documents 260
4.6.2　操作说明书的编写 261
4.6.2　Compilation of Operating Manual 261
项目5　数字化生产线的构架及技术特点 269
Program 5　Architecture and Technical Characteristics
of Digital Production Lines 269
任务5.1　数字化生产线的系统构架 271
Task 5.1　System Architecture of Digital Production Lines 271
5.1.1　功能模块 273
5.1.1　Function Modules 273
5.1.2　关键技术与特点 274
5.1.2　Key Technologies and Characteristics 274
5.1.3　工作站调试 277
5.1.3　Workstation Commissioning 277
任务5.2　数字化生产线各模块的设计与仿真 278
Task 5.2　Design and Simulation of Various Modules of Digital Production Lines 278
5.2.1　基于Process Simulation 的仿真建模 279
5.2.1　Simulation and Modeling Based on the Process Simulation 279
5.2.2　基于Process Simulation的运动学创建 282
5.2.2　Creation of Kinematics Based on the Process Simulation 282
5.2.3　基于Process Simulation 的装配仿真 284
5.2.3　Assembly Simulation Based on the Process Simulation 284
任务5.3　识读数字化生产线的设计图样 289
Task 5.3　Reading of the Design Drawings of Digital Production Lines 289
5.3.1　识读机械图样 290
5.3.1　Reading of Mechanical Drawings 290
5.3.2　识读电气原理图 294
5.3.2　Reading of Electrical Schematic Diagrams 294
5.3.3　识读其他图样 297
5.3.3　Reading of Other Drawings 297
任务5.4　数字化生产线的操作规范及方法步骤 300
Task 5.4　Operating Specifications, Methods and Steps for Digital
Production Lines 300
5.4.1　基于PROFINET的生产网络 301
5.4.1　Production Network Based on the PROFINET 301
5.4.2　基于触摸屏的操作规范 302
5.4.2　Operating Specifications Based on Touch Screens 302
5.4.3　模块化生产单元调试 308
5.4.3　Commissioning of Modular Production Units 308
任务5.5　典型数字化生产线系统的运行和维护 324
Task 5.5　Operation and Maintenance of a Typical Digital Production Line System 324
5.5.1　MES概述 325
5.5.1　Overview of the MES 325
5.5.2　系统生产计划实施 327
5.5.2　Production Plan Implementation of the System 327
5.5.3　系统维护 328
5.5.3　System Maintenance 328
参考文献 336
References 336