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工业机器人集成应用
“十四五”职业教育国家规划教材
丛   书   名: “十四五”职业教育国家规划教材  工业和信息化部“十四五”规划教材  高等职业教育教学改革系列精品教材
作   译   者:周宇 出 版 日 期:2023-09-01
出   版   社:电子工业出版社 维   护   人:王艳萍 
书   代   号:G0464270 I S B N:9787121464270

图书简介:

本书以工业机器人集成应用为核心,对智能制造系统中常见的伺服、仓储、分拣、打磨、视觉检测等工程模块的图纸方案、仿真测试、参数配置、程序编写及数据交互的集成调试流程进行了详细的阐述。本书全面对接“工业机器人集成应用”1+X职业技能等级证书(中级)标准,实训载体为北京华航唯实机器人科技股份有限公司的CHL-KH11型职业技能等级证书认证考核平台(ABB版)。本书共5个项目,每个项目中均包含基本任务和拓展任务。基本任务适用于“工业机器人集成应用”课程的教学及中级证书培训,拓展任务对接全国职业院校技能大赛“工业机器人集成应用”赛项标准,适应多样化的分层教学需求。本书既可以作为高等职业院校工业机器人技术、机电一体化技术、智能控制技术等专业的课证融通培训教材,也可作为机电类专业的理实一体化课程教材,还可供机器人集成应用岗位现场调试人员作为自学参考。
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    内容简介

    本书以工业机器人集成应用为核心,对智能制造系统中常见的伺服、仓储、分拣、打磨、视觉检测等工程模块的图纸方案、仿真测试、参数配置、程序编写及数据交互的集成调试流程进行了详细的阐述。本书全面对接“工业机器人集成应用”1+X职业技能等级证书(中级)标准,实训载体为北京华航唯实机器人科技股份有限公司的CHL-KH11型职业技能等级证书认证考核平台(ABB版)。本书共5个项目,每个项目中均包含基本任务和拓展任务。基本任务适用于“工业机器人集成应用”课程的教学及中级证书培训,拓展任务对接全国职业院校技能大赛“工业机器人集成应用”赛项标准,适应多样化的分层教学需求。本书既可以作为高等职业院校工业机器人技术、机电一体化技术、智能控制技术等专业的课证融通培训教材,也可作为机电类专业的理实一体化课程教材,还可供机器人集成应用岗位现场调试人员作为自学参考。

    图书详情

    ISBN:9787121464270
    开 本:16(185*260)
    页 数:276
    字 数:442

    本书目录

    项目一 机器人工作站直线行走系统集成与调试	(1)
    1.1 任务情境描述	(2)
    1.2 工程案例分析	(3)
    1.3 汽车轮毂项目工作过程实践	(4)
    1.3.1 任务1:滚珠丝杠式伺服直线行走系统调试	(4)
    1.3.2 任务2:机器人、PLC主从控制程序调试	(10)
    1.3.3 任务3:执行单元维护手册编写	(17)
    1.4 项目总结	(18)
    1.5 学习情境相关知识点	(18)
    1.5.1 自动化生产系统中的物料转运方案	(18)
    1.5.2 汽车轮毂项目直线行走系统方案	(21)
    1.5.3 执行单元的功能调试	(26)
    1.6 思政养成:工业控制领域的中国品牌—汇川	(48)
    项目二 机器人工作站快换工具系统集成与调试	(50)
    2.1 任务情境描述	(51)
    2.2 工程案例分析	(54)
    2.3 汽车轮毂项目工作过程实践	(55)
    2.3.1 任务1:仿真工作站搭建与快换装置的机械安装	(55)
    2.3.2 任务2:快换工具单元基本功能的实现	(62)
    2.3.3 任务3:机器人控制下快换工具功能的实现	(69)
    2.3.4 任务4:快换工具单元拓展功能的实现	(75)
    2.4 项目总结	(81)
    2.5 学习情境相关知识点	(82)
    2.5.1 机器人末端执行器的应用	(82)
    2.5.2 气动系统的应用	(88)
    2.5.3 电、气动原理图的识读	(92)
    2.5.4 机器人运动程序编程思路	(95)
    2.5.5 机器人编程知识拓展	(98)
    2.6 思政养成:中国空间站机械臂实现“多项全能”	(101)
    
    项目三 机器人仓储工作站集成与调试	(102)
    3.1 任务情境描述	(103)
    3.2 工程案例分析	(105)
    3.3 汽车轮毂项目工作过程实践	(106)
    3.3.1 任务1:仿真工作站工艺流程模拟仿真	(106)
    3.3.2 任务2:电气元件的安装、调试与设备组态	(110)
    3.3.3 任务3:仓储单元基本功能程序编写与调试	(116)
    3.3.4 任务4:仓储单元自动运行功能程序编写与调试	(122)
    3.3.5 任务5:仓储单元拓展功能的程序编写与调试	(131)
    3.4 项目总结	(139)
    3.5 学习情境相关知识点	(140)
    3.5.1 自动化立体仓储介绍	(140)
    3.5.2 电气设计方案	(143)
    3.5.3 网络通信设计方案	(150)
    3.5.4 立体仓储工作站编程思路	(154)
    3.6 思政养成:自动化仓储技术的过去与未来	(166)
    项目四 机器人视觉检测工作站集成与调试	(167)
    4.1 任务情境描述	(168)
    4.2 工程案例分析	(169)
    4.3 汽车轮毂项目工作过程实践	(169)
    4.3.1 任务1:项目任务分析与仿真工作站搭建	(170)
    4.3.2 任务2:视觉系统的安装与组态	(173)
    4.3.3 任务3:视觉检测工作站颜色检测	(178)
    4.3.4 任务4:视觉检测工作站二维码检测	(184)
    4.3.5 任务5:视觉检测工作站拓展功能的编程与调试	(189)
    4.4 项目总结	(195)
    4.5 学习情境相关知识点	(195)
    4.5.1 视觉检测单元介绍	(195)
    4.5.2 视觉系统操作界面介绍	(198)
    4.5.3 视觉系统与机器人的通信	(199)
    4.5.4 视觉系统颜色特征与二维码的识别方法	(202)
    4.5.5 机器人的网络组态与通信程序的应用	(210)
    4.6 思政养成:中科新松开启“机器人+视觉”智能制造新时代	(214)
    项目五 机器人工作站综合集成与调试	(215)
    5.1 任务情境描述	(216)
    5.2 汽车轮毂项目工作过程实践	(221)
    5.2.1 任务1:分拣单元任务的编程与调试	(221)
    5.2.2 任务2:打磨单元任务的编程与调试	(226)
    5.2.3 任务3:轮毂订单检测任务的编程与调试	(232)
    5.2.4 任务4:轮毂定制加工订单任务的编程与调试	(239)
    5.3 项目总结	(245)
    5.4 学习情境相关知识点	(246)
    5.4.1 分拣单元调试	(246)
    5.4.2 打磨单元调试	(248)
    5.4.3 主控单元补充功能	(250)
    5.4.4 设备网络组态	(250)
    5.4.5 PLC程序的编写思路	(251)
    5.4.6 以仓储单元模块为例的程序编写	(252)
    5.4.7 机器人编程知识拓展	(259)
    5.5 思政养成:智能制造领域的工匠精神	(261)
    附录A 气路连接图	(263)
    附录B 电气原理图	(264)
    附录C 机器人集成应用工作站I/O分配表	(265)
    展开

    前     言

    党的二十大报告指出,要实施产业基础再造工程和重大技术装备攻关工程,支持专精特新企业发展,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。巩固优势产业领先地位,在关系安全发展的领域加快补齐短板,提升战略性资源供应保障能力。推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。
    由工业机器人、数控机床、智能物流、智能传感、智能检测、智能控制与制造执行系统等高端装备与技术相融合的智能制造单元和产线在某种程度上代表着一个国家制造业的水平。发展高端制造业是我国成为制造强国的必经之路,而培养该领域的复合型技术技能人才是关键抓手。智能制造所涉及的工艺流程繁杂,工艺设备与技术门类众多,集成应用岗位的知识、技能需求已经不再局限于单一学科单一专业,从业者需要具备跨专业甚至跨行业的信息技术与操作技术相融合的集成应用能力。在此背景下,行、企、校三方深度合作,秉持“以学生为中心,提升理实一体化教学效果并满足学生在智能制造领域的能力迁移需求”的理念,借鉴德国职业教育的精髓—行动导向法,共同编写了本书。
    本书共5个项目,内容涵盖了机器人工作站直线行走系统、快换工具系统、仓储系统、视觉系统、打磨分拣及综合系统的集成与调试。本书可作为“工业机器人集成应用”1+X职业技能等级证书(中级)的课证融通培训教材,也可作为“工业机器人集成应用”课程的教材。
    本书在内容的组织与安排上具有以下特点。
    1.“岗课赛证”融通,适应复合型技术技能人才培养需求
    本书以机器人自动化设备的方案集成、现场调试岗位能力要求为核心,基于“工业机器人集成应用”1+X职业技能等级证书(中级)标准开发了5个项目,将证书标准中所涉及的图纸方案、设备参数、程序调试、操作规范等知识与能力要求,按照“了解—实施—分析—补充—优化”的能力递增规律进行了解构并重组、分配到各项目之中。每个项目中均包含基本任务与拓展任务,任务难度层层递增,基本任务对接技能等级证书标准,满足职业岗位能力培养需求;拓展任务对接全国职业院校技能大赛“工业机器人集成应用”赛项标准,强化高端技术技能培养,满足多样化的分层教学需求。
    2.基于行动导向法的“工作页+信息页”体例结构,提升可迁移能力
    实践证明,“工作任务清单+手册”的教材体例结构,能够提升理实一体化教学效果并培养学生解决问题的能力及可迁移能力。本书创新性地设计了“工作页+信息页”的体例结构,以行动导向法为指导,按照“信息收集、方案制定、方案决策、方案实施、验收与评价、复盘与思考”的工作过程设计了各项目的工作任务。引导学生在工作任务的驱动下,有目的地查找信息页材料从而获取关键知识,支撑工作过程的顺利开展,探索以“学生为中心”的改革实践,彰显职教特色。
    3.全面客观的成绩评价体系,对接职业技能等级证书标准
    本书按照真实的机器人集成项目验收流程,设计了对应的考核要求和评分标准,强化过程化、多元化考核,对各项任务的验收标准进行了量化。基于项目执行过程中的记录,设计了方案汇报、分析与改善、遵守规范等过程化考核项目及自评、互评、教师评分的量化评价体系,评价标准与“工业机器人集成应用”1+X职业技能等级证书(中级)标准全面对接。
    4.立体化的综合教学资源,满足多样化的教学需求
    本书配有丰富的教学资源,包括电子教学课件、微视频、在线开放课程(登录学银在线网站,搜索“自动化生产系统集成”课程),以及与书中内容紧密结合、育人于无声处的思政故事。学生扫描书中二维码或登录课程网站即可获取相关资源,满足线上、线下混合式教学需求,体现了新形态立体化教材的特色。
    本书由周宇、范俐和王桂锋担任主编,刘星、胡鑫、金鑫、耿远程担任副主编,刘杰担任主审。其中,武汉船舶职业技术学院周宇编写项目一和项目四的4.5、4.6,武汉船舶职业技术学院范俐编写项目二和项目五,金华职业技术学院王桂锋编写项目四的4.1~4.4,武汉船舶职业技术学院刘星编写项目三。证书考核评价组织:北京华航唯实机器人科技股份有限公司胡鑫承担了证书标准解析、考核体系架构和图纸资料准备工作;武汉金石兴机器人自动化工程有限公司刘杰提供了工程案例支撑及机器人集成应用岗位能力需求分析,对项目的架构提出了改进建议并参与了电子教学课件和视频资源的开发、建设工作;黄冈职业技术学院金鑫、福建信息职业技术学院耿远程也参与了编写工作。在本书的编写过程中,还得到了武汉良古智能科技有限公司王涛、龙森林的支持与帮助,在此一并表示感谢。
    本书配有免费的电子教学资源,请登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn),免费注册后进行下载。
    由于编者水平有限,书中不妥之处在所难免,敬请各位读者批评指正。
    
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    作者简介

    作者周宇,武汉船舶职业技术学院机械工程学院副院长,副教授,教育部工业机器人人才培养中心建设项目负责人 ,多次带领学生参加全国职业院校技能大赛"工业机器人技术应用”并获奖。
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