《工业机器人操作与编程》课程教学大纲

附件1：

《工业机器人操作与编程》课程教学大纲

课程名称 适用专业 总学时 周学时数 课程类型 开课部门 编写人 推荐教材 工业机器人操作与编程 机械工程(工业机器人方向) 48 4 考试 机械工程学院 王卉军 课程代码 开设学期 学分 先修课程 课程性质 编写依据 编写时间 41024202 5 3 数控机床编程等 必修 2016版人才培养方案 2017年7月 叶晖，《工业机器人实操与应用技巧》，机械出版社，2010.2 教学参考资料 1. 邢美峰，《工业机器人操作与编程》，电子工业出版社，2016.2 2. 兰虎，《焊接机器人编程及应用》，机械工业出版社，2013.2

一、课程教学目的

工业机器人操作与编程课程是机械工程(工业机器人方向)专业方向的一门主要专业技术课，是一门工业机器人应用的基础课程。其目的是使学生学习掌握典型工业机器人的基本编程和操作知识，使学生对机器人各个工作站在夹具动作、物料搬运、周边设备运动等多种配合使用有深刻认识。培养学生在机器人编程方面具备分析与解决问题的能力，培养学生在机器人操作方面具有一定的动手能力，为毕业后从事相关的专业工作打下必要的技术基础。

二、课程教学要求

本课程以工业机器人操作与编程为教学方向。学完本课程应达到以下基本要求： 1．了解工业机器人的工作原理、系统组成及基本功能。 2．掌握工业机器人的控制方式及手动操作。

3．掌握工业机器人搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等运动特点及程序编写方法。 4．能使用工业机器人基本指令正确编写搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等控制程序。 5．了解工业机器离线编程的意义以及智能化发展的必然性。

三、课程教学重点和难点

1.教学重点：工业机器人的控制方式及手动操作，工业机器人搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等运动特点及程序编写方法。

2.教学难点：工业机器人离线程序编写和工业机器人操作

四、课程教学时数分配

章 目 一 二 三 四 五 六 七 * 合计

五、理论教学内容与学时分配

第一章 认识工业机器人（2学时）

【教学目的】

通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人工作原理、系统组成及基本功能。 【教学要求】

通过本章节学习，学生要掌握工业机器人的结构；理解工业机器人坐标系的意义；熟悉示教器的操作界面及基本功能，会启动工业机器人；能完成单轴移动的手动操作，会控制机器人回到参考的。 【重点难点】

理解工业机器人的坐标意义，理解工业机器人的工作原理、系统组成及基本功能。 【教学内容】

第一节 工业机器人的组成、规格与基本操作

1.工业机器人的分类及应用 2.工业机器人的组成 3.工业机器人的坐标系 4.工业机器人的基本规格 5.工业机器人的工作空间 6.工业机器人的电气控制柜 7.示教器基本功能与操作 8.工业机器人操作安全注意事项

第二节 手动操作工业机器人

1.工业机器人的手动运行界面 2.工业机器人的基本操作

第二章 搬运编程与操作（4学时）

【教学目的】

教学内容 认识工业机器人 搬运编程与操作 涂胶编程与操作 喷漆编程与操作 数控车上下料编程与操作 码垛编程与操作 工业机器人的离线编程 机动 教学时数 4 8 8 8 4 4 10 2 48 教学方式或手段 课内实践 课内实践 课内实践 课内实践 课内实践 课内实践 课内实验（上机） — 学时分配 理论 2 4 4 4 2 2 4 2 24 实验（实践） 2 4 4 4 2 2 6 24 通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人在各领域中具有搬运的功能，可大幅提高生产效率、节省劳动力成本等优点。 【教学要求】

通过本章节学习，学生要掌握工业机器人搬运运动的特点及程序编写方法；能使用工业机器人基本指令正确编写搬运控制程序。 【重点难点】

掌握工业机器人关节位置数据形式、意义及记录方法。 【教学内容】

第一节 新建、编辑和加载程序

1.程序的基本信息 2.新建程序 3.打开、加载程序 4.程序检查 5.自动运行

第二节 搬运编程实例

1.运动指令 2.等待和数字输出指令 3.工业机器人工作流程 4.机器人搬运工艺分析 5.搬运运动规划和示教前的准备 6.搬运示教编程

第三章 涂胶编程与操作（4学时）

【教学目的】

通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人在各领域中具有搬运的功能，可大幅提高生产效率、节省劳动力成本等优点，还可以是应用于各种人工不能胜任或使用人工不安全的场合。 【教学要求】

通过本章节学习，学生要掌握工业机器人涂胶运动的特点及程序编写方法；能使用工业机器人基本指令正确编写涂胶控制程序。 【重点难点】

掌握工业机器人的坐标系设定及涂胶编程方法。 【教学内容】

第一节 工业机器人的运动学分析

1.机器人的位置与姿态描述 2.工业机器人运动学

第二节 涂胶编程实例

1.直线运动和输入、输出条件等待指令 2.涂胶工艺分析 3.涂胶运动规划和示教前的准备 4.胶枪工具坐标系设定 5.涂胶示教编程

第四章 喷涂编程与操作（4学时）

【教学目的】

通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人在各领域中具有喷涂的功能，了解喷涂机器人的功能优点以及适应场合。 【教学要求】

通过本章节学习，学生要掌握工业机器人喷涂运动的特点及程序编写方法；能使用工业机

器人基本指令正确编写喷涂控制程序。 【重点难点】

掌握工业机器人的坐标系设定及喷涂编程方法。 【教学内容】

第一节 喷漆前的准备

1.喷漆工艺分析 2.运动规划 3.示教前的准备 4.喷枪工具坐标系六点坐标 5.工作台工件坐标系设定

第二节 喷漆编程实例

1.圆弧运动指令C 2.标签指令LBL和无条件跳转指令JMP 3.寄存器指令R 4.寄存器条件比较指令IF R 5.位置寄存器指令PR 6.编制喷漆程序 7.喷漆示教编程

第五章 数控车床上下料编程与操作（2学时）

【教学目的】

通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人在金属加工领域的应用，了解采用机器人搬运的优点等功能 【教学要求】

通过本章节学习，学生要掌握工业机器人上下料运动的特点及编程方法，能使用工业机器人的基本指令正确编写上下料控制程序。 【重点难点】

掌握工业机器人的工具坐标系和工件坐标系设定及上下料搬运编程方法。 【教学内容】

第一节 数控车床及工业机器人上下料协调工作

1.数控车削加工工艺 2.工业机器人的通信

第二节 数控车床上下料编程实例

1.子程序调用和增量指令 2.上下料运动规划 3.上下料示教前的准备 4.数控车床上下料示教编程

第六章 码垛编程与操作（2学时）

【教学目的】

通过本章节的学习，可充分的认识码垛工业机器人在食品、医药、物流等领域的应用，了解采用码垛机器人搬运的优点等功能 【教学要求】

通过本章节学习，学生要掌握工业机器人码垛运动的特点及编程方法，能使用工业机器人的基本指令正确编写码垛控制程序。 【重点难点】

掌握工业机器人的工具坐标系和工件坐标系设定及码垛搬运编程方法。 【教学内容】

第一节 码垛工艺

1.物品的玛多要求 2.托盘码垛

第二节 码垛编程实例

1.位置寄存器轴指令和坐标系设置指令 2.玛多运动规划 3.码垛示教前的准备 4.码垛示教编程

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