《上下料机器人工作站系统应用（FANUC模块）》课程标准.docx

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1、上下料机器人工作站系统应用（FANUC模块）课程标准一、课程基本信息二、课程定位课程名称：上下料机器人工作站系统应用（FANUC模块）课程代码：空学分：2学时：32授课时间：第五学期授课对象：对口高职工业机器人技术专业 普通高职工业机器人技术专业 三二连读工业机器人技术专业课程类型：理论+实践（一体化）B类 纯理论A类 纯实践C类课程性质： 必 修：是/否专业选修：是/否公共选修：是/否专业核心：是/否校企合作开发：是/否学习领域课程：是/否本课程以FANUC上下料机器人工作站系统的组成结构、工作原理、操作编程和系统 应用为主要教学内容，该课程是工业机器人技术专业的核心课程，上下料机器人工作站

2、 系统是一门跨多个学科的综合性技术，它涉及了工业机器人、PLC、自动控制、视觉系 统和数控机床等多种学科的内容，该课程的核心技能是上下料机器人工作站的设计、安 装、调试、运行和维护应用技能，满足上下料机器人工作站系统岗位群的需要。前导课程：可编程控制器技术应用、工控组态与现场总线技术、工业机 器人现场编程、工业机器人离线编程等。后续课程：顶岗实习、毕业设计等。三、课程目标1.知识目标1）熟悉机器人上下料工作站操作平安规范；2）熟悉FANUC工业机器人上下料工作站的组成；3）熟悉FANUC工业机器人上下料的方式与原理；4）掌握FANUC工业机器人上下料工装技术和检测技术；5）掌握FANUC工业机

3、器人与外围设备的接口技术；6）掌握FANUC工业机器人工作站外围控制系统的应用；站系统 维护与 故障诊 断机床、输送线 和机器人的日 常运行维护知 识，了解常见 故障，并能查 阅技术手册进 行初步故障诊 断。2.讲解数控机床、输送 线与工业机器人的日常 维护5-2掌握工业机器人、输送线与 数控机床的运营与维护。3.讲解FANUC机器人上 下料工作站常见故障及 其诊断5-3能调试数控机床PLC程序及 FANUC机器人程序；能解决 FANUC工业机器人工作站的 常见故障；能看懂工业机器 人技术手册。合计32八、课程重点难点及解决方案(一)重点难点：(1)工作站的应用和工作过程；(2)工作站的工业机

4、器人、PLC、数控机床、视觉系统等设备接口连接；(3)工作站的工业机器人安装、编程、调试与维护；(4)工作站的PLC系统安装、编程、调试与维护；(5)工作站的视觉系统安装、组态、调试与维护；(6)工作站的数控机床的应用、连接、调试与维护；(7)工作站的整机联机调试与维护；(二)解决方案：(1)企业工程真实案例引入到课堂教学中，培养学生发现、提炼、分析、解决实 际问题的能力；(2)充分运用电子课件、动画、视频、网络课堂等现代化教学手段，原理教学变 得更直观具体，生动形象，使学生学有兴趣，理解全面，记忆深刻，提高理解能力；(3)利用真实、虚拟的教学载体，教学实施做到“虚、仿、实”，既有高仿的虚拟

5、实践教学环境，也有真实。(4)采用一体化的授课形式，并结合现代教学理念，如互动式教学、启发式教学、 案例教学等，充分调动学生学习的主观能动性和学习机器人的兴趣。九、第一节课梗概第一次课重点讲解FANUC工业机器人、数控机床和输送线的平安操作规范，认识各 类警告标示，学习设备开启前平安检查步骤，掌握正确的上电顺序，懂得急停的作用， 并能够在操作上下料工作站系统时，出现紧急的情况下正确使用急停按钮。十、教学评价本课程评价方案采用过程性考核评价方法。以能力测试为目标，强化过程性考核。 在教学组织过程中，教师和学生共同对工程实施中的工作态度、协作精神、创新发挥、 完成结果等进行成绩评定，作为过程性考核

6、成绩；学期结束采用工程题库，根据学生独 立完成情况给出综合考核成绩；学生课程成绩中过程性考核成绩占60%,综合考核成绩 占 40% o过程考核：工程评价为等级制（A、B、C、D、E） （60%）,分别代表5分、4分、3 分、2分、1分，任课教师给每个工程进行考核评分和小组互评。课程结束后各小组有3 个工程的有效成绩计入总成绩，考勤和工程报告10%计入总成绩。综合考核：实操综合考核（20%） +理论综合考核（20%）；实操考核由任课教师和实验管理员负责组织实施，一人一卷，一人一个工位，现场 打分评定。考核工程考核方式比例过程考核工程考核工程评价为等级制（A、B、C、D、E） （60%）,分别代表

7、5 分、4分、3分、2分、1分，任课教师给每个工程进行考 核评分和小组互评。课程结束后各小组有3个工程的有效 成绩计入总成绩。40%学习态度根据工程报告完成情况、课堂回答下列问题、学生出勤情况， 由教师综合评定学生的学习态度得分。20%综合考核实操综合考 核由任课教师和实验管理员负责组织实施，一人一卷，一人 一个工位，现场打分评定。20%理论综合考 核由教师评定笔试成绩20%合计100%2.能力目标 1）能根据具体应用选择FANUC工业机器人；2）能根据具体应用选择FANUC工业机器人工作站外围设备；3）能根据具体应用设计FANUC工业机器人与外围设备的接口电路;4）能调试PLC程序及FANU

8、C机器人程序；5）能解决FANUC工业机器人工作站的常见故障；6）能看懂FANUC工业机器人技术手册；3.素质目标1）具有坚定正确的政治方向，热爱祖国，拥护中国共产党的领导;2）具有良好的职业道德和科学的创新精神；3）具有良好的心理素质与健康体魄；4）具有分析与决策能力；5）具有与他人合作、沟通，团队工作能力；6）具有发现问题，解决问题的能力；7）具有自我学习、追求进步不断超越能力；四、课程内容教学单元教学内容学习目标参考学时编号名称1.上下料工作 站系统平安教 育1. 1认识设备警告标识熟悉机器人系统平安操 作规范，认识设备平安警 告标志，掌握平安操作步 骤，懂得紧急故障如何处 理。21.2

9、设备操作平安规范1.3开机前平安检查1.4系统开启上电步骤1.5紧急故障与急停2. FANUC 工业 机器人上下料 工作站系统认 识2. 1上下料工作站的工作 任务1 .熟悉机器人上下料工 作站的工作任务和工作 过程；2 .熟悉工业机器人上下 料工作站的工作原理与 组成结构；62.2上下料工作站的分类2.3FANUC机器人上下料工 作站的组成2.4手动操作机器人上下 料工作站运行3 .熟悉机器人上下料工 作站外围控制系统的作 用；4 . 了解机器人末端执行 器的作用与分类；5 .熟悉机器人的手动基 本操作。3. FANUC 工业 机器人上下料 工作站系统连 接3. 1上下料工作站系统整 体电气

10、设计1 . 了解数控机床的结构 与工作原理；2 .熟悉数控机床PLC的接 口；3 .掌握数控机床上FANUC 机器人上下料工作站与 数控系统的接口电路。63.2CNC与机器人上下料工 作站的硬件接口电路3.3CNC与FANUC机器人上 下料工作站的通信4. FANUC 工业 机器人上下料 工作站系统程 序设计与调试4. 1设定FANUC机器人系 统熟悉机器人坐标系的概 念并掌握FANUC机器人的 坐标系设定、零点回归和 平安区域设定，会设定机 器人通信参数。144.2机器人应用程序管理掌握机器人程序的运行 和管理操作步骤，会通过 示教方式新建程序。4.3FANUC机器人的运动指 令和非运动指令

11、掌握常用的示教动作指 令，掌握J、L、C等常用 的各类型动作指令，掌握 动作指令中位置和速度 的设定方法，掌握CNT、 FINE等常用几种定位类 型的区别。4.4编写简单上下料程序熟悉机器人编程界面，熟 悉操作盘各按钮操作，能 通过示教方式编写简单 的上下料程序。4.5运行机器人应用程序掌握程序自动运行的几 种启动方法，熟悉程序急 停和hold停止及其恢复 的步骤，掌握自动运行时 倍率设定方法和几种常 用的程序选择方式，掌握 FANUC机器人运行程序的 测试步骤。4.6FANUC机器人机器视觉 的应用了解机器视觉的功能， 掌握机器视觉与控制器 的接口技术，掌握机器视觉的组态技术。5. FANU

12、C 工业 机器人上下料 工作站系统维 护与故障诊断5. 1FANUC机器人系统文件 的备份会设置文件自动备份功 能。会选择存储装置（存 储卡、USB存储器、FROM 盘、RAM盘等），保存和载 入系统程序。45.2数控机床、输送线与工 业机器人的日常维护掌握工业机器人、输送线 与数控机床的运营与维 护。5. 3FANUC机器人上下料工 作站常见故障及其诊 断能调试数控机床PLC程序 及FANUC机器人程序；能 解决FANUC工业机器人工 作站的常见故障；能看懂 工业机器人技术手册。五、学情分析前导课程：可编程控制器技术应用、工控组态与现场总线技术、工业机器人现场编程、工业机器人离线编程等。后续

13、课程：顶岗实习、毕业设计。学生学风：本专业高职学生思维较活跃，理论基础差，实践动手能力强。虽然完成 前导课程学习，对PLC、工业网络、机器人编程等有一定基础，但缺乏工程案例系统整 体应用意识，也需建立良好的学习习惯，培养团队合作意思。主教材：课程团队上下料机器人工作站系统应用电子教材，上下料机器人工 作站系统应用（FANUC模块）电子教材。辅助教材：汪励、陈小艳工业机器人工作站系统集成机械工业出版社汤晓华工业机器人应用技术高等教育出版社吕景泉工业机械手与智能视觉系统应用中国铁道出版社六、课程教学设计思路（一）课程设计理念1 .依托行业，切合岗位需求，融入职业标准与工业机器人装备制造行业企业深度

14、合作，紧密结合专业教育与职业实践，按照上 下料机器人系统工作站岗位的知识与技能要求，设计本课程的教学目标与教学内容，教 学内容中融入本行业职业标准和规范。2 .以职业能力为目标，以工作过程为导向打破以往教学内容以“知识点”为中心的观念，以工作过程为导向，以工业机器人 装调维护人员的职业行动领域，引入完整的工作结构，按照岗位工作过程的知识结构组 成与能力训练要求序化教学内容，组织教学与实践训练，从而有效地开展学生的职业能 力。3 .以学生为主体，注重素质教育教学上着眼于人的全面开展，更多地关注学生在完成工程学习过程中的体验，让学 习者在做中学、学中做，引导学生积极主动地参与教学活动，全面锻炼学生

15、的资料收集、 团队合作、与人沟通等综合能力，培养学生的思维能力和科学精神和学习新技术的能力, 提高学生的综合素质，加强学生的职业道德观，挖掘学生的内在潜能，使他们的素质全 面而和谐地开展。4 .构建知识技能与职业素养并重的评价体系，鼓励创新能力的培养本课程采用工程化教学，不仅关注学生的学习结果，更关注完成学习任务的全过程, 注重过程评价；不仅关注学生知识技能的掌握情况，还关注学生的职业素养的培养。教 学评价做到形成性评价与终结性评价相结合，学生评价与教师评价相结合，定性评价与 定量评价相结合。为鼓励创新，在教学中还布置提高任务，给学生创新发挥空间，评价 时给创新任务加分。（二）课程设计思路依托

16、FANUC真实工业机器人上下料工作站工程，设计开发课程教学资源。上下料工 作站系统应用以FANUC工业机器人为数控机床上下料为主线，参照机器人上下料工作站 典型工程应用，由浅入深地培养学生的工业机器人数控机床上下料工作站系统的应用能 力。本课程模块资源设计了五个教学工程：（1） FANUC工业机器人上下料工作站系统安 全教育；（2） FANUC工业机器人上下料工作站系统认识；（3） FANUC工业机器人上下 料工作站系统连接（电气原理、硬件接口）； （4） FANUC工业机器人上下料工作站系统 程序调试（机器人、PLC、视觉系统等局部，数控程序调用）；（5） FANUC工业机器人 上下料工作站

17、系统维护与故障诊断。五块教学内容贯穿工业机器人应用工程的全过程，从工作站的认识、输送线的控制、 数控机床接口电路的设计、机器视觉系统的应用、人机界面的设计、到工作站的系统设 计、调试、维护与维修。根据工程进程，综合讲授工业机器人、数控机床、视觉系统、 PLC、伺服控制器、变频器、触摸屏等系统集成应用的知识，以任务为驱动，训练学生 工业机器人系统安装、调试和维护的技能。在教学过程中，以工程导向、任务驱动，采用六步法实施教学，每个工程有假设干个 任务驱动，每个工程与任务表达学生认知规律及能力递进，在教学中以学生为主体结合 校企合作及先进的教学手段使学生提高学习兴趣，较好地完成任务要求。为提高学生自

18、 主学习的积极性，建议采用工程过程考核，学生的知识、技能、学习的主动性、创造性 及合作精神贯彻与整体教学进程中。“上下料机器人工作站系统应用”课程对工业机器人技术专业共开设80课时，本 课程模块学练一体总课时占32课时。七、课程教学设计序号工程（单元）名称工程方案描述任务对应知识能 力点编号教学目标教学资源学习成果教学方法与 手段教学 学时1上下料 工作站 系统安 全教育熟悉机器人系 统平安操作规 范，认识设备 平安警告标 志，掌握平安 操作步骤，懂 得紧急故障如 何处理。1.认识设备警告标识1-1熟悉各类警告标识视频 图片 动画 文档保证设备安 全运行讲授法 案例教学法 讨论法22.讲解设备

19、操作平安 规范1-2掌握设备操作平安规范3.开机前平安检查1-31-4掌握系统平安检查和开启上 电步骤4.用急停按钮处理紧 急故障1-5学会设备紧急情况处理方法2FANUC工 业机器 人上下 料工作 站系统 认识认识FANUC工 业机器人上下 料工作站，了 解其工作过 程，工作原理 和组成结构， 学会手动操作 工作站。1.讲解上下料工作站的工作任务2-1熟悉机器人上下料工作站工 作任务和工作过程视频 图片 动画 文档能手动操作 机器人上下 料工作站运 行讲授法 案例教学法 讨论法 直观演示法62.讲解上下料工作站的 分类2-2熟悉各类机器人上F料工作 站的应用及其特点3.学习FANUC机器人上

20、 下料工作站的组成2-3熟悉FANUC机器人上下料工作站的组成4.手动操作机器人上 下料工作站运行2-4掌握FANUC机器人上料工作站手动操作3FANUC工 业机器 人上下学习工作站电 气系统组成和 电气连接接1.讲解上下料工作站系统整体电气设计3-1熟悉FANUC工业机器人上下 料工作站整体电气系统设 计；熟悉数控机床电气系统；视频 图片 动画看懂工作站 电气原理图， 能调试接口讲授法案例教学法 讨论法6料工作 站系统 连接口，学习数控 机床与机器人 的外部10连接 方式，学习 FANUC CNC 与 FANUC机器人 的网络通信接 口技术了解数控CNC系统文档电路自主学习法2.学习CNC与

21、机器人上 下料工作站的硬件接口 电路3-2熟悉数控机床PLC接口电路； 掌握数控系统的外部接口； 掌握FANUC机器人的外部10 接口3.讲解CNC与FANUC机 器人上下料工作站的通 信3-3熟悉上下料工作站与CNC的 接口信号，并掌握机器人外 部10信号与CNC外部10信 号的连接方式，熟悉工作站 与数控系统的网络接口技术4FANUC工 业机器 人上下 料工作 站系统 程序设 计与调 试学习设定FANUC工业机 器人，学会管 理机器人工作 站应用程序， 理解机器人的 各类指令，并 能通过示教方 式编写简单应 用程序，并能 自动运行工作 站应用程序，1.设定FANUC机器人系 统4-1熟悉机

22、器人坐标系的概念并 掌握FANUC机器人的坐标系 设定、零点回归和平安区域 设定，会设定机器人通信参 数。视频 图片 动画 文档编写出一套 简单的上下 料程序，并在 机器人工作 站上自动运 行讲授法 案例教学法讨论法 直观演示法 自主学习法142.管理机器人应用程 序4-2掌握机器人程序的运行和管 理操作步骤，会通过示教方 式新建程序。3.讲解FANUC机器人的 运动指令和非运动指令4-3掌握常用的示教动作指令， 掌握J、L、C等常用的各类 型动作指令，掌握动作指令 中位置和速度的设定方法，学习FANUC机 器人的视觉功掌握CNT、FINE等常用几种定位类型的区别。能，掌握视觉熟悉机器人编程界

23、面，熟悉组态技术。4.编写简单上下料程 序4-4操作盘各按钮操作，能通过 示教方式编写简单的上下料 程序。掌握程序自动运行的几种启动方法，熟悉程序急停和5.运行机器人应用程 序4-5hold停止及其恢复的步骤， 掌握自动运行时倍率设定方 法和几种常用的程序选择方 式，掌握FANUC机器人运行 程序的测试步骤。了解机器视觉的功能，6.学习FANUC机器人机 器视觉的应用4-6掌握机器视觉与控制器的接 口技术，掌握机器视觉的组 态技术。5FANUC I 业机器 人上下 料工作学习机器人工 作站系统文件 备份的操作步 骤，掌握数控1. FANUC机器人系统文 件的备份5-1会设置文件自动备份功能。 会选择存储装置（存储卡、 USB存储器、FROM盘、RAM盘 等），保存和载入系统程序。视频 图片 动画 文档会保养和维 护上下料工 作站。讲授法 案例教学法 讨论法 自主学习法4