安川机器人（中国）服务商    

安川围绕事前仿真规避、运行前虚拟区域隔离、运行中实时扭矩撞击检测、人机协作原生力控防撞、功能安全硬件级防护五大板块完整布局，覆盖标准工业机器人、重载机器人、HC 协作机器人全产品线，对标 ABB SafeMove、库卡 SafeRobot、发那科 DCS，下面分模块完整拆解：

一、第一层：离线仿真前置防撞

属于事前防碰撞，从产线设计源头规避干涉，所有机型通用，免费配套软件

1. 核心碰撞检测能力

• 完整 3D 数字孪生工作站，导入机器人、工装、夹具、AGV、变位机 CAD 模型，实时全域碰撞检测，不只是 TCP，包含连杆、工具、工件全部轮廓干涉校验.

• 支持接近预警：自定义 2~10mm 安全余量，模型靠近干涉区域高亮变色预警；发生穿透直接暂停仿真，记录碰撞坐标、干涉部件、时间戳并导出报告

• 多机器人协同仿真：批量校验多机共享区域互撞风险，自动生成带互锁逻辑的无碰撞运动轨迹，大幅减少现场调试撞机

• 虚拟验证干涉区、FSU 安全区域配置，仿真通过后程序、安全参数一键下发控制柜，虚实 1:1 同步

2. 布局价值新项目 90% 干涉问题在电脑端解决，无需占用真机，缩短现场调试周期 60% 以上，杜绝工装、模具试机碰撞损坏。

二、第二层：控制器原生标准软件防撞（免费内置，YRC1000/YRC2000/DX200 全系标配）

1. Shock Detection 扭矩冲击检测

安川核心实时撞击防护，纯软件依靠伺服电机扭矩反馈，无需外置传感器，示教 / 自动模式全程生效

• 原理：实时采集各轴伺服输出扭矩，对比预设负载模型，瞬时异常冲击毫秒级停机，碰撞后电机保持上电，可手动移开复位，无需断电重启

• 分级灵敏度配置：支持 9 组独立阈值文件（SHCKSET 指令），程序分段切换灵敏度

• 打磨、压合等持续接触工艺：调高阈值，避免轻微接触误报警

• 精密搬运、钣金焊接：调低阈值，微小碰撞立刻停机，保护工件、减速机

• 附加功能：示教器示波器实时监控各轴扭矩波形，记录碰撞冲击数据，用于故障复盘；支持外接外置碰撞传感器扩展防护

2. 干涉区 Interference Zone（最多 64 组虚拟区域互防，多机 / 设备隔离核心）

安川基础虚拟防撞，用于机器人与工装、多机器人之间分区互锁，分三类区域检测模式

立方体干涉区示意图

1. 立方体干涉区：底座 / 用户 / 机器人坐标系长方体禁区，TCP 进入触发 IO 信号，可设置停机 / 减速 / 报警输出；多用于模具、机床内部禁区防护

2. 立方体外干涉区：仅允许机器人在立方体内运动，超出直接停机，限制机器人最大活动范围

3. 轴干涉区：单轴角度限位，限制各关节旋转极限，防止机械臂自撞底座、连杆

• 多机器人协同逻辑：干涉区专用 IO（#50080~#50157）实现互锁，一台机器人进入共享区域输出占用信号，另一台收到信号自动暂停等待，杜绝交叉碰撞

• 局限：标准版仅检测 TCP 中心点，无法识别连杆、工具侧面碰撞，高精度全机身防撞需选配 FSU 功能安全单元

三、第三层：硬件级功能安全防撞 FSU（Functional Safety Unit，高端选配，对标 ABB SafeMove Premium）

YRC/DX200 控制器可选双通道安全板卡 JZNC-YFU41/YFU42，达到 PLd/SIL3 工业安全等级，是安川高端虚拟防撞核心布局，弥补标准版干涉区短板

核心防碰撞升级能力

1. 全机身立体轮廓检测把机器人每段连杆、夹具工具建模为圆柱体 + 球体，整机 3D 轮廓实时监控，不只是 TCP，小臂、肘部、工具侧面碰撞均可识别，解决单机自撞、机器人侧面互撞痛点

2. 多层分级安全区域（替代实体护栏）

• 减速预警区：机器人进入自动限制 TCP 低速（≤250mm/s），人机工位提前缓冲防碰撞

• 禁止停机区：昂贵工装、人员通道，闯入立即安全切断扭矩（STO），双重安全回路停机

• 动态切换安全边界：搭配 AGV、移动工装，通过 IO 信号自动切换干涉区域尺寸

3. 安全运动监控：全局 TCP 速度上限、关节角度安全限位、工具姿态监控，从运动源头限制高速撞击风险

4. 合规价值：满足人机协同产线安全标准，可缩减 30% 工作站围栏占地面积，广泛用于汽车焊装、精密装配多机工作站

四、第四层：HC 系列协作机器人原生内置防撞（人机共线无围栏方案）

安川 HC10/HC20/HC30 协作机型，出厂集成全套柔性防撞，无需额外选配功能，面向人机协同场景布局

1. PFL 功率力限制原生防撞六轴内置高精度扭矩传感器，全程实时检测接触力，与人、工装轻微触碰 10ms 内停机，碰撞后自动小幅回退泄压，无硬冲击；支持手动拖拽复位，恢复生产无需重启

2. 双模防撞切换

• 协作模式（无围栏）：速度≤1000mm/s，力阈值极低，轻微接触即停机，保护操作人员

• 标准模式（单独作业）：全速 2000mm/s，防撞阈值提升，兼顾生产节拍

3. 复合防护：同时叠加 FSU 虚拟安全区 + 扭矩力控双重防撞，人员靠近降速，接触立即停机，塑料、精密工件无压伤、刮伤

五、第五层：扩展防撞配套方案

1. MotoFit 力控软件选配用于打磨、装配、贴合工艺，实时监控接触力，不仅防撞，还能柔性缓冲工件接触冲击，避免刚性碰撞划伤精密零件；搭配 FSE-Tool 工具自动校准防撞力阈值

2. 外置碰撞传感器硬件扩展末端法兰加装机械式碰撞传感器，独立于伺服扭矩检测，双重保险，适合高速搬运、重型抓取工况，传感器触发后直接切断伺服动力回路

3. 系统多层级权限锁定防撞、干涉区、FSU 安全参数设置管理员密码锁定，普通操作员无法修改防撞边界，防止人为误操作失效

六、安川防撞四层防护完整逻辑对比

表格

七、安川防撞布局核心差异化特点

1. 分层免费 + 付费梯度布局基础扭矩防撞、简易干涉区全部出厂标配，中小企业无需额外成本即可获得基础防撞；高端全域 3D 安全、整机轮廓检测按需选购 FSU，适配不同预算产线。

2. 区分 TCP 单点检测与整机轮廓检测标准版干涉区仅监控 TCP，低成本轻量化；FSU 实现整臂 + 工具 3D 建模防撞，解决机器人侧面碰撞行业痛点，分层满足简单 / 复杂工位需求。

3. 协作与工业机器人两套独立防撞体系标准工业机靠伺服扭矩 + FSU 安全区；HC 协作机内置关节扭矩传感器柔性防撞，两套方案分开适配围栏产线、无围栏人机协同场景。

4. 离线仿真与真机安全参数完全打通MotoSim 可直接配置、验证 FSU 干涉区，仿真无误一键下发控制器，降低现场安全配置调试难度。

八、典型落地应用场景

1. 汽车焊装多机器人工作站：MotoSim 前置仿真 + FSU 整机轮廓防撞 + 干涉区 IO 互锁，杜绝多机互撞；

2. 机床单机上下料：标配 Shock Detection 扭矩防撞 + 立方体干涉禁区，保护机床主轴；

3. 3C 人机装配工位：HC 协作机器人原生力控防撞 + FSU 减速预警区，取消安全光幕；

4. 重型铸造搬运：Shock Detection 调高扭矩阈值 + 外置碰撞传感器双重防护，避免工件自重误报警；

5. 精密手机外壳打磨：MotoFit 力控缓冲 + 低灵敏度扭矩防撞，杜绝外壳刮花报废。