安川外部轴分为协调工装轴(S 轴,SMOVL/SMOVC 插补,工件为主、机器人跟随)与独立辅助轴两大类型,DX200/YRC1000 控制器支持多轴组、多机器人共用外部轴,下面按工艺场景整理,并标注适合的外部轴类型与核心要点。
一、弧焊焊接
单 / 双轴协调变位机(S1/S2 工装轴)
场景:工程机械结构件、压力容器、车架、箱体、农机零部件焊接;L 型、C 型头尾架,长筒类工件旋转焊接。
工作模式:协调运动(R1+S1:S1),变位机带动工件连续旋转,机器人 TCP 跟随焊缝做连续焊接,避免死角,焊缝始终处于平焊位置,降低焊接缺陷;需要做外部轴标定,使用
SMOVL同步直线指令。双工位翻转变位机:一工位焊接,另一工位上下料,提升节拍。
行走地轨(第七轴线性外部轴)
场景:长构件、大型机架、路灯杆、集装箱部件,焊缝长度远超机器人本体臂展。机器人安装在地轨滑台,地轨作为协调轴,一边行走一边焊接长焊缝Yaskawa UK。
头尾架双驱动外部轴
场景:长轴类、管道类工件,头架驱动旋转,尾架随动支撑,实现整根工件圆周焊缝连续焊接。
仅做工位切换、转到位再焊接的简易分度转台,使用独立外部轴,不需要协调运动选项。
二、切割、激光加工、等离子切割
协调变位机 + 切割机器人
场景:管件相贯线切割、压力容器开孔、异形钢结构件。变位机带动工件旋转,激光 / 等离子割枪跟随工件轮廓连续切割,保证割嘴姿态垂直工件表面。
地轨 / 龙门桁架外部轴
场景:大型板材、风电构件,扩展机器人作业范围,实现大尺寸工件连续切割。
三、打磨、去毛刺、抛光
协调旋转变位机
场景:铸件、阀体、轮毂、壳体打磨;工件随变位机转动,磨头保持恒定姿态,对曲面、圆周面连续打磨,保证打磨一致性。
长行程地轨外部轴
场景:风电叶片、大型钢结构打磨,机器人在地轨移动,覆盖超大工件全长。
四、喷涂、涂胶
旋转 / 翻转变位机
场景:阀门、五金件、汽车零部件喷涂;工件旋转,喷枪保持合适距离与角度,工件各个面均匀上漆;也用于密封胶连续涂胶,跟随工件旋转完成环形胶道。
地轨外部轴
场景:大型车厢、罐体喷涂,机器人沿轨道移动,完成大表面喷涂作业。
五、搬运、码垛、机床上下料
第七轴地轨
场景:一台机器人服务多台 CNC 机床、多工位上下料;机器人在地轨来回移动,依次抓取多台机床工件;仓库、物流码垛,扩大机器人覆盖范围。
多数项目为独立轴模式:地轨移动到位后,机器人执行抓取,不参与路径插补;少数长距离连续搬运场景配置协调轴。
伺服分度转台(独立外部轴)
场景:多工位循环工装,转台旋转分度,转台到位锁止后机器人执行抓取 / 装配,使用
PSTART/PWAIT并行任务控制外部轴,机器人可同时执行其他动作,减少等待时间。
六、双机 / 多机器人共享外部轴
场景:大型工件焊接,两台机器人共用同一套变位机工装轴,两台机器人同时对同一工件作业,系统支持 R1+S1、R2+S1 两套协调程序,大幅提升工作站效率。
适用:重型工程机械、大型车架焊接。
七、工艺伺服轴
不作为运动链参与插补,仅伺服定位:
焊枪伺服摆动轴、伺服焊枪压力轴;
工装伺服夹紧、伺服滑台;
送丝机构、刀具伺服旋转轴。
八、安川外部轴选型快速对照表
表格
| 应用场景 | 推荐外部轴类型 | 是否需要协调运动 | 关键指令 |
|---|---|---|---|
| 连续焊缝、旋转工件焊接 | 旋转工装轴 S1/S2 | ✅需要 | SMOVL、SMOVC |
| 长焊缝边走边焊 | 线性协调地轨 | ✅需要 | SMOVL |
| 转台转位后再焊接 / 抓取 | 独立旋转分度轴 | ❌不需要 | PSTART/PWAIT |
| 多机床轮换上下料 | 独立地轨第七轴 | ❌不需要 | MOVJ |
| 双机器人共用工装变位机 | 工装轴 S1 | ✅双机协调选项 | SYNC 同步标签 |
补充:安川协调外部轴必须执行工装轴标定,建立机器人 TCP 与变位机工件坐标系的运动学关系,否则跟随运动轨迹会偏移出错。


