核心要点:角度预设在夹爪驱动器内部,安川机器人只输出二进制编码 DO 选档位 + 触发 DO 启动旋转;闭环定位全部由夹爪伺服控制器完成,安川机器人 IO 只负责下发指令与读取状态,机器人本身不参与角度计算大寰机器人 和库卡逻辑思想一致,区别是安川的 IO 指令语法、IO 地址体系(IN# / OT#)不一样。
一、IO 编码信号定义
二进制编码:N 根 DO,可以选出 2ⁿ 个预设角度档位 示例:3 位编码 DO,最多 8 个角度档位| 信号类型 | 安川侧信号 | 作用 | |---|---|---| | 编码输出(机器人→夹爪) | OT#001(Bit0) | 角度编码最低位 | | 编码输出(机器人→夹爪) | OT#002(Bit1) | 角度编码第 2 位 | | 编码输出(机器人→夹爪) | OT#003(Bit2) | 角度编码第 3 位 | | 触发输出 | OT#004 | 旋转启动触发(上升沿有效) | | 夹爪反馈输入(夹爪→机器人) | IN#001 | 旋转到位信号 | | 夹爪反馈输入 | IN#002 | 夹爪故障报警 |
编码表举例(3Bit,8 档,提前在夹爪软件里预设好角度) | 档位 | Bit2 (OT3) | Bit1 (OT2) | Bit0 (OT1) | 预设角度 | |---|---|---|---|---| | 0 | 0 | 0 | 0 | 0° | | 1 | 0 | 0 | 1 | 45° | | 2 | 0 | 1 | 0 | 90° | | 3 | 0 | 1 | 1 | 135° | | 4 | 1 | 0 | 0 | 180° | | 5 | 1 | 0 | 1 | 225° | | 6 | 1 | 1 | 0 | 270° | | 7 | 1 | 1 | 1 | 315° |
工作流程:
在夹爪上位机软件预先把每个编码值绑定对应角度
安川机器人输出对应编码 DO 组合
机器人置位触发 OT#004(上升沿,夹爪识别到边沿就读取当前编码,执行旋转)
夹爪伺服闭环走到预设角度,完成后拉高 IN#001 到位信号
安川机器人程序
WAIT IN#001 ON,等待到位,随后复位所有编码 + 触发信号
重点:编码只用来选预存档位,不能实时下发任意角度值;想要连续任意角度,改用 485/Modbus 或者 Profinet 总线通讯
二、接线与 IO 配置(YRC1000 / YRC1000micro)
硬件:安川控制柜通用 IO 端子台(或远程 IO 模块)的OT(输出)接夹爪 DI;夹爪 DO 接到安川 IN,24V/0V 共地,PNP/NPN 要和夹爪匹配,很多电爪默认 NPN。
示教器 IO 映射: 菜单【系统】→【I/O】→【通用输入输出】,定义 IN#、OT# 编号,可自定义注释。
手动测试:示教器强制 ON/OFF OT 编码信号,观察夹爪侧 DI 指示灯变化,确认接线无误。
三、安川机器人 JOB 程序示例(INFORM 语言)
NOP
'===== 旋转到90度,对应编码 Bit2=0 Bit1=1 Bit0=0 =====
OUT OT#001 OFF 'Bit0=0
OUT OT#002 ON 'Bit1=1
OUT OT#003 OFF 'Bit2=0
DELAY 0.1 '编码稳定,防止建立时间不足,夹爪读错编码
OUT OT#004 ON '触发启动
DELAY 0.1
OUT OT#004 OFF '触发脉冲(上升沿)
WAIT IN#001 ON TIMEOUT=2.0 '等待旋转到位,超时2秒防卡死
IF IN#002 ON THEN JUMP *ERR '检测故障跳转
'旋转完成,复位编码
OUT OT#001 OFF
OUT OT#002 OFF
OUT OT#003 OFF
END
*ERR
'故障处理逻辑
OUT OT#001 OFF
OUT OT#002 OFF
OUT OT#003 OFF
OUT OT#004 OFF
PAUSE
END
四、两种 IO 模式区分
二进制编码模式(上面这套,推荐多档位):少量 DO 实现多组角度,适合 4~8 档角度切换。
单 DO 直接档位模式(简易款):每个角度单独 1 路 DO,例如 OT1=0°、OT2=90°、OT3=180°;优点逻辑简单,缺点档位多了占用大量 DO。
五、注意
编码建立时间不足:编码信号必须先稳定,再给触发脉冲;不做延时,夹爪会读到错误编码,转到错误角度。
电平不匹配:安川 IO 默认 PNP,很多电动夹爪 IO 是 NPN,共地错误会导致信号识别异常。
触发是边沿触发,不是电平:持续给 ON 不会重复执行旋转,必须脉冲。
角度参数必须在夹爪软件预设:机器人程序里不能修改每个编码对应的角度值,只能切换编码。
务必加超时 TIMEOUT,夹爪卡滞时不会死等。
六、方案对比
IO 编码:低成本、接线简单;只能预设有限档位,不能任意角度,适合固定工艺。
总线通讯(Modbus/Profinet):机器人直接下发角度数值,任意角度可调,速度、扭矩也可实时修改;需要总线通讯板卡,成本更高。


