安川机器人与双轴变位机的配合核心是通过 DX200/NX100 控制器将变位机 AB 轴设为外部轴，实现6+2 轴协调联动，关键在外部轴配置、协调校准、联动编程与安全互锁，焊接场景可稳定实现平焊位最大化与轨迹精度≤±0.1 mm。以下为可直接落地的完整方案。
一、核心配置与选型（焊接 / 装配通用）
表格
| 子系统 | 规格参数 | 推荐型号 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 机器人本体 | 负载 5–200 kg，臂展 1.5–4.2 m，重复定位 ±0.03~±0.06 mm | MA2010、AR1440、UP6（弧焊） | 焊接选 AR 系列，装配选 MP 系列 |
| 控制器 | DX200/NX100，支持外部轴扩展，EtherCAT 实时总线 | DX200（主流）、NX100（经济型） | 最多扩展 8 个外部轴，支持协调功能 |
| 双轴变位机 | A 轴（回转）+ B 轴（翻转），负载 100–5000 kg，重复定位 ±0.09~±0.1 mm | 安川 HP 系列、科慧 KEHUI-1410 | 焊接场景配防飞溅护罩，重载带双抱闸 |
| 驱动与减速 | 变位机伺服：1.5–15 kW（Σ-7 系列），减速机：RV-40E~RV-110E | 安川 Σ-7 伺服，RV 减速机 | 翻转 B 轴必须带双抱闸，防止失速 |
| 安全配置 | STO/SLS/SBC（PLd），急停 / 限位 / 安全门互锁，双轴抱闸 | 安川安全单元，第三方光栅 | 变位机与机器人使能硬线互锁 |
二、硬件连接与外部轴配置（步骤化）
硬件接线（关键端子）
动力线：变位机伺服电机接控制器伺服输出端子（X1–X8）。
编码器线：伺服编码器接控制器反馈端子（JZSP-CMPxx）。
安全线：变位机 STO、抱闸、限位、急停接入控制器安全回路（S1–S8），与机器人互锁。
总线：EtherCAT（推荐）或 PROFIBUS，连接变位机驱动器与控制器，周期≤4 ms。
外部轴定义（DX200 操作）
进入【系统】→【轴配置】→【外部轴】，新增 A 轴（回转）、B 轴（翻转），设定轴类型为 “旋转轴”，负载参数（工件 + 夹具重量 ×1.2 安全系数）。
配置减速机比、编码器分辨率、限位范围（A 轴 0–360°，B 轴 ±120°~±180°）。
设定速度 / 加速度限制：A 轴≤10 rpm，B 轴≤5 rpm，加速度≤0.5 rad/s²（中载）。
伺服参数匹配
变位机伺服与机器人伺服参数统一，启用 “转矩前馈”“摩擦补偿”，优化动态响应。
翻转 B 轴配置 “重力补偿”，抵消工件自重影响，减少抱闸磨损。
三、协调校准（确保联动精度，必做）
安川协调功能需通过 “三点校准” 建立机器人与变位机的位置映射，步骤如下：
准备：机器人法兰装针状工具，变位机装定位靶（P 点）；轴组选择 “机器人 + A+B”。
C1 点：A 轴水平，B 轴 0°，机器人工具尖点与 P 点重合，登录 C1。
C2 点：B 轴旋转 30°，保持工具姿态与 P 点重合，登录 C2。
C3 点：A 轴旋转 45°，B 轴旋转 - 30°，保持工具姿态与 P 点重合，登录 C3。
校准计算：控制器自动生成协调参数，验证：移动变位机，机器人工具尖点始终对准 P 点，误差≤0.05 mm。
四、联动编程与工艺实现（焊接示例）
编程模式选择
采用 “协调模式”（Coordination Mode），支持 6+2 轴联动插补，轨迹精度≤±0.1 mm。
焊缝示教：先在变位机 0 位示教焊缝起点 / 终点，再通过协调指令自动调整变位机姿态，使焊缝处于平焊位（PA）。
核心指令（AS 语言）
plaintext
工艺优化要点
焊接速度与变位机转速匹配：V 焊枪 = V 焊缝 + V 变位机线速度，避免焊缝偏移。
多层多道焊：通过变位机翻转，使每道焊缝处于最佳平焊位，减少缺陷。
碰撞防护：启用机器人碰撞传感器，变位机配置软限位，联动时实时监测干涉。
五、调试与验证清单（现场落地）
表格
| 调试项目 | 标准指标 | 测试方法 |
|---|---|---|
| 单轴精度 | 变位机重复定位 ±0.09~±0.1 mm（R500 处） | 激光跟踪仪测量 A/B 轴旋转 10 次，记录偏差 |
| 联动精度 | 轨迹误差≤±0.1 mm | 示教 10 个联动点，激光跟踪仪对比实际轨迹与理论轨迹 |
| 安全功能 | STO 响应≤200 ms，抱闸断电 1 s 内抱死 | 急停测试，监测变位机停止时间，验证互锁 |
| 工艺稳定性 | 焊缝成形均匀，无咬边、焊瘤 | 焊接试板，X 射线检测内部质量，外观检查 |
六、常见问题与解决方案
表格
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 联动时轨迹偏移 | 协调参数错误 | 重新执行三点校准，检查变位机负载参数 |
| 变位机翻转时抖动 | 重力补偿不足 | 调整 B 轴重力补偿参数，增加转矩前馈 |
| 安全回路报警 | 互锁线路接触不良 | 检查 STO、限位、急停接线，用万用表测量通断 |
| 伺服过载 | 负载计算错误 | 重新核算工件 + 夹具重量，调整伺服参数，增大安全系数 |
总结
安川机器人与双轴变位机的配合核心是外部轴精准配置、协调校准、联动编程与安全互锁。按上述步骤完成硬件连接、轴配置、校准与编程，可实现稳定的 6+2 轴联动，满足焊接、装配等复杂工艺需求。关键在于负载与刚性校核，以及协调参数的精准设定，确保轨迹精度与安全性能。
