安川机器人(Motoman)与基恩士视觉(CV-X / XG-X / 2D VGR 系列)是工业界非常成熟的组合,配合核心在于:专用协议直连 + 9 点标定 + 坐标偏移实时修正 + 安全触发时序,可实现 **±0.02~0.1mm** 级视觉引导抓取 / 装配。
一、硬件连接与通信
1. 连接方式(推荐)
以太网 TCP/IP(首选)
控制器:安川 DX200 / YRC1000 / YRC1000micro
视觉:基恩士 CV-X / XG-X / VGR 系列
网线直连或交换机(同一网段)
I/O 硬触发(辅助时序)
机器人 DO → 基恩士外部触发(拍照)
基恩士 OK/NG → 机器人 DI(结果就绪)
2. 基恩士侧:机器人通信设置
进入 [环境设置] → [机械手连接]
厂商选择:YASKAWA MOTOMAN
通信类型:以太网(TCP Client/Server)
设置:
机器人 IP:如
192.168.0.10端口:8080 或 50000(常用)
协议:基恩士专用机器人协议(非自定义 Socket)
输出数据:X/Y/Z/Rx/Ry/Rz(6D 位姿)
单位:mm / °
格式:32 位浮点数(Double)
3. 安川机器人侧:IP 与通信
YRC1000:
路径:系统 → 网络设置 → 以太网
设置 IP:
192.168.0.10(与视觉同网段)启用 机器人服务器 Socket(或基恩士专用协议)
二、手眼标定(9 点标定,关键步骤)
1. 标定模式(按安装)
眼在手上(Eye-in-Hand):相机装在机器人法兰(动态)
眼固定(Eye-to-Hand):相机装在机架(静态,推荐)
2. 基恩士 9 点标定流程
机器人上装 标定针(Tip)
示教 9 个分布点(覆盖视野)
每个点:
机器人到点 → 触发拍照 → 视觉记录坐标
基恩士自动计算:
相机坐标 ↔ 机器人基坐标 变换矩阵
标定精度:±0.01~0.05mm
3. 安川侧:加载标定结果
标定完成后,视觉直接输出 机器人坐标系偏移量
机器人程序用 SET E / ADD 指令叠加偏移
三、安川机器人程序框架(标准 VIS 引导)
1. 变量定义
plaintext
// 视觉偏移量(D双精度浮点) D010: V_X // X偏移 D011: V_Y // Y偏移 D012: V_Z // Z偏移 D013: V_RX // RX旋转 D014: V_RY // RY旋转 D015: V_RZ // RZ旋转 // 目标点 P001: 基准抓取点(示教点) P002: 视觉修正后点
2. 主程序(标准时序)
plaintext
// 1. 初始化 MOVJ C00000 VJ=50.0 // 安全点 VIS_INIT // 视觉通信初始化(自定义JOB) // 2. 循环 LOOP // 3. 移动到拍照位 MOVL P_PHOTO V=200.0 Z=50 // 拍照点(视野中心) // 4. 触发视觉(DO+等待) DOUT OT#(TRIG) ON // 基恩士外触发 WAIT T=0.1 DOUT OT#(TRIG) OFF WAIT DI#(VIS_OK) = ON // 等待视觉完成 // 5. 读取视觉偏移(D变量) CALL JOB:VIS_GET_DATA // 读取D010~D015 // 6. 坐标修正(核心) P002 = P001 // 复制基准点 // 叠加偏移 SET E P002,X = P001,X + D010 SET E P002,Y = P001,Y + D011 SET E P002,Z = P001,Z + D012 SET E P002,RX = P001,RX + D013 SET E P002,RY = P001,RY + D014 SET E P002,RZ = P001,RZ + D015 // 7. 执行抓取 MOVL P002 V=100.0 FINE // 修正后抓取点 // 抓取动作... MOVL P_PHOTO V=200.0 // 返回拍照位 ENDLOOP
3. VIS_GET_DATA(读取视觉)
用 Socket Receive 或 基恩士专用协议
直接解析为 D010~D015(Double)
四、基恩士视觉程序要点
工具与工件程序(Recipe)
支持多品种切换(机器人发送 Recipe 号)
输出配置
输出:X/Y/Z/Rx/Ry/Rz
坐标系:机器人基坐标
时序 IO
TRIG:机器人 DO→拍照
BUSY:视觉处理中
OK/NG:结果有效
精度过滤
开启 异常值剔除
重复精度:±0.02mm
五、配合精度与稳定性优化
1. 精度保证
标定:9 点全覆盖、光照稳定
拍照姿态:固定 P_PHOTO,避免抖动
速度:拍照位 V≤200mm/s,FINE 停止
光源:同轴光 / 环形光,消眩光、高对比度
2. 通信稳定
TCP 保活:超时重连机制
数据校验:接收后核对 OK 标志
I/O fallback:通信异常时报警停机
3. 安川特殊优势
支持 32 位浮点数直接传输(D 变量)
SET E 指令方便位姿修正
支持 动态 TCP 偏移,适配多工具
六、常见应用模式
2D 平面抓取(料框散乱)
X/Y/RZ 修正,Z 固定
3D 抓取 / 装配(料箱 / 堆垛)
X/Y/Z/Rx/Ry/Rz 全 6D 修正
视觉检测 + 分拣
基恩士输出:位置 + OK/NG + 角度
高精度贴合(0.05mm 级)
视觉 + 力控组合
七、常见问题与排错
偏移不准
原因:标定差、光照变、TCP 不准
处理:重标定、检查工具 TCP、固定光源
通信断
原因:IP 不同、端口冲突、网线松动
处理:ping 通、重设 IP、换网线
抖动 / 超调
原因:速度快、加减速大
处理:V≤100~200、AccSet 50
总结
安川 + 基恩士高效配合 =
专用以太网协议直连(稳定高速)
9 点手眼标定(坐标精准映射)
DO 触发 + DI 等待(时序可靠)
D 变量 + SET E(安川原生浮点数修正)
固定拍照姿态 + 光源(±0.02~0.1mm 级精度)。


