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安川工业机器人示教器教程 第六讲 机器人 I/O 信号与夹具控制实战
在工业现场，机器人并不是孤立工作的。
机器人通常需要配合很多设备，例如：
夹爪
气缸
传送带
定位夹具
视觉系统
PLC 控制系统
这些设备之间的信息交换，都是通过 I/O 信号 来完成的。
简单来说：
机器人给设备一个信号
设备执行动作
设备再返回一个信号
机器人继续工作
本节内容主要讲清楚：
什么是机器人 I/O
示教器如何查看 I/O
如何控制夹爪
机器人如何等待信号
机器人与 PLC 如何配合
这些内容几乎是每个机器人项目都必须使用的。
一、什么是机器人 I/O
I/O 的意思是：
Input / Output
也就是：
输入信号
输出信号
在机器人系统里：
输入信号
来自外部设备
输出信号
由机器人发送给设备
例如：
机器人控制夹爪关闭
机器人输出信号：
OUT1 = ON
夹爪动作完成后
夹具返回信号：
IN1 = ON
机器人检测到 IN1 后
继续执行程序。
二、安川机器人 I/O 类型
安川机器人通常有几种 I/O 类型。
常见的是：
通用输入 IN
通用输出 OUT
还有：
系统输入
系统输出
网络 IO
在示教器中通常看到：
IN#(1)
OUT#(1)
例如：
IN#(10)
OUT#(20)
这些就是信号编号。
三、示教器查看 I/O 状态
示教器可以直接查看所有信号状态。
操作步骤如下：
按下
MAIN MENU
进入主菜单。
选择
I/O
进入信号监控界面。
屏幕会显示：
输入信号列表
输出信号列表
每个信号后面会显示：
ON
OFF
例如：
IN#5 OFF
IN#6 ON
OUT#10 OFF
OUT#11 ON
这样就可以实时看到信号变化。
四、手动测试 I/O
在调试设备时，经常需要 手动测试信号。
例如：
测试夹爪
测试气缸
测试报警灯
可以在示教器上直接操作。
步骤如下：
进入
I/O界面。
选择
输出信号。
例如：
OUT#12
按
SELECT
再按
ON
设备就会动作。
例如：
夹爪关闭。
再按
OFF
夹爪打开。
这种方式在设备调试阶段非常常用。
五、机器人程序控制输出信号
在机器人程序中控制设备，其实非常简单。
只需要使用：
OUT 指令。
例如：
OUT OT#(10) ON
意思是：
输出信号10 打开。
如果关闭信号：
OUT OT#(10) OFF
例如夹爪控制程序。
机器人到取料位置：
MOVL P002
夹爪关闭：
OUT OT#(10) ON
等待夹紧完成：
TIMER T=0.5
机器人抬起：
MOVL P003
这样夹爪动作就完成了。
六、机器人等待输入信号
机器人经常需要 等待设备反馈。
例如：
夹爪夹紧完成
传送带到位
工件检测完成
这时候就要使用：
WAIT 指令。
例如：
WAIT IN#(5)=ON
意思是：
机器人等待
输入信号5变成 ON。
只有满足条件程序才继续。
七、典型案例：夹爪控制
这是最常见的机器人应用。
例如：
机器人抓取产品。
程序流程如下。
机器人移动到取料点：
MOVJ P001
直线下降：
MOVL P002
关闭夹爪：
OUT OT#(10) ON
等待夹紧信号：
WAIT IN#(3)=ON
机器人抬起：
MOVL P003
移动到放料位置：
MOVJ P004
下降：
MOVL P005
打开夹爪：
OUT OT#(10) OFF
等待夹爪打开：
WAIT IN#(4)=ON
抬起：
MOVL P006
回待机点：
MOVJ P000
这样一个完整的抓取流程就完成了。
八、机器人与 PLC 的配合
在大型自动化生产线中，机器人通常需要和 PLC 配合。
PLC 负责：
生产节拍
设备协调
安全控制
机器人负责：
搬运
焊接
装配
两者通过 I/O 通信。
典型流程如下。
PLC 发信号：
允许机器人工作
机器人收到信号：
开始执行任务。
任务完成后：
机器人发信号给 PLC。
PLC 再启动下一工序。
例如：
PLC → 机器人
IN#10 = ON
机器人开始运行。
机器人 → PLC
OUT#20 = ON
表示任务完成。
PLC 再启动传送带。
九、机器人等待多个条件
有时机器人需要等待多个条件。
例如：
夹爪到位
传送带停止
可以使用：
WAIT 指令组合。
例如：
WAIT IN#(3)=ON AND IN#(4)=ON
意思是：
两个信号都成立
程序才继续。
这样可以避免设备未到位时机器人动作。
十、机器人报警信号
机器人也可以发送报警信号。
例如：
夹爪未夹紧
产品掉落
视觉检测失败
机器人可以通过：
输出信号
通知 PLC。
例如：
OUT OT#(30) ON
PLC 接收到信号后：
停止生产线
报警提示。
这样可以避免生产事故。
十一、现场常见调试技巧
现场工程师常用几个技巧。
信号监控
示教器打开 I/O 页面。
实时观察信号变化。
可以快速判断：
信号是否正确。
手动触发信号
如果设备没接好。
可以手动 ON/OFF。
验证程序逻辑。
单步运行
程序设置为：
STEP 模式。
逐行执行程序。
方便调试 IO。
十二、典型生产案例
例如一个装配机器人。
生产流程如下。
机器人等待 PLC 信号：
WAIT IN#(10)=ON
机器人开始动作：
MOVJ P001
移动到取料位置：
MOVL P002
关闭夹爪：
OUT OT#(10) ON
等待夹紧：
WAIT IN#(5)=ON
移动到装配位置：
MOVJ P003
插入产品：
MOVL P004
打开夹爪：
OUT OT#(10) OFF
等待释放完成：
WAIT IN#(6)=ON
机器人抬起：
MOVL P005
通知 PLC：
OUT OT#(20) ON
PLC 收到信号后：
启动下一工位。
十三、本讲总结
本讲重点讲了：
机器人 I/O 的基本概念
示教器查看信号
机器人控制输出
机器人等待输入
夹具控制方法
PLC 与机器人配合
在真实项目中：
几乎所有机器人程序都包含 I/O 控制。
只要掌握：
OUT 指令
WAIT 指令
基本就可以完成：
抓取
装配
搬运
上下料
等自动化任务。
下一讲我们将讲：
安川机器人示教器故障报警与排查
包括：
报警代码
示教器报警界面
常见报警处理
机器人无法启动原因
现场排故流程
这一讲对现场工程师非常重要。
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