适用控制器:R‑30iB / R‑30iB Plus;地轨作为Group1 的 J7 轴(第七轴),和机器人本体 6 轴同运动组,实现完全联动,机器人 TCP 运动时地轨同步跟随,焊接、搬运、光伏组件上下料都常用。
重要前提:必须有软件选项 A05B‑2600‑J518(Extended Axis Control 扩展轴),没有该选项无法启用外部轴;查看路径:
MENU‑0 Next‑Status‑Version‑F3(OPTION)。 硬件:发那科 αiS/αiF 伺服电机 + 外部轴放大器,FSSB 光纤总线;电机必须带抱闸;地轨配有原点、正负硬限位开关。
一、硬件连接
地轨伺服放大器安装在控制柜扩展槽,FSSB 光纤接入系统轴卡;
电机动力线、脉冲编码器线缆接入对应放大器;
电机抱闸由机器人控制器输出控制;
地轨正负硬限位接入安全急停回路,触发直接急停;原点传感器分配 DI 信号;
地轨机械要调水平,齿条间隙调整到位,否则高速抖动、定位差。
二、控制启动,添加外部轴
示教器按住
PREV+NEXT,上电,选择 3 Controlled Start(控制启动)。MENU → 9 Maintenance → F4 MANUAL → Extended Axis Control运动组选 Group1(本体 + 地轨同一组,实现联动)
FSSB Line:1
Hardware Start Axis:7
Total Ext Axis:1(1 根地轨轴)
Add Axis:1,确认添加 J7 轴。
退出,冷重启控制器(关机再上电)。
三、轴参数设置 MENU‑System‑Axis(J7 地轨轴)
轴类型:Linear 直线轴,不是旋转轴;单位 mm。
表格
| 参数 | 说明示例 |
|---|---|
| Motor Type | 匹配地轨电机型号 αiS‑xx |
| Gear Ratio 减速比 | 电机转多少圈,地轨走 1mm(齿条齿轮必须算准确,错则跑飞) |
| Max Speed 最大速度 | 如 2000 mm/s,按机械允许速度设置 |
| Max Acc/Dec | 500‑1000 mm/s² |
| Soft Limit + /‑ | 地轨有效行程,两端预留 50mm 安全余量,例:50~3050 mm |
| Home Position | 0.0 mm(原点基准) |
| Brake Control | 启用抱闸控制 |
| Load Ratio 负载等级 | 根据地轨实际负载设置 |
减速比计算公式: 齿轮齿条:\(每mm电机圈数 = 电机转数 ÷ 移动距离(mm)\),填入\(Gear\_Ratio\)。
四、外部轴零点标定
切换到 JOG 模式,J7 轴手动点动,把地轨移动到机械原点位置,触发原点传感器。
MENU‑Robot‑Calibration‑Ext Axis‑Master Position,把当前位置设为 0.0 mm。执行
HOME ALL,全部轴回零,J7 自动回到原点;校验 JOG 正负方向是否和机械运动方向一致,方向反修改参数反向。
⚠️:零点错误,联动时 TCP 轨迹完全跑偏。
五、联动编程(Group1 本体 + J7 地轨同组)
地轨加入 Group1 之后,MOVJ、MOVL 指令自动包含第七轴,TCP 运动地轨同步联动,不需要特殊指令。 示例程序:
J HOME ;全部轴回零
MOVJ P1 VJ=30% ;关节运动,地轨随本体一起运动
MOVL P2 V=1000mm/s ;直线插补,TCP做直线,地轨同步跟随
示教点位时,JOG 同时移动机器人本体 + 地轨,记录目标点 P1/P2;
程序运行时,机器人 6 轴 + 地轨 J7 七轴联动。
区分两种模式:
同组联动(Group1,J7 属于 G1):TCP 直线运动,地轨同步跟随,焊接、连续路径工艺用。
分两个运动组 G1、G2:机器人本体一组,地轨单独一组;只能点位移动,不能 TCP 联动跟随,只适合简单搬运移位。
六、坐标系要点
工具坐标系 UTOOL正常标定;
用户坐标系 Uframe 以机器人本体底座为基准,地轨属于机器人底座的延伸,不需要额外工装轴标定(变位机才需要工装轴标定)。
地轨是移动机器人底座,不是工件变位机,不要混淆。
七、安全与 IO 逻辑
地轨硬限位接入安全回路,触发系统急停;软限位在轴参数设置,超出软限位伺服禁止运动;
抱闸逻辑:伺服使能打开抱闸;报警、急停、伺服关闭立刻抱闸锁紧;
原点信号:
HOME ALL使用;断电重启后,需要执行回零(绝对值编码器可省去回零)。
八、常见调试坑点
减速比设置错误:地轨移动距离与指令不一致,运动直接跑飞,一定要实测校准。
地轨分到 Group2:只能独立点位移动,TCP 不跟随,不能做连续路径联动。
零点 Master 没有做:点位偏移,轨迹错误。
机械齿条间隙大:高速联动时 TCP 抖动;需要机械侧消除间隙。
地轨方向反:轴参数里修改旋转方向。
九、两种方案对比
机器人控制器内置 J7 外部轴(推荐)FSSB 总线,七轴联动,TCP 同步跟随,适合焊接、连续轨迹工艺;成本高,需要 J518 选项。
地轨独立伺服 + PLC 控制地轨由 PLC 控制,机器人只做点位;机器人 TCP 不会和地轨联动跟随,只能地轨走到位置后机器人干活;不能做连续路径同步,适合简单搬运。
十、光伏行业使用要点
光伏组件焊接、搬运、排版工作站,地轨用来扩大机器人作业范围:
地轨速度不要盲目拉高,优先保证运行平稳,减少抖动;
负载等级参数按实际机器人 + 滑台总负载设置;
多工位示教,全部点位需要在 G1 组下记录;
程序开头强制 HOME ALL 回零,防止零点丢失造成撞机。

