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机器人做从站和做主站时的应用场景有哪些不同?
发布时间:2025-11-30        浏览次数:3        返回列表

机器人做主站 vs 从站:应用场景核心差异(工业实操落地)

机器人做主站和从站的核心区别,本质是 “控制权限与系统角色” 的不同

  • 「从站」:机器人是 “执行单元”,接收主站(PLC / 运动控制器)的指令,被动完成动作,不参与其他设备协调;

  • 「主站」:机器人是 “系统中枢”,主动下发指令控制从站设备(传感器、夹具、焊机),协调多设备联动,无需额外主站。

以下结合工业场景,详细拆解二者的应用场景差异、核心适配场景及选型逻辑:

一、核心应用场景对比表(一目了然)

对比维度机器人做从站(Slave)机器人做主站(Master)典型行业 / 设备
系统角色执行器(被动响应):接收主站指令(位置、速度、IO 信号),仅完成自身动作控制中枢(主动协调):下发指令给从站设备,同步自身动作与外部设备从站:汽车焊装线、电子装配线;主站:小型自动化岛、单机设备
控制逻辑来源主站(PLC / 运动控制器):系统逻辑、安全联锁、多设备协同由主站统一编写机器人控制器:系统逻辑、设备联动、安全控制均在机器人程序中实现从站:依赖 PLC 编程;主站:依赖机器人编程
联动设备类型仅需接收主站信号,无需直接控制其他设备(如仅接收 PLC 的 “启动 / 停止” 信号)直接控制从站设备:IO 模块、传感器、夹具、焊机、输送线、视觉系统主站:需多设备协同的单机 / 小型线体
系统复杂度高(需主站 + 机器人,适合大规模、多机器人联动)低(仅机器人 + 从站设备,无额外主站)从站:大型工厂自动化线;主站:小型车间、定制化设备
灵活度与扩展性灵活度高(新增机器人 / 设备仅需主站组态);扩展性强(支持百级设备联动)灵活度中等(新增设备需在机器人中配置);扩展性有限(支持 10~32 个从站,因品牌而异)从站:批量产线;主站:小批量多品种生产
安全控制主站统一负责安全联锁(急停、安全门、互锁信号)机器人控制器集成安全功能(如 FANUC Safety、ABB SafeMove),直接控制安全设备从站:高安全等级场景(汽车、重工);主站:一般安全等级(电子、3C)
编程维护分工明确:PLC 工程师写系统逻辑,机器人工程师写运动程序集中维护:仅需机器人工程师编写程序(运动 + 设备联动)从站:大型团队协作;主站:小型团队 / 单机维护
成本投入高(需额外投入 PLC、运动控制器、通讯模块)低(省去主站成本,仅需机器人 + 从站设备)从站:大规模生产线;主站:初创企业、小型自动化改造

二、从站应用场景:被动执行,适配大规模协同

机器人做从站是工业界 最主流的场景,尤其适合多设备、大规模、高安全等级的自动化系统,核心是 “主站统筹,机器人专注执行”。

1. 典型场景 1:汽车焊装 / 总装线(多机器人协同)

  • 系统构成:PLC(主站)+ 10~20 台机器人(从站)+ 输送线 + 焊机 + 安全门;

  • 工作逻辑:

    1. PLC 作为主站,负责接收生产计划(如 “焊接车型 A”)、协调输送线将车身送至指定工位;

    2. PLC 向对应机器人下发焊接指令(如 “机器人 1 焊接左车门,机器人 2 焊接右车门”),同步控制焊机启动、安全门关闭;

    3. 机器人(从站)接收指令后,执行预设焊接路径,完成后向 PLC 反馈 “动作完成” 信号;

    4. PLC 收到所有机器人反馈后,控制输送线将车身送至下一工位。

  • 核心优势:PLC 统一协调多机器人,避免动作冲突,支持产线柔性切换(如快速切换车型)。

2. 典型场景 2:电子 / 3C 产品装配线(高精度同步)

  • 系统构成:运动控制器(主站)+ 4 台机器人(从站)+ 视觉系统 + 工装夹具;

  • 工作逻辑:

    1. 视觉系统识别产品位置,将坐标发送给运动控制器(主站);

    2. 主站计算各机器人的运动轨迹(如 “机器人 1 取料,机器人 2 贴胶,机器人 3 装配,机器人 4 检测”),同步下发位置指令;

    3. 机器人(从站)按指令高精度执行动作,动作完成后反馈信号给主站;

  • 核心优势:主站实现多机器人的插补同步(如轨迹协同、速度匹配),保证装配精度(±0.01mm)。

3. 典型场景 3:物流分拣线(多设备联动)

  • 系统构成:PLC(主站)+ 2 台码垛机器人(从站)+ 皮带输送线 + 扫码枪;

  • 工作逻辑:

    1. 扫码枪识别货物信息,发送给 PLC;

    2. PLC 根据货物类型,控制输送线将货物送至对应机器人工位,同时向机器人下发码垛指令(如 “码垛层数 3 层,排列方式矩阵”);

    3. 机器人(从站)执行码垛动作,完成后反馈 “码垛完成”,PLC 控制输送线继续送料;

  • 核心优势:PLC 统筹物流路径与机器人动作,适配高吞吐量(如每小时 1000 件)。

从站场景核心适配条件:

  • 多机器人协同(≥3 台);

  • 高安全等级需求(需统一安全联锁);

  • 大规模生产线(需灵活扩展设备);

  • 分工明确的团队(PLC 工程师 + 机器人工程师)。

三、主站应用场景:主动协调,适配小型自动化

机器人做主站适合 单机设备、小型自动化岛或无 PLC 的场景,核心是 “省去主站成本,简化系统架构”,机器人既做运动执行,又做设备协调。

1. 典型场景 1:小型零件加工自动化岛(单机多设备)

  • 系统构成:机器人(主站)+ 数控车床(从站)+ 夹具(从站)+ 检测传感器(从站);

  • 工作逻辑:

    1. 机器人(主站)下发指令给夹具,夹具夹紧工件;

    2. 机器人控制数控车床启动加工,同时实时读取检测传感器的信号(如加工温度、尺寸);

    3. 加工完成后,机器人接收车床的 “完成信号”,取下工件,送至检测工位;

    4. 检测传感器将结果反馈给机器人,机器人根据结果将工件分类(合格 / 不合格);

  • 核心优势:无需 PLC,系统架构简单(仅 1 台机器人 + 3 个从站),成本降低 30%~50%,适合小批量生产(如日均 500 件)。

2. 典型场景 2:定制化焊接工作站(机器人 + 焊机)

  • 系统构成:机器人(主站)+ 焊机(从站)+ 变位机(从站)+ 安全门(从站);

  • 工作逻辑:

    1. 机器人(主站)控制安全门关闭,变位机旋转至焊接角度;

    2. 机器人下发指令给焊机,启动焊接电源,同时机器人执行焊接轨迹;

    3. 焊接过程中,机器人实时调整自身速度与焊机的电流 / 电压(如厚板焊接时增大电流);

    4. 焊接完成后,机器人控制焊机停机,变位机复位,安全门打开;

  • 核心优势:机器人与焊机直接联动,响应速度快(无 PLC 通讯延迟),适合定制化焊接(如单件小批量的机械零件)。

3. 典型场景 3:实验室 / 教学设备(简化系统)

  • 系统构成:机器人(主站)+ 视觉相机(从站)+ 气动夹爪(从站);

  • 工作逻辑:

    1. 机器人(主站)控制视觉相机拍照,读取产品坐标;

    2. 机器人根据坐标计算取料轨迹,同时控制气动夹爪张开;

    3. 机器人取料后,将产品放置在指定位置,夹爪闭合,完成动作;

  • 核心优势:系统简单易维护,适合教学、研发或小型实验场景(无需复杂 PLC 编程)。

4. 典型场景 4:AGV + 机器人联动(移动作业)

  • 系统构成:AGV(从站)+ 机器人(主站)+ 货架(从站)+ 扫码枪(从站);

  • 工作逻辑:

    1. 机器人(主站)通过扫码枪识别货架上的物料,下发指令给 AGV,让 AGV 移动至货架旁;

    2. 机器人控制自身取料,同时反馈 “取料完成” 信号给 AGV;

    3. AGV 接收信号后,将物料送至指定工位;

  • 核心优势:机器人统筹移动与取放动作,无需额外 PLC 协调 AGV 与机器人。

主站场景核心适配条件:

  • 单机或小型自动化岛(≤5 个从站设备);

  • 无 PLC 资源或成本敏感;

  • 简单设备联动(无需复杂系统逻辑);

  • 维护团队规模小(仅机器人工程师)。

四、选型决策逻辑(现场落地参考)

什么时候选 “机器人做从站”?

  1. 产线需 3 台以上机器人协同;

  2. 涉及高安全等级(如急停、互锁、安全门联动);

  3. 未来可能扩展设备(如新增机器人、输送线);

  4. 团队有专业 PLC 工程师,能独立编写系统逻辑;

  5. 大规模量产场景(需高吞吐量、高稳定性)。

什么时候选 “机器人做主站”?

  1. 单机设备或小型自动化岛(≤5 个从站);

  2. 成本敏感,不想额外投入 PLC / 运动控制器;

  3. 设备联动逻辑简单(如机器人 + 焊机 + 变位机);

  4. 维护团队仅懂机器人编程,无 PLC 工程师;

  5. 小批量多品种生产(需快速切换工艺)。

避坑提醒:

  • 不建议机器人做主站的场景:多机器人复杂协同(≥3 台)、高安全等级(如汽车行业)、大规模设备联动(≥10 个从站)—— 机器人主站的扩展性和安全联锁能力弱于专业 PLC;

  • 不建议机器人做从站的场景:单机设备、成本敏感、小型团队 —— 额外投入 PLC 会增加成本和维护复杂度。

总结

  • 「从站」是 “大规模、高协同、高安全” 场景的最优解,核心价值是 “主站统筹,机器人专注执行”;

  • 「主站」是 “小型化、低成本、简单联动” 场景的性价比之选,核心价值是 “简化架构,省去主站成本”;

  • 选型的核心是 “系统规模 + 控制复杂度 + 团队能力 + 成本预算”:规模大、复杂度高→选从站;规模小、复杂度低→选主站。

若需针对具体场景(如 “3 台机器人 + 2 条输送线”“单机机器人 + 焊机 + 变位机”)判断是否适合做主 / 从站,或需要配置通讯协议(如 Profinet、EtherNet/IP),可提供详细设备清单和工艺需求,进一步精准选型!

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