3. 现场设备与工艺数据采集
离线编程的成果能否顺利迁移到现场，第一步不是改程序，而是把现场“摸清楚”。离线环境里我们假设的机器人型号、控制柜I/O分配、外部轴减速比、焊机通信方式，往往与现场实际存在偏差。这些偏差如果不在采集阶段暴露，就会在调试阶段以“点位偏移”“信号不通”“节拍对不上”的形式集中爆发。本节围绕五类必须采集的数据展开：机器人本体铭牌与版本信息、控制柜I/O配置、外部轴与变位机参数、工艺设备通信协议、节拍与工艺参数记录方法。
一、机器人本体铭牌与版本信息
铭牌是机器人身份的“身份证”，采集时要逐项抄录而非凭记忆。关键字段包括：品牌与型号（如某六轴机器人型号中的负载与臂长代号）、序列号、额定负载、最大工作半径、重复定位精度、防护等级、制造年份。型号中的负载与臂长直接决定离线程序里工具坐标系和可达性校验的边界，若离线按70 kg负载机型编程，现场却是50 kg机型，重载轨迹的加减速参数就必须重新核算。
版本信息比铭牌更容易被忽略，却直接影响程序兼容性。需要记录：控制器型号与软件版本（如V7.x与V8.x在指令语法、运动规划上可能有差异）、机器人本体固件版本、示教器版本、以及是否安装了特定选项包（如力控、视觉、外部轴协调运动选项）。采集方法是在示教器“系统信息/版本”界面逐屏拍照或导出系统备份文件，同时记录备份文件名与日期。建议把版本信息与铭牌合并成一张“设备身份卡”，后续每次现场变更都在卡上追加记录。
二、控制柜I/O配置
控制柜I/O是离线程序与现场设备之间的“神经末梢”。采集的核心是搞清楚三件事：有哪些I/O模块、每个点的物理地址与逻辑名称、以及点的方向与有效电平。
数字输入（DI）通常接安全门、光栅、夹具到位、工件检测等信号；数字输出（DO）接夹具夹紧、焊枪使能、气阀、指示灯等。采集时要区分“物理端口号”和“程序内逻辑名”，例如物理端口DI05在程序里可能叫“Fixture_Clamp_OK”。如果离线程序用的是逻辑名，而现场逻辑名与离线不一致，信号就会错位。有效电平同样关键：常开（NO）与常闭（NC）接法不同，程序里的判断条件就要取反。
模拟量I/O（AI/AO）用于焊接电流电压给定、胶量比例阀控制等，需要记录量程、对应工程量（如0～10 V对应0～300 A）、以及滤波设置。采集时建议直接导出控制柜I/O配置文件或截图I/O分配表，并标注哪些点已被占用、哪些点预留。对于安全I/O，还要单独记录其安全等级与接线方式，不能与普通I/O混为一谈。
三、外部轴与变位机参数
外部轴与变位机是离线编程中最容易“离线一套、现场一套”的部分。必须采集的参数包括：轴类型（直线滑台、旋转轴、双轴变位机）、减速比、编码器分辨率、软限位与硬限位、零点位置、以及轴与机器人的协调关系（是否参与协调运动、是否作为独立轴）。
减速比和编码器分辨率决定了“脉冲—角度/位移”的换算关系。例如某旋转变位机减速比为120:1，编码器为17位（131072脉冲/转），则电机转一圈对应变位机转3°，每个脉冲对应约0.0000229°。离线程序里若按错误的减速比生成角度，现场就会出现“转多转少”的系统性偏差。零点位置同样重要：变位机零点是否与离线模型一致，直接决定工件坐标系能否对齐。采集方法是在示教器外部轴参数界面逐项记录，并手动点动到几个已知角度，用角度尺或水平仪复核实际角度与显示值是否一致。
四、工艺设备通信协议
焊机、胶枪、相机等工艺设备与机器人的通信方式，决定了离线程序里工艺指令的写法。常见方式有三类：
- 硬线I/O：机器人通过DO给焊机“起弧”信号，通过AI给定电流电压，焊机通过DI回“电弧建立”“故障”。这种方式简单可靠，但参数切换能力弱，通常只能给定模拟量。
- 现场总线：如DeviceNet、Profinet、EtherCAT、CC-Link等。机器人作为总线主站或从站，与焊机交换控制字和状态字，可远程切换焊接程序号、读取实际电流电压。采集时要记录总线类型、站号、波特率、输入输出字节长度及映射关系。
- 专用协议/以太网：部分焊机、相机使用厂商专用协议或TCP/IP、Modbus TCP。需要记录IP地址、端口号、寄存器地址、数据格式（如大端/小端、浮点/整型）。
采集时不要只看说明书，要在现场实际触发一次通信，用示教器I/O监视或总线诊断工具确认信号能正确收发。例如让焊机起弧，观察机器人侧“Arc_Established”是否置位；给相机发触发，确认返回的坐标数据格式与离线假设一致。
五、节拍与工艺参数记录方法
节拍和工艺参数是迁移后验证“是否达标”的基准。节拍记录不能只记一个总时间，而要拆成：空走时间、焊接/涂胶时间、换枪或换夹具时间、等待外部设备时间。记录方法是用示教器或外部秒表，在程序关键节点插入计时或人工记录，至少重复3次取稳定值。工艺参数则包括焊接电流、电压、速度、摆焊频率与幅度、涂胶压力与流量、相机曝光与触发延迟等。
建议采用“参数记录表+现场标注”的方式：表中列出参数名、离线设定值、现场实测值、偏差、是否可接受；现场标注则是在工件或夹具上标记关键位置，便于复现。对于节拍，可记录各段耗时并计算占比，找出瓶颈段。例如某工作站总节拍92 s，其中焊接58 s、空走22 s、等待变位机12 s，那么优化重点应放在焊接参数与变位机协调上，而不是盲目提高机器人速度。
五类数据采集完成后，应形成一份可追溯的现场数据基线。这份基线不是一次性文档，而是后续离线程序修正、现场调试和验收的共同参照。采集阶段多花一小时核对，调试阶段往往能省下数小时的排查。下一阶段的工作，就是拿这份基线与离线工程逐项比对，找出需要修正的差异点。