埃斯顿采用ER-F 铸造重载六轴机器人 + 视觉感知 + 软浮动力控 + 专用扒渣工装 + 联动 PLC整套系统，适配中频炉炉前、转运铁水包两种高温扒渣工况，全程无人自动清除铁水表面氧化浮渣，分为硬件系统组成、核心感知控制逻辑、标准全自动工艺流程、专属铸造优化技术四部分说明。
一、整套扒渣工作站硬件组成
1. 核心本体：ER 系列铸造防护重载机器人
主力机型：ER170B-2650-F、ER210-F（对标 ABB IRB6710 负载区间）
三重高温防尘防护
手腕 IP67 整机 IP54，手臂填充硅酸铝隔热层，抵御 1300~1550℃铁水热辐射、铁渣飞溅；
关节多重耐高温油封、防腐环氧树脂涂层，电机、减速机做隔热隔离，杜绝高温老化烧损；
中空内置管线布局，线缆避开高温辐射区，大幅降低线缆更换频次。
机械刚性与力控硬件加厚铸铝臂身抗偏心载荷；手腕集成六维力传感器，搭配控制器内置直线软浮动工艺包，接触铁水面自动缓冲，避免铲头硬撞击搅动铁水卷渣埃斯顿自动化。
2. 扒渣专用末端执行器（工装）
耐高温扒渣铲 / 扒渣耙：钼铬合金 + 耐火涂层，不粘铁渣、耐温 1600℃；分宽面平耙（大面积浮渣）、窄长铲（包边死角残渣）两种；
工装内置压力检测、限位传感器：判断铲头是否接触铁水液面、渣层厚度；
快速快换盘：可自动切换扒渣耙、测温探头、孕育剂投放工装，一机多工序复用。
3. 智能感知单元（实现智能自适应扒渣关键）
双目红外 3D 视觉相机（水冷隔热防护罩）实时拍摄铁水包 / 中频炉液面，灰度算法区分亮区铁水、暗区浮渣，输出渣区三维坐标、渣层厚度、覆盖率；识别精度 98%，不受高温烟气、强光干扰。
激光测距传感器：实时监测液面高度，补偿铁水损耗、包体倾翻带来的液面落差；
红外测温仪：联动扒渣程序，铁水温度不达标暂缓扒渣，避免低温渣层结块难清理；
吹气赶渣辅助喷枪：压缩空气定向吹扫，将边缘散渣聚拢至中间主扒渣区，提升扒净率。
4. 控制与联动系统
埃斯顿自研 RCS2 控制柜，EtherCAT 总线高速通讯；
上位 PLC / 铸造 MES：联动中频炉、转运小车、渣料收集箱；
操作触摸屏：手动示教、自动循环、参数配方切换、故障预警；
E-Care 云平台：远程监控扒渣节拍、渣量、设备温升、维保提醒。
5. 配套辅机
水冷相机防护罩、耐高温渣料收集箱、除尘联动系统、安全光栅 / 激光区域防护。
二、核心控制逻辑（如何实现智能扒渣，区别固定轨迹专机）
1. 视觉坐标转换 + 动态路径规划
3D 相机采集液面图像，AI 算法划分主扒渣区、包边死角区、减速缓冲区；
视觉像素坐标自动换算机器人六轴关节坐标，实时生成无碰撞扒耙行走路径；
分层扒渣策略：厚渣区低速深铲、薄渣区轻刮，包口边缘自动降速，防止铁水泼洒溢出。
2. 六维力控软浮动闭环（埃斯顿独有铸造工艺包）
扒渣铲下降接触液面时，力传感器实时反馈接触压力；
控制器自动开启轴向软浮动，铲头随液面微小起伏自适应上下，不会用力下压搅动底层铁水；
铲起浮渣过程持续监测负载，渣料满载自动抬升，渣量过少自动二次补扒，扒渣覆盖率可达 90% 以上。
3. 多设备联动互锁逻辑
中频炉倾翻到位、转运小车定位信号到位→机器人允许启动扒渣；
炉门、安全区域有人闯入→机器人立即减速停机；
渣箱满料、除尘故障、机器人本体超温→自动暂停并报警。
三、全自动标准扒渣完整工艺流程（中频炉炉前场景）
步骤 1：待机定位与视觉扫描
机器人从安全原点移动至炉口上方拍照工位，水冷红外相机启动，扫描整锅铁水液面，计算浮渣分布、最优扒渣轨迹。
步骤 2：分层分区主扒渣循环
机械臂携带扒渣耙缓慢下降，力控软浮动贴合渣层；
按视觉规划路径匀速横向刮扫，将浮渣收拢至包中心；
铲头小幅下探承载渣料，平稳抬升离开液面（低速防铁水滴落损耗）；
重复 3~8 轮循环，直至视觉识别渣面覆盖率低于阈值。
步骤 3：包边死角二次补扒
主渣清理完成后，机器人切换窄耙，低速清理炉口侧壁、包沿残留结块浮渣；搭配吹气喷枪吹散粘连薄渣。
步骤 4：卸渣、工装清理
携带满载渣耙移动至专用渣料收集箱上方；
手腕翻转、小幅震动抖落全部铁渣；
铲头轻刮渣箱边缘，去除粘黏残渣，避免工装结瘤影响下一轮扒渣。
步骤 5：复检与工序交接
返回拍照工位二次扫描液面，若残渣超标自动追加一轮补扒；
扒渣合格后向 PLC 发送完成信号，允许执行球化孕育剂投放、舀取铁水浇注下道工序；
机器人返回高温安全待机位，等待下一炉循环。
四、埃斯顿机器人扒渣四大核心技术优势
国产全套自主软硬件，高温工况适配深度优化伺服、控制器、视觉、力控工艺包全部自研，针对铸造高温粉尘底层算法优化；相比进口机型，隔热、防尘密封适配国内中频炉非标炉口，无需大量二次改造，备件交付周期短、成本低。
力控软浮动 + 视觉双闭环，铁损更低、铸件品质稳定人工 / 普通固定轨迹扒渣易深挖带大量铁水，埃斯顿力控自适应贴合渣层，铁水带出损耗大幅下降；浮渣清除彻底，杜绝气孔、夹渣缺陷，铸件不良率显著降低。
高柔性适配多规格炉体 / 铁水包视觉自动补偿炉体、转运小车定位偏差，一套程序兼容不同吨位中频炉、不同容积浇包；支持多品种灰铁 / 球铁切换配方一键调用，适合多品种中小批量铸造厂。
安全冗余完善，高温高危工况稳定三班连续生产
多重温度监测：机器人本体、相机、电机超温自动停机冷却；
负载过载保护：铲头撞击炉壁、卡渣立刻急停，防止炉体损坏、铁水泄漏；
全封闭区域安全监控，彻底替代人工近距离炉前高温作业，规避烫伤、喷溅安全事故，单套可替代 2 名炉前扒渣工人。
五、两种主流落地应用场景区分
中频熔炼炉固定式扒渣（砂铸主流）机器人固定安装炉侧，单台对接 1~2 台中频炉，完成熔炼过程持续捞渣、出炉前深度扒渣，衔接自动浇注工序。
转运铁水包移动式扒渣重载机器人行走轨道 / 大臂展机型，对转运至浇注工位的铁水包二次扒渣，消除转运途中重新上浮的氧化渣，保障浇注纯净度。
