被动浮动属于末端机械硬件,埃斯顿机器人本身不需要特殊授权,浮动单元靠调压阀设定打磨压力;埃斯顿 EC/ER 系列控制柜没有本体自带的软件软浮动,柔顺完全依靠浮动机构本身。整套流程:机械装配→气路调试→负载标定→TCP 六点标定→工艺编程(过切量)→工艺调试。
埃斯顿法兰坐标系(TOOL0,重心 COG 基准)
看向 J6 法兰盘面:
Z 轴:垂直法兰面向外
X 轴:水平向右
Y 轴:竖直向上(右手坐标系,定位销方向为 Y 负方向)
重心 X/Y/Z 全部基于法兰中心,单位 mm;做负载识别时浮动单元必须通气锁死,禁止自由伸缩,否则动力学参数完全错误。
一、机械和气路安装
装配顺序:机器人 J6 法兰 → 转接法兰板(带定位销,不能只靠螺丝锁死) → 被动浮动补偿单元 → 打磨主轴 / 打磨头;
气管、吸尘管路、主轴线缆沿机器人拖链布置,预留运动余量,不能被拉扯;
气源增加精密调压阀,用于调节浮动单元的输出压力,从而控制打磨压力;
IO 配置:DO 输出控制打磨主轴启停,DI 读取主轴故障信号。
⚠️负载标定前置条件:通气把浮动单元锁死在固定伸出位置,不允许自由伸缩状态下做负载标定。
二、工具负载设置(动力学补偿,非常关键)
埃斯顿有两种方式设置负载:自动负载辨识、手动输入质量 + 重心 COG。
方式 1:自动负载辨识(推荐)
示教器:【运行准备】→【工具负载设置】,新建工具号(Tool1‑Tool7);
确认浮动单元已经锁死,所有末端零件(转接板 + 浮动 + 打磨头 + 磨片 + 线缆)全部装配到位;
执行【负载辨识】,按住使能,机器人自动多姿态摆动旋转,采集电机扭矩;
辨识完成,自动把质量 kg、重心 X/Y/Z (mm)、惯量写入当前工具;保存。
方式 2:手动输入(有样本 CAD 数据时)
把整套工具称重得到总质量;
将厂家提供的工具重心,换算到埃斯顿法兰坐标系 X/Y/Z;
在工具负载页面手动填写质量、重心、惯量参数。
更换砂轮 / 磨片后,重量重心发生变化,必须重新辨识或修改参数;参数错误会高速抖动、过载报警、损伤 J6 减速机。
三、TCP 工具坐标系标定(打磨曲面必备)
【坐标系管理】→【工具坐标系】→新建工具,和上面负载的工具编号保持一致;
选择六点法标定(4 点法只能标定位置,不能标定姿态,曲面打磨会偏移);
使用固定标定尖点,6 个不同姿态触碰参考点;
计算,控制残余误差≤0.3mm;误差过大重新标定。
负载辨识只识别质量重心,不会生成 TCP,两步分开操作。
四、程序编写要点(埃斯顿 IN‑E 语言)
被动浮动核心逻辑:机器人轨迹向工件方向给出2‑5 mm 过切量,机器人走到虚拟过切位置,工件把浮动单元压缩,产生打磨压力;过切量为 0,浮动完全不起作用。
in‑e
SetTool Tool1 ;调用已标定好的打磨工具 MoveJ PHome VJ=30 ;回安全原点 MoveL PApproach V=120 PL=0 ;靠近打磨起始位置 Set Do0 ;开启打磨主轴 Delay T=0.5 ;等待主轴转速建立 MoveL PGrind_Start V=80 PL=2 ;进入打磨轨迹(带过切量) MoveL PGrind_End V=80 PL=2 ;打磨直线轨迹 Reset Do0 ;关闭打磨头 MoveL PApproach V=150 PL=0 ;退刀
打磨速度:50‑200 mm/s;PL 拐角平滑开启;
过切量根据毛坯波动调整:铸件焊缝常用 2‑4mm;
调压阀压力调试:压力太小打不掉余量;压力太大压死浮动,变成刚性打磨。
五、调试步骤
空载运行程序,确认机器人无抖动、无负载报警;
不通气,手动移动机器人,确认浮动单元可以顺畅伸缩,无卡滞;
通气调压,设置初始气压;
低速试运行打磨,观察浮动单元压缩量;理想压缩量 1‑3mm;
调整气压、过切量、进给速度,直到打磨效果合格。
六、埃斯顿被动浮动单元常见踩坑
❌浮动单元未锁死,直接做负载辨识 → 重心、质量全部错误,高速剧烈抖动;
❌使用 4 点法标定 TCP,曲面打磨轨迹偏移;
❌程序没有设置过切量,浮动单元没有被压缩,等于刚性打磨,容易崩砂轮;
❌直接复制 ABB / 库卡 / OTC 的 COG 数值,不同品牌法兰 Y 轴方向不一样,偏心方向颠倒;
❌气管线缆没有随工具一起装配就做负载辨识,漏掉线缆重量。
补充:埃斯顿主动力控对比
被动气动浮动单元:大行程 5‑20mm,成本低,压力由调压阀固定;适合铸件、焊缝粗打磨;
埃斯顿六维力控选件:需要购买力传感器 + 授权,本体柔顺行程很小(0.5‑2mm);毛坯误差大的工况,依然建议串联被动浮动单元。
工程通用最佳组合:被动浮动单元做大误差吸收,六维力控做精细恒压力调节。

