安川打磨柔性分被动外置浮动工具(无机器人力控选件)、关节转矩软浮动、MotoFit 六维力传感器主动力控三套方案,对应 YRC1000 / YRC1000micro / DX200 控制柜。
核心区别:
被动气动浮动头:工具自带伸缩,机器人只跑位置轨迹,项目最常用;
伺服软浮动(SFTON):靠电机转矩限制实现柔顺,没有物理伸缩行程,行程很小(零点几毫米);
MotoFit 力控选件:六维力传感器,机器人力‑位混合控制,高端铸件焊缝打磨。
方案 1:外置气动浮动补偿单元(被动浮动,打磨首选,无需机器人选件)
原理同 ABB / 库卡浮动头:机器人做位置控制,浮动单元吸收工件误差,靠气压设定打磨压力。
机械装配顺序:机器人法兰→转接板→气动浮动补偿单元→打磨主轴 / 打磨头;
调试要点:1)浮动单元通气,精密调压阀设定压力;2)机器人轨迹设置过切量 2‑5mm,让浮动单元被压缩,产生打磨压力;3)TCP 用6 点法完整标定工具坐标系;4)正确设置工具负载数据(TOOL):总质量、重心 COG(基于安川法兰坐标系);5)负载识别(
LOADID)识别整套工具;⚠️识别负载时浮动单元必须锁死,禁止自由伸缩。INFORM 程序片段
inform
MOVJ P000 VJ=50.00 PL=0 ;移动到安全点 MOVL PAPP V=120 PL=0 ;靠近打磨起始位置 OUT ON#(1) ;启动打磨主轴 WAIT T=0.5 MOVL PGRIND1 V=80 PL=2 ;打磨轨迹,PL=2拐角平滑 MOVL PGRIND2 V=80 PL=2 OUT OFF#(1) ;关闭打磨头 MOVL PAPP V=150 PL=0 ;退刀
优点:成本低,可吸收 10‑20mm 毛坯误差;缺点:压力由气压固定,程序运行中不能动态修改压力。
方案 2:机器人本体伺服软浮动 SFTON / SFTOF
安川自带标准功能,不需要外加传感器,不需要购买授权,依靠各轴电机转矩限制实现柔顺退让。
SFTON:开启伺服浮动;SFTOF:关闭伺服浮动,成对使用。两种模式:
关节伺服浮动:各轴独立转矩限制,外力来了机器人就退让;
直线伺服浮动:限定在某一个笛卡尔方向柔顺,适合打磨 Z 向退让。
重要局限
没有物理伸缩,柔顺行程极小,仅零点几毫米,不能单独用来处理铸件毛坯 1‑3mm 来料误差;
只适合:抛光、去毛刺,工件精度很高,来料波动很小;
一般和外置气动浮动单元组合使用,做二次缓冲防撞,不单独作为打磨主力柔性。
示例:Z 向开启伺服浮动
inform
MOVJ P00 VJ=30 PL=0 MOVL P_APP V=100 PL=0 SFTON SFTYPE=1 DIR=Z TOOL=0 ;直线伺服浮动,沿工具Z方向 OUT ON#(1) MOVL P_GRIND V=60 PL=2 SFTOF ;关闭浮动 OUT OFF#(1)
方案 3:MotoFit 六维力传感器主动力控(安川官方力控选件)
对应控制柜:YRC1000、YRC1000micro、DX200;需要购买 MotoFit 授权 + 末端六维力传感器,搭配 FSE‑Tool 软件调参、记录力波形。
原理:法兰和工具之间安装六维力传感器,实时检测 6 轴力 / 力矩;机器人做力‑位混合控制,可以在程序设定目标打磨力,自动偏移轨迹维持恒压力。
关键指令:
FORCE_ConTROL ON开启力控;SETFORCE设定目标力;MOVE FORCELIN恒力直线运动。适用场景:铸件焊缝打磨、曲面抛光,工件波动大,需要程序动态切换打磨压力。
⚠️注意:MotoFit 本体柔顺行程依旧不大,大误差工况依然建议串联外置气动浮动单元,力控 + 被动浮动组合。
安川法兰坐标系(TOOL0)COG 重心方向
看向机器人法兰盘面:
Z:垂直法兰面向外
X:看向法兰,水平向右
Y:看向法兰,竖直向上
重心 COG (X,Y,Z) 全部基于 TOOL0 法兰坐标系;做
LOADID负载识别输出的重心就是该坐标系。
打磨项目选型建议对照表
表格
| 方案 | 是否需要硬件 | 可补偿行程 | 压力可调 | 适合场景 |
|---|---|---|---|---|
| 外置气动浮动单元 | 浮动补偿头 | 5‑20 mm | 调压阀手动调 | 铸件、焊缝、粗打磨(绝大多数现场) |
| SFTON 伺服软浮动 | 无 | <0.5 mm | 转矩参数 | 高精度抛光、防撞保护,不单独做打磨 |
| MotoFit 六维力控 | 力传感器 + 授权 | 0.5‑2 mm | 程序动态修改 | 高端曲面、需要多变压力,建议搭配浮动头 |
高频
只用 SFTON 伺服软浮动,不加外置浮动:毛坯误差大直接刚性撞击,崩砂轮;
负载识别
LOADID时浮动单元处于自由伸缩状态,识别出来的质量重心完全错误;过切量设置为 0,气动浮动单元没有压缩,浮动完全不起作用;
直接照搬 ABB / 库卡 COG 数值,安川 Y 轴方向不同,偏心方向错误,高速剧烈抖动。


