埃斯顿六轴机器人自动动力学负载辨识完整操作流程(EC/ER/ESTUN 系列,卡扣装配专用)
自动动力学负载辨识 = 机器人自动摆动多组姿态采集各轴力矩,精准算出末端工装总质量 + 重心 X/Y/Z,修正动力学前馈,解决卡扣下压抖动、碰撞误报、伺服过载、压装偏斜等问题。
一、辨识前硬性准备
1. 末端工装完整装配到位
整套卡扣工装全部装好:气动夹爪 / 浮动柔顺头、缓冲弹簧、压头、气管、末端信号线、快插接头;不额外抓取卡扣工件,仅识别空载工装。
浮动柔顺机构保持自由浮动、不锁死,锁死会导致重心识别严重偏移;
清理压头碎屑、油污,无附加重物。
2. 机器人与环境条件
模式切换手动示教模式,伺服上电 MOT ON,示教器死使能开关正常;
手动速度倍率≤20%,辨识区域四周无工装、料仓干涉;
机器人预热 15min,消除减速机冷态摩擦力干扰;
已完成该工具号6 点 TCP 标定,负载绑定对应 TOOL 工具;
急停回路正常,辨识过程松开使能立刻停机。
3. 埃斯顿法兰负载坐标系基准(务必看懂)
以机器人末端法兰中心为原点:
Y 负:法兰定位销方向
Z 正:法兰向外(卡扣下压方向)
X:右手坐标系垂直 Y/Z 平面单位:质量 kg,重心 X/Y/Z 单位 mm
二、示教器标准操作步骤(分菜单路径 + 分步操作)
步骤 1:进入负载配置界面
示教器首页点击【配置】→【通用配置】→【负载】(Payload)
点击【新增】,新建独立负载档案(推荐命名:TOOL1_卡扣压头);若已有专用负载,直接选中对应负载编号。
顶部下拉框切换至对应工具号 TOOL1(程序压装时统一调用此 TOOL)。
步骤 2:启动自动动力学辨识
界面找到【自动辨识 / 自动测量】按钮并点击,弹出安全警告窗口:
机器人将自动多姿态摆动,确认周边无干涉,全程按住示教器使能开关,松开即中断辨识。
确认安全,点击【OK】进入辨识启动页。
保持持续按住示教器死使能开关不松手,点击【开始】。
步骤 3:机器人自动执行激励轨迹(全程不松使能)
机器人分两段低速自动运动:
第一段:小幅摆动 3/5/6 腕轴,采集基础力矩数据;
第二段:加大姿态摆幅,多角度变换末端角度,完善动力学模型;屏幕显示进度条,中途松开使能、触发急停会直接中断,需重新从头执行。
卡扣工装提示:摆动时浮动压头自由晃动属于正常,不要人为扶住工装。
步骤 4:确认辨识结果并写入系统
辨识完成弹窗输出三组核心参数:
Total Mass(总质量,kg)
COG X / COG Y / COG Z(重心坐标,mm)
核对数值合理性(小型卡扣夹爪 + 浮动头参考:质量 0.8~1.6kg,Z=30~70mm,X/Y 接近 0);
点击【立即设置】,将负载参数绑定当前 TOOL 工具;
点击【保存】,永久存储负载档案,防止断电丢失。
步骤 5:程序绑定负载(量产必备)
所有卡扣分层压装程序开头必须指定工具,否则负载参数不生效:
plaintext
TOOL 1 ;绑定已完成辨识的卡扣工装负载 base 1 ;工件坐标系 ;分层预对位、低速下压、保压轨迹...
三、辨识完成有效性校验(判断负载是否精准)
1. 自由拖动测试(最简校验)
长按示教器【自由拖动】按键:
合格:拖动顺滑,无单侧下坠、无反向阻滞;松开手末端无明显自行偏移;
不合格:单侧拽拉、沉重卡顿、松手自动下沉 → 重新辨识。
2. 低速往复下压模拟压装
完整跑 10 次卡扣分层轨迹:
伺服无持续过载报警;
下压无明显抖动、无左右偏摆;
碰撞检测灵敏度正常:轻推压头快速触发保护停机;抖动、碰撞不灵敏 = 重心识别偏差,重新辨识。
四、卡扣装配场景高频禁忌(辨识失败根源)
辨识时抓取卡扣工件负载包含工件重量,空载运动动力学模型错乱,下压轨迹漂移、卡扣单边断裂。
浮动柔顺机构锁死状态辨识工装无法自由微调,重心计算偏移,压装时无法自动纠偏,批量卡扣半入槽、翘边。
气管、信号线未完整装配就辨识管线单侧拉扯改变实际重心,辨识数值失真。
更换压头 / 夹爪 / 加长杆后不重新辨识工装重量、外伸长度改变,负载参数失效。
辨识区域存在干涉,机器人运动受阻力矩采集异常,结果质量、重心全部为 0 或极值。
未预热直接辨识冷态减速机摩擦力大,力矩采样不准,负载误差大。
五、辨识中断 / 失败故障排查
辨识中途自动停机、提示中断
使能开关松开、轨迹碰到工装干涉;清空周边障碍物,全程按住使能重新执行。
辨识结果总质量接近 0,重心全 0
选错 TOOL 工具号、工装未完整安装;切换正确 TOOL,装好全套夹爪压头重测。
拖动末端明显下坠、下压抖动严重
重心 Z 数值偏小;重新自动辨识,检查气管是否单侧拉紧工装。
连续两次辨识数值差异>10%
浮动机构卡滞、管线拉扯、工装螺栓松动;紧固工装、释放浮动机构再辨识。
六、日常维护负载辨识规范
每日开班:自由拖动简易校验负载有效性;
每周拆装、更换末端工装后,必须重新自动辨识;
每月备份全部 TOOL 负载参数至 U 盘,避免控制器数据丢失;
改造浮动柔顺机构、加长压头,辨识 + TCP6 点标定同步重做。
七、错误负载参数带来的卡扣装配缺陷
下压轨迹剧烈抖动 → 塑胶卡扣批量压裂、悬臂崩断;
碰撞保护过于灵敏 / 完全不报警 → 撞坏工装、压碎壳体;
伺服频繁过载报警,节拍受限;
下压受力单边,卡扣半卡入、翘边、装配后回弹脱落。

