新松工业机器人(SR 系列、FR 系列,SRC 控制器),没有硬件级高速传感器接口;打磨两条技术路线: 1)纯气动浮动主轴(机器人只输出轨迹,浮动机构吸收误差); 2)六维力传感器 + 浮动主轴复合力‑位混合打磨(新松控制器原生支持力控指令 Force/ForceMove)。 控制器对外支持:数字 IO、模拟量、Modbus‑RTU/485、EtherCAT;可兼容市面绝大多数国产、进口浮动打磨主轴,无品牌锁死中科新松。 常用本体:SR20A、SR25A‑35、FR50 重载打磨机型沈阳新松机。
一、四大类可搭配浮动主轴
1. 轴向单浮动气动主轴(仅 Z 向轴向浮动)
结构:只有轴向伸缩浮动,径向刚性;动力分为气动主轴、电主轴两种
国产代表:华川 RFZ 系列、RBZ‑A 系列;进口:Sugino 单轴向浮动头
浮动行程:3‑8 mm;浮动力由电气比例阀调压控制;
信号交互:机器人数字 IO 控制主轴启停;模拟量 / Modbus 输出控制电气比例阀,动态修改打磨压力。
适配工况:焊缝打磨、钣金焊点、平面分型线、压铸件合模线;工件偏差主要集中在法向方向。
适配新松方案:纯浮动方案(不用力传感器);机器人运行连续 CP 轨迹,来料波动全部由主轴轴向浮动吸收。
推荐本体:SR20A/SR25A。
2. 轴向 + 径向复合浮动主轴(360° 径向摆角 + 轴向浮动,行业用量最大)
浮动头可以 ±3‑5° 径向摆角,同时带轴向伸缩,任意姿态打磨都具备柔顺能力。
国产:领航 LT‑FR 系列、RBZ‑40 复合浮动系列、达宽 FC 系列;
进口:Fine‑Techno AF30/AF40、NAKANISHI 搭配浮动刀柄;
浮动行程:轴向 4‑8 mm,径向 ±5° 摆角;
动力源:高速电主轴为主(12000‑60000rpm),也有气动版本;
适配工况:铝合金压铸件、锌合金小件、交叉孔去毛刺、曲面工件;工件多方向来料偏差。
两种搭配模式: ①低成本:直接接电气比例阀,纯气动柔顺; ②高端:新松六维力传感器法兰 + 复合浮动主轴复合使用;力传感器做宏观恒力闭环,浮动主轴吸收打磨高频冲击,保护力传感器不受冲击损坏沈阳新松机...。
新松官方标准打磨工作站,大量采用该类复合浮动主轴 + 自研力控软件包方案沈阳新松机...。
3. 大扭矩重载浮动打磨主轴(重载铸件、铸钢件)
功率大、抗切削冲击,浮动行程偏小,浮动刚度更高;适合大余量飞边、浇口冒口清理。
国产:大扭矩 RBZ‑80 系列、重载浮动砂带打磨头;
特点:重量大(7‑12kg),优先搭配 FR50、SR50 重载机器人;
注意:负载核算必须计入法兰 + 主轴全部重量,严禁超末端负载;
适用:铸铝、铸铁、铸钢毛坯打磨;新能源大型压铸件浇口去除。
4. 自动换刀型浮动主轴
集成刀库接口,机器人可以自动切换磨头、旋转锉、砂轮、毛刷;一套工作站完成粗打磨‑精打磨‑去毛刺多工序。
国产 RBZ 自动换刀浮动主轴;进口 Sugino 自动换刀浮动单元;
信号:机器人 IO 交互刀库到位、锁紧、故障信号;
适配:多品种混线生产压铸零部件。
二、新松控制器与浮动主轴硬件接口方式
SRC 控制器对外接口:数字 IO、模拟量输出、RS485‑Modbus、EtherCAT中科新松。
IO 控制方案(最常用,纯浮动主轴)
DO:主轴启动、停止;报警复位;
AO 模拟量输出:输出 0‑10V 控制电气比例阀,动态调节浮动气压,实现粗磨 / 精磨压力切换。
Modbus‑RTU(485)电气比例阀、主轴驱动器走 Modbus 通讯,机器人寄存器读写压力、转速参数,减少接线。
力传感器复合方案新松自研六维力法兰安装在机器人法兰与浮动主轴之间,EtherCAT 总线接入控制器;使用 Force、ForceMove 力控指令实现力‑位混合控制;浮动主轴不可省略,用来缓冲高频打磨冲击,保护力传感器。
重要提醒:新松控制器没有库卡 RSI 硬件毫秒级传感器接口,力控响应带宽有限;高频冲击必须交由浮动主轴承担,不能完全依靠软件力控去吸收冲击。
三、两种典型落地配置方案
方案 A:低成本,纯浮动主轴方案(无力传感器)
硬件:新松 SR25A 机器人 + 轴向 / 复合浮动电主轴 + 电气比例阀;
原理:机器人只负责轨迹运动;打磨压力完全由浮动主轴气压决定;
编程:使用 MOVL 直线、MOVC 圆弧连续运动指令;程序内修改模拟量输出,切换不同区域打磨气压;
适用:来料波动 ±0.5mm 以内,焊缝、普通压铸件去毛刺;
短板:机器人不知道真实接触力;撞刀、严重过切只能靠限位保护。
方案 B:六维力传感器 + 复合浮动主轴(新松高端标准打磨方案)
堆叠顺序:机器人法兰 → 新松六维力传感器法兰 → 转接板 → 复合浮动主轴;
分工: 力传感器:做宏观恒力闭环,机器人根据力反馈实时偏移轨迹; 浮动主轴:吸收高频振动、瞬时冲击、刀具磨损,保护力传感器;
软件:调用 ForceMove 力控运动指令,设置目标法向力、力容差、最大轨迹偏移量;新松磨抛工艺包提供力监控、过载保护、断点恢复功能沈阳新松机...;
适用:曲面件、薄壁铝壳体、来料波动大的压铸件;汽车新能源零部件打磨。
四、调试关键要点与常见踩坑
末端负载严格校核浮动主轴 + 转接法兰重量全部计入负载;SR25A 末端负载 25kg,但打磨工况动态冲击,实际工具建议控制在 15kg 以内。重载打磨优先 FR50。
气路必须稳压过滤气源波动会直接造成浮动压力漂移,打磨良率波动;必须配精密调压阀 + 油水分离器。
复合方案浮动力不要调得过大浮动主轴基础气压设置偏小;如果浮动力太大,力传感器闭环会失效,系统退化为纯浮动打磨。
轨迹必须使用连续 CP 运动打磨程序使用 MOVL/MOVC,禁止大量 MOVJ 关节运动;速度不能过高,否则浮动机构跟随不上轨迹。
力传感器必须做工具重力标定,每次更换主轴、磨头之后重新标定。
五、典型落地案例
新能源钣金柜体焊缝打磨(SR25A‑35)配置:轴向浮动电主轴;纯浮动方案;处理储能柜、电控柜焊缝打磨;
汽车铝合金压铸件去毛刺(SR25A)配置:六维力传感器 + 复合浮动电主轴;处理电机壳体、减速器壳体分型飞边;
工程机械小件铸钢件打磨(FR50)配置:重载浮动砂带主轴;处理浇口冒口清理。
六、优劣势总结
优势:接口开放,国产浮动主轴几乎全部兼容;新松自带力控指令集,搭配自研磨抛软件包;本体性价比高。 短板:无硬件高速传感器接口;高频冲击必须依靠浮动主轴承担;没有库卡 ready2_grind 那种开箱即用完整工艺包,调试工作量高于库卡。

