ABB机器人配置伺服焊枪的步骤

Tune枪的一般步骤1.加载伺服焊钳的配置文件1.1文件位置：Controllerhd0a:\RobotWare_5.xx\utility\AdditionalAxis\DM1\ServoGun个人电脑(PC)C:\ProgramFiles\ABBIndustrialIT\RoboticsIT\MediaPool\RobotWare_5.14\utility\AdditionalAxis\ DriveSystem09\ServoGun\DM1（有三个文件，根据伺服枪的硬件连接选择合适的文件加载）。1.2文件名：MxLyBzS_DMd.CFG注：x：motor(logicalaxis)7轴y：measurementlink第一个接口a)z：boardposition1板d：drivemodule11.3加载步骤：ABB-ControlPanel-Configuration-File-LoadParameters-Loadparametersandreplaceduplicates–Load。2.定义伺服枪的伺服电机参数（极对数、极对数、最大电流、相电压、电阻、电感、Stalltorque（失速转矩）1.1伺服电机参数设置：极对数(polepairs)：获取方法有两种;一般可以找焊钳生产厂商索取，或者根据经验尝试，一般为2、3、4、5、6中的一个值。最大电流（MaxCurrent）：根据电机上铭牌值写入即可，也可以找焊钳厂家索取。电阻（phaseresistance）：=Rw/2ΩRw的值找厂家索取电感（phaseinductance）：=Lw/2HLw的值找厂家索取失速转矩（Stalltorque）：Stalltorque：失速转矩也称堵转力矩，指在电机轴被外力锁定的约束下，已目标温升为约束，可连续输出力矩的最高值，堵转力矩一般高于额定转矩，改力矩受限于电机的电磁结构和热电阻等因素。Ke值：永磁电机的反电动势常数Ke。Ke和Kt之间满足Ke=Kt/√3关于伺服电机中的Ke、和Kt解释；永磁电机的反电动势常数KE只要电机在转动，必然会有线圈切割磁力线，所以会有反电动势产生。对于具体的某型号电机，其转动速度越快，则产生的反电动势电压越高。也即反电动势电压与电机转速成正比。反电动势常数KE就是用来表示这种比例关系的。KE=E/N（式中E为反电动势，单位为V；N为电机转速:单位为KRPM）。例：用对拖的方法带动某电机以3000RPM的速度旋转，测得该电机的A相与B相之间的电压为30V，则其KE计算方法如下：KE=E/N=30V/3KRPM=10V/KRPM3.2永磁直流电机的转矩常数KT对于具体的某型号电机，通过电机绕组电流越大，则电机轴产生的转矩越大。也即电机的转矩与电机绕组电流成正比。转矩常数KT就用来表示电机的转矩与通过电机绕组电流之比。KT=T/I（式中T为转矩:NM，I为电流:A）例：测得某电机轴的输出转矩为0.35NM，测得此时的绕组电流为5A，则其KT计算方法如下：KT=T/I=0.35/5=0.07NM/A3.3永磁交流伺服电机的KT和KE的关系永磁直流电机的反电动势常数KE和转矩常数KT的关系：当以角速度(1/s)单位进行计算时：Ke=w*P*φ/π=Kt上式中：w—每极总计算导体数B—计算直径柱面上的磁感应强度P—极对数φ—每极磁通………………φ=LτB所以你要知道，其实对于具体某个电机，你只要知道其反电动势常数KE和转矩常数KT这两个参数的任何一个，则另外一个就知道了。一个重要公式：KT=KE÷104.7（式中KT的单位为Nm/A；KE单位为V/KRPM）例如:某电机的KE=9.39V/KRPM,请问该电机的是KT多大？简易工程计算方法如下：KT=KE÷104.7=9.39÷104.7=0.0897Nm/A速度的最大值（SpeedAbsoluteMax）：Speed（rad/s）= ×Speed（m/s）就是将电机的线速度值转化为角速度值，线速度可以从电机上查到。力矩最大值（TorqueAbsoluteMax）：Ke×√3×MaxCurrent！注意：如果力矩算出来的值大于10，则取10步骤：ABB--ControlPanel–Configuration--MotorType-Motion电机偏移量校准：通过厂家提供数据直接输入：MotorCalibration-CommutatorOffset1.电机偏移量：这个参数很重要，必须是绝对正确的，否则需要重新进行Tune枪，获得该参数有两个途径：一是通过厂家提供数据直接输入：MotorCalibration-CommutatorOffset或者通过测试计算：调用例行程序commutatormotor。2.参考手册Applicationmanual-Additionalaxesandstandalonecontroller 3.PositionFineclibration(零点校准)当一把枪的参数配置完成之后，就可以手动操作焊枪了，首先要进行零点的校准。手动移动焊钳，使焊枪动臂和静臂上的电极帽刚刚接触，然后步骤如下：ABB--选择要校准的焊枪----电机clibrateparments–点击Finecalibration---calibeate做完上述的操作，焊钳的零点校准就完成了。Kinematics（测量）transmissionGearratio（设置减速比）操作方法：把枪打开约5㎜，将示教器上的显示值即为A__Jog__Screen，然后用游标卡尺测量两个电极帽之间的距离，即为A__measured，按照上述方法，把枪打开约15毫米，将示教器上的值即为B_Jog_Screen，游标卡尺显示的值即为B__measured，新的减速比计算公式为： B_Jog_Screen A__Jog__Screen B__ measuredA__measured×old_transm_joint将所得到的新减速比输入到transmissionGearratio中即可。！注意：如果焊钳是X型焊钳，由于焊钳的动作路径不是线性的，所以打开的值不宜太大，否则误差会加大。Workingrange（设置焊枪的打开最大和最小值）最大最小开口（TransmissionGearRatiohigh、TransmissionGearRatiolow），根据枪的说明书找，最小值减0.005mm，如果是soft枪参数不同。将找到的值输入到Arm参数内。4.Basicverification（确认基本参数） 参考手册Applicationmanual-Additionalaxesandstandalone添加枪数组，运行例行程序ManAddGunName使用TestSignalViewer定义测试信号，见下表：SignalRecommendedscale4speed_ref0.16speed0.19torque_ref118position1（orsetto1000/GearRatio,togetthevalueinmmonthearmside)55positivetorque_limit156negativetorque_limit1表5.1运行测试程序使用IndGunMove指令，运动足够距离保证达到最大速度。IndGunMove指令使枪进入自动模式，节结束后通过IndGunMoveReset指令复位。波形图如图5.1。图5.1Aspeed_refBspeedCMarkersplacedonthepeakvalues.如果不能达到最大速度，在软件中检查转矩限制，如果转矩在最高速度明显减小，表明已达到最大速度。StressDutyCycle-SpeedAbsoluteMax设置最大速度。如果转矩达到限制，保证电机偏移正确，减小加速度。设置加速度AccelerationData。调节时注意转矩太大时枪的压力也大。如果速度波形小于30rad/sOK,如果太高电机转矩不稳定。减小KV值LagControlMaster。完成后使用IndGunMoveReset指令复位5.Positioncontrol这部分操作主要是对焊钳的运动进行优化，可以减少焊钳运动的时间，主要调节参数Kv、Kp、Ti、Acceleration、Deceleration等。对于大部分的焊钳只需要调节Kv（速度变量的增益）值即可。在TestSignalViewer软件中或者tuneMaster中。步骤：运行软件，使用TuneServo指令；观察转矩值，每次以5%德幅度增加转矩值，直到波形出现明显的震荡，同时可听到枪有噪音发出，可能会出现速度报警，此时的KV值为最大值，图5.2Atorque_refBspeed计算：新的KV值=40%*Kv最大值。6.Forcecontrol改章节主要是对焊枪的压力控制进行优化，提高焊钳压力的准确度。Friction（摩擦力）由于摩擦力与温度有关，温度越低，摩擦力越大，所以在测试摩擦力的时候，要保证电机不发热。创建两个MoveJ指令，让焊钳以6mm/S的线性速度前后运动，运动中电极帽不要接触。此时通过TestSignalViewer可以得到如下波形：图5.3AspeedBtorque_ref试克服摩擦力最小速度的转矩，最终值为前进/后退的平均值。计算公式为：Lowspeedfriction=abs(____)位置:CollisionAlarmTorque-Calibrationforcelow设定最大转矩设置SGProcess-Synccheckoffyes在SGProcess中设置力与转矩的临时关系，设置后重启。参数值如图5.4图5.4增加转矩\力测量压力，直到达到最大力（枪上参数），将转矩输入到系统。VARforcedataforce_1:=[1,2,17.6,0];SetForcegun1,force_1;位置：TorqueAbsoluteMax-StressDutyCycle-MaxForceControlMotorTorque-SGProcess设定转矩波形时间保证最大速度时转矩最大。测试程序：VARforcedataforce_7:=[7,2,17.6,0];SetForcegun1,force_7;波形如图5.5图5.5调节参数STTunegun1,0.12,RampTorqRefClose;使最大速度时转矩最大将值输入系统位置：RampTime--ForceMaster重新调整最大转矩方法同上设定速度限制测试程序：VARforcedataforce_10:=[10,2,0,0];SetForcegun1,force_10;波形如图5.6图5.6通过波形图将速度值*0.8输入SpeedLimit2--ForceMasterControl转矩值输入torque2调整关闭位置设置ClosePositionAdjust为0.001重启系统.再次调整最大转矩方法同上校准压力使用例行程序ManForceCalib来测量力和力矩的关系设定压力校准数据：至少两次标定，设定最大转矩，设定测压力仪器厚度，测量力时时间足够长（2s）1.1调整加速度减速度 打开TestSignalViewer修改NominalAccelerationNominalDeceleration-Acceleration-Data使转矩波形的峰值达到最大如图5.7图5.7执行IndGunMoveRese离开自动模式。参考手册Applicationmanual-Servoguntuning