伺服枪调试手册(简易版本)
一、加载伺服枪的参数
在机器人的示教器中将伺服枪的外轴配置参数加载到机器人系统中:(和加载EIO文件类似)
hd0a:\RobotWare_5.xx\ utility\ AdditionalAxis\ DM1\ ServoGun
二、配置电机参数
配置电机参数:
在Motion中的Motor type中设置以下参数:
1、pole pairs 如电机的Pole是8,则pole pairs 是4;
2、Ke phase to phase(电压常数): 在电机的铭牌上或者是电机的说明书上通常会有这个参数,或者是另外一个参数Kt Ke=kt/1.732;
3、Max current:电机允许的最大电流值,通常在电机的铭牌上有所说明;
4、Phase resistance:相电阻,在电机的说明手册上或者是铭牌上会有电机的相电阻值,单位为欧姆,如果给出的参数为相间电阻Rw,则Phase resistance=Rw/2;
5、相电感:单位为H,通常在电机的说明书上由这个参数;
6、Stall torque:在电机的铭牌和说明手册都有这个参数。
在Stress duty cycle中设置如下参数:
1、Speed absolute max: 单位 rad/s, 通常电机给出的是转/分,因此按照如下公式进行换算:Speed rad/s=(2*π/60)* Speed rms
2、Torque absolute max: 最大扭矩,
Torque absolute max=Ke*1.732*MaxCurrent;
如果这个计算的结果大于10,则将Torque absolute max设置为10;
在SG Process中将Force control motor torque设置为和Torque absolute max一样大小的值;
在Transmission中设置电机的减速比:如果客户已知减速比,则将减速比设置正确,然后通过示教器控制伺服枪的运动,然后运用游标卡尺进行检测伺服枪开口的距离是否和示教器上显示的致。
开口越大,则显示的参数应该为正数,在闭合状态应该为0,如果显示的符号相反则需要改动减速比的符号。
如果不知道减速比,则按照下面方法做:
在Arm中设置焊枪的开口运动范围;
每一把伺服枪开口的距离都不相同,通常根据厂家数值进行设定:Upper Joint Bound:焊枪的最大开口,单位为m
Lower Joint Bound:通常设置为-0.005
三、伺服电机的调试
伺服焊枪的调试主要调试Kv,Kp和Ti三个参数和其他一些力矩参数,所有的这些调试必须用ABB标准的软件 Test signal Viewer或者是Tune master进行调整,软件的使用手册在软件里有帮助文件:1、调试Kv:
按照如下方式编写一套简单伺服电机的往复运动语句,然后在自动状态下运行,通过Test signal viewer观察电机的Torque_ref参数的变化,直到出现电机十分明显的振动,或者电机出现异响,则停止程序运行,记录此时的Kv值,然后将此Kv值除以2,然后将此值输入到Lag control master 0中的Kv
调式Kp:编写如下程序,自动档运行机器人
在Test signal viewer中观察Speed 参数,直到Speed出现不稳定则停止运行;记录此时的Kp值,然后减去1,作为调整好的Kp值。
通常Speed 出现明显的阻尼振荡或者电机出现异响则停止运行,认为此时电机的Kp已使电机出现不稳定。
3、调整Ti值,这个值通常不需要调整,设置为0.1 即可;
4、调整电机的低速摩擦力矩:
将伺服焊枪来回运动,速度设置为很慢的模式,然后通过Test
signal viewer 观察Torque_ref,然后按下图计算:
5、寻找伺服枪最大的扭矩,通常伺服枪的最大输出多大的压力由焊枪生产厂商设定,但是ABB电机需要找出多大的扭矩可以输出此压力,以保护焊枪,否则容易造成焊枪的变形。
在SG process按如下设置:
通常motor torque表示Nm,
在机器人中编写如下程序:
1表示施加的扭矩,2表示施加扭矩的时间,17.6表示压力检测装置的厚度(单位mm)
通过更改不同的扭矩,检测输出的压力,直到达到焊枪允许的最大压力值,记录此时的扭矩值,并将此值输入到Stress duty cycle中的Torque absolute Max和SG process中的Control Motor torque中。
6、调整电机Ramp time
过程比较复杂,请参看说明手册 Servo Gun tuning中第37页的说明。
7、然后按照上述的第5步重新校正最大的电机扭矩。
8、调整电机的Speed limitation,在Froce master control 将No of speed limit 设置为2,将speed limit 1设置为0.001,将Torque1设置为0.001,将Torque2设置为10,然后通过下列程序让枪施压。
然后通过test signal viewer观察speed 和torque_ref,计算相应的值:
按照如下编写一段程序:
不断增加Kv的值,在Test signal viewer中观察观察Speed值,直到出现下图现象:
9、讲SG process中的Close position adjust设置为0.001。
10、重起系统。
11、再一次按照步骤5寻找最大扭矩
12、然后按照标定程序标定焊枪。
13、加速度和减速度调整,通过Test signal viewer 观察
Torque_ref, 不断增加加速度和减速度的值,直到出现下图现象:Torque_ref和Torque limit 接触,加碱速度一般为6左右。
14、计算Calibration force high和Calibration Force low(在SG Process 中)
Calibration Force low=STCalcForce(“M7DM1”,2* low_speed_friction) Low speed friction在步骤4中已经得到。
Calibration force high通常设置为焊枪最大压力的60%。
单位为N。