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: Controller hd0a:\RobotWare_5.xx\ utility\ AdditionalAxis\DM1\ServoGun个人电脑(PC) C:\Program Files\ABB Industrial IT\Robotics IT\MediaPool\RobotWare_5.14 \utility\AdditionalAxis\DriveSystem 09 \ 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 (logical axis)7轴y: measurement link 第一个接口a) z: board position 1板d: drive module 11.3 加载步骤: ABB - Control Panel - Configuration -File - Load Parameters-Loadparameters and replace duplicates – 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、Stall torque(失速转矩)1.1 伺服电机参数设置:极对数(pole pairs):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(Max Current):根据电机上铭牌值写入即可,也可以找焊钳厂家索取。
电阻(phase resistance):=Rw/2 ΩRw的值找厂家索取电感(phase inductance):=Lw/2 H Lw的值找厂家索取失速转矩(Stall torque):Stall torque: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=0.0897 Nm/A速度的最大值(Speed Absolute Max):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(Torque Absolute Max):Ke×√3× Max Current !注意:如果力矩算出来的值大于10 ,则取10步骤:ABB-- Control Panel – Configuration-- Motor Type - Motion电机偏移量校准:通过厂家提供数据直接输入:Motor Calibration -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:Motor Calibration -CommutatorOffset或者通过测试计算:调用例行程序 commutator motor。
2. 参考手册 Application manual - Additional axes and stand alone controller3. PositionFine clibration (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clibrate parments –点击Fine calibration---calibeate做完上述的操作,焊钳的零点校准就完成了。
Kinematics (测量)transmission Gear ratio(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×old_transm_joint 将所得到的新减速比输入B__measuredA__measured到 transmission Gear ratio 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。
Working range(设置焊枪的打开最大和最小值)最大最小开口(Transmission Gear Ratio high、Transmission Gear Ratio low),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.Basic verification(确认基本参数)参考手册Application manual - Additional axes and stand alone添加枪数组,运行例行程序 ManAddGunName使用Test Signal Viewer 定义测试信号,见下表:Signal Recommended scale4 speed_ref 0.16 speed 0.19 torque_ref 118 position 1 (or set to 1000/Gear Ratio, to get the value inmm on the arm side)55 positive torque_limit 156 negative torque_limit 1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5.1A speed_refB speedC Markers placed on the peak values.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。
Stress Duty Cycle-Speed Absolute Max 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Acceleration Data。
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/s OK ,如果太高电机转矩不稳定。
减小KV 值Lag Control Master。
完成后使用IndGunMoveReset 指令复位5. Position control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Test Signal Viewer软件中或者tune Master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5.2A torque_refB speed计算:新的KV 值=40%*Kv 最大值。
6. Force control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Test Signal Viewer 可以得到如下波形:图5.3A speedB torque_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:Low speed friction =abs( ____)位置:Collision Alarm Torque - Calibration force low设定最大转矩设置SG Process-Sync check off yes在SG Process 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。
VAR forcedata force_1 := [1, 2, 17.6, 0];SetForce gun1, force_1;位置:Torque Absolute Max - Stress Duty Cycle -Max Force Control Motor Torque- SG Process设定转矩波形时间保证最大速度时转矩最大。