ABB外軸全參數(shù)調(diào)整手冊簿

1、2.1.2 選擇：Load parameters if no duplicates外軸參數(shù)調(diào)整ABB機(jī)器人對外軸的控制參數(shù)的調(diào)整的基本步驟完成外軸的硬件安裝，如電機(jī)的安裝，SMB盒的安裝等；向機(jī)器人控制器加載外軸的臨時參數(shù)文件；對加載的臨時參數(shù)進(jìn)行修改和配置，保證機(jī)器人此時能夠控制 電機(jī)的轉(zhuǎn)動；如果客戶需要對電機(jī)有額外的設(shè)置，如抱匝、使能和里控制等， 需要額外的配置和設(shè)置；等所有的參數(shù)設(shè)置都完成后開始電機(jī)參數(shù)的調(diào)整。配置外軸參數(shù)2.1加載參數(shù)2.1.1 在示教器上點擊 Control Panel進(jìn)入Configuration 選 項，選擇File ，Load parameters加載通用的參數(shù)

2、文件：然后選擇如下路徑加載參數(shù)： utility Additional AxisDM1General，然后選擇相應(yīng)的文件加載；2.1.3 重啟系統(tǒng)。2.2 配置參數(shù)2.2.1 在 Motion 中選擇 Mechanical Unit 并且定義如下參數(shù)NameStandby State: Yes/NoActivate at Start UpDeactivation ForbiddenUse Single 12.2.2 在 Motion 中選擇 Single 定義 Single ；NameSingle2.2.3 在 Motion 中選擇 Single Type 定義外軸的種類； 有以下幾種選項可以

3、選擇：TRACK; FREE_ROT; EXT_POS; TOOL_ROT;2.2.4 在 Motion 中選擇 Joints ，為外軸指定外軸的序號； 如：第 10 個軸對應(yīng)與 robtarget 中的 eax_d2.2.5 在 Motion 中選擇 Arm, 定義外軸的運動圍；Upper Joint Bound;Lower Joint Bound;2.2.6 在 Motion 中選擇 Accelerarion Data, 定義外軸加速和減速運動參數(shù)；Nominal Acceleration ；Nominal Deceleation ；2.2.7 在 Motion 中選擇 Transmiss

4、ion , 定義外軸與傳動比相 關(guān)的參數(shù)；（這些參數(shù)與減速機(jī)相關(guān)）Transmission Gear Ratio ；Rotating MoveTransmission High GearTransmission Low Gear2.2.8 在 Motion 中選擇 Motor Type ，定義下面的參數(shù)； （這 些參數(shù)有電機(jī)供應(yīng)廠商提供）Pole parisKe Phase to phase （Vs/Rad）Max current （A）Phase resistance （ohm）Phase inductance （H）2.2.9 在 Motion 中選擇 Motor Calibration

5、，定義下面的參 數(shù)；Calibration offset ；通過 Fine calibration 獲得；Commutator offset ：電機(jī)供應(yīng)商提供；2.2.10 在 Motion 中選擇 Stress Duty Cycle ，定義最大扭矩和最快轉(zhuǎn)速；Torque Absolute Max;Speed Absolute Max;Note： 如果 Torque Absolute Max 太大會造成配置錯誤，因此通常 定義如下：Torque Absolute Max 1.732 x Ke Phase to Phase x Max Current;通過計算出的值適當(dāng)?shù)臏p?。?10）;2.2

6、.11 重啟系統(tǒng)；三、 參數(shù)調(diào)整3.1. 檢測電機(jī)的連接正確性這段主要講述應(yīng)用ABB標(biāo)準(zhǔn)的程序Commutation來驗證電機(jī)參數(shù)是否配置合理，主要驗證以下幾項功能：尋找同步永磁電機(jī)的 Commutation 的值；檢查電機(jī)的相序是否正確； 檢查電機(jī)的電機(jī)對是否設(shè)置正確； 檢查 Resolver 的連接是否良好。3.1.1 在 Motion 中選擇 Drive system,將 Current_vector_on 設(shè)置 為 TRUE， 然 后 重 新 啟 動 系 統(tǒng) ， 并 且 運 行 程 序 Commutation；Debug Call Service Routine Commutation

7、。3.1.2 檢查電機(jī)的相序連接是否正確； 通過示校器控制電機(jī)的相向旋轉(zhuǎn)，從安裝桿看相電機(jī)，如果旋轉(zhuǎn)方想為順時針方向,貝y電機(jī)的相序連接正確，如下圖所示：XX34000Q1171如果電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不正確，則可以通過改變接線方式來糾正：如將RST改為 SRT RTS TSR等。檢測電機(jī)的電極對，單步執(zhí)行 Commutaion程序，則每執(zhí)行 一步電機(jī)會旋轉(zhuǎn)1/16圈。3.1.4 檢測Resolver的連接，單步執(zhí)行 Commutation程序，如果Resolver連接正確，電機(jī)轉(zhuǎn)動的角度會增加。3.2. 調(diào)整 Commutaion的值需要準(zhǔn)備一個24V的直流電源和繼電器。ABB的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的 Comm

8、utation ofset 值都為1.5708。禁止電機(jī)(Deactivate the motor);關(guān)閉 Controller ;將電機(jī)的電源線拔開；將電機(jī)和齒輪箱分離(主要是為了防止電機(jī)受齒輪箱摩擦力的干擾)；在電機(jī)的松匝信號兩端接上開關(guān)信號，保證隨時可以使電機(jī)松匝；先將電機(jī)松匝，將另一組24V的電源的正極接到S級（V級）， 將0V接到T級（W級）。注意：不要直接將電源的正負(fù)級接到線圈上去，需要24V和0V之間串連一個繼電器的線圈，以保證不燒毀電源。接上電源后，斷開電源，此時電機(jī)已經(jīng)回到正確的Commutation 位置，如果在接上電源，電機(jī)應(yīng)該不會再轉(zhuǎn)動。將電機(jī)的松匝信號解開，電機(jī)抱匝；

9、將電機(jī)再次連接到機(jī)器人控制器上， 重新啟動系統(tǒng)，不要轉(zhuǎn)動 任何機(jī)械部件；打開 Test Signal Viewer ， Mechanical unit 選擇 Resolver_angle，觀看Resolver_angle 的值，將正確的值輸 入 Commutation offset 中。33 按照下圖設(shè)置Test signal Viewer設(shè)置： speed 和 torque_ref注意：具體的 Test signal Viewer 操作參看手冊 ABBTest Signal Viewer1.3.pdf ；3.4. 初步調(diào)整 Kv，Kp，Ti ；341 調(diào)整Kv （方法一）將 Lag cont

10、rol master 0 中的參數(shù) FFW Mode 設(shè)置為 No；將Kp設(shè)置為5 （記錄Kp的初始值）；將Ti設(shè)置為10 （記錄Ti 的初始值），重啟系統(tǒng)讓新的參數(shù)生效； 按照下列程序逐步增加 Kv 的值，增幅為 1 0，觀看 Test signal viewer 中的 Torque_ref 信號，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)不穩(wěn)定， 即電機(jī)有明顯的振動和聲音，停止運行程序。MODULE Kv_tunePROC main（）VAR num i;VAR num per_Kv;VAR num Kv;TuneReset;FOR i FROM 0 TO 40 DOper_Kv:=100+10*i;Kv:=1*per_

11、Kv/100;TPErase;TPWrite per_Kv = Num:=per_Kv;TPWrite Kv = Num:=Kv;Tun eServo STN1,1,100Type:二TUNE_KP;Tun eServo STN1,1,100Type:=TUNE_TI;Tun eServo STN1,1,per_KvType:=TUNE_KV;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;MoveJ p2,v500,z50,tool0;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;WaitTime 1;ENDFORENDPROCENDMODULE_LxxxO4&D000644ANorm

12、al plotBUnstable plot通過Test signal Viewer可以十分清楚的看見電機(jī)的不穩(wěn)定的狀況:ii - lie 八 i祈曬LJTG)曽i 5 -:iK 3ll_ 11Ji護(hù) |_匚”= J記錄此時的Kv的值，將Kv/2的值輸入到系統(tǒng)參數(shù)中，重新啟動系統(tǒng)。調(diào)整Kv方法二：采用ABB提供的標(biāo)準(zhǔn)的外軸調(diào)整軟件，tune master進(jìn)行參數(shù)調(diào) 整，如下圖所示，當(dāng)電機(jī)的速度出現(xiàn)明顯的抖動，然后將此 Kv值 除以2Tin討 Fxili申iMode |勺門工仃|KzKv值越大變位機(jī)的速度響應(yīng)越快，但是過快容易造成電機(jī)的不穩(wěn)定和抖動，通常Kv=0.61.5之間。342調(diào)整Kp （方

13、法一）保持剛調(diào)整玩的Kv值不變，將Kp值改回到原來的初始值，依然保證Ti為10；按10%的比例逐步增加 Kp的值，觀察Test signal viewer中的中的 Torque_ref 信號，直到見到 Test signal viewerOvershot 現(xiàn)象為止；MODULE kp_tunePROC main()VAR num i;VAR num per_Kp;VAR num Kp;TuneReset;FOR i FROM 0 TO 20 DOper_Kp:=100+10*i;Kp:=5*per_Kp/100;TPErase;TPWrite per_Kp = Num:=per_Kp;TPWr

14、ite Kp = Num:=Kp;TuneServo STN1,1,100Type:=TUNE_KV;TuneServo STN1,1,100Type:=TUNE_TI;TuneServo STN1,1,per_KpType:=TUNE_KP;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;MoveJ p2,v500,z50,tool0;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;WaitTime 1;ENDFORENDPROCENDMODULE 1:二匕JlA*-ip j4廠 護(hù)廠 H : Ji - jjB4XJ04000Q064BANormal plotBOvershoot將Kp減

15、1,即Kp= Kp 1，將所得的值輸入到系統(tǒng)中，重啟系統(tǒng);調(diào)整Kp （方法二）采用ABB提供的標(biāo)準(zhǔn)的外軸調(diào)整軟件，tune master進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，如下圖所示：Ttire 卩8甫mL pdst-s iJ-gCckite cc5tview 他噸 Tq 國 iie iefClmt-Ltp di tup Eriut)保證綠線盡量的接近紅線，但是不要出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，如果沒有出現(xiàn)明顯的過沖現(xiàn)象，則參看力矩曲線（藍(lán)線所示），如果藍(lán)線出現(xiàn) 明顯的振蕩曲線，貝y表示此時參數(shù)已經(jīng)合適。上訴兩種方法區(qū)別:第一種方法采用精度高，調(diào)試效率低；第二種方法，精度低， 調(diào)試效率高。通常情況下Kp值越大，電機(jī)的定位精度越高，

16、但是 過大時容易造成電機(jī)的振動，對電機(jī)損傷大，對于大負(fù)載的變位 札通常Kp為20左右，對于小負(fù)載的變位機(jī)，Kp通常為35左 右，具體調(diào)整大小視情況而定。343調(diào)整Ti （方法一） 保持剛調(diào)整完畢的Kv和Kp值不變，將Ti設(shè)置為1;將 Ti 的值按 10的步長遞減，觀察 Test signal viewer 的 Torqueref ，直到見到 overshot 為止。MODULE ti_tunePROC main()VAR num i;VAR num per_Ti;VAR num Ti; TuneReset;FOR i FROM 0 TO 10 DOper_Ti:=100-10*i;Ti:=1*

17、per_Ti/100;TPErase;TPWrite per_Ti = Num:=per_Ti;TPWrite Ti = Num:=Ti;TuneServo STN1,1,200Type:=TUNE_KV;TuneServo STN1,1,250Type:=TUNE_KP;TuneServo STN1,1,per_TiType:=TUNE_TI;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;MoveJ p2,v500,z50,tool0;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;WaitTime 1;ENDFORENDPROCENDMODULE記錄此時的Ti值，將Ti值增加510%

18、,即Ti = Ti (1 + 5%),將此值輸入到系統(tǒng)中，重新啟動系統(tǒng);調(diào)整Ti方法二:Fun嚴(yán)Um芯一 Medi Ihil 72002 Mia 1 Ti 0 2 CycieTime 3 852 It 4.11Node ViflwTi:IJpCaie Cig I DelstmumaJ17 rorauerefP Speedp Speed r efTi值通常為越小變位機(jī)速度響應(yīng)越快，但是越小越容易造成電機(jī)抖動，Ti通常為0.1.3.5. 設(shè)置 Inertia ( Specifying the inertial)當(dāng)變位機(jī)上的負(fù)載過大時或者偏心比較嚴(yán)重時，需要調(diào)整變位機(jī) 的慣量，這樣可以保證變位機(jī)的穩(wěn)

19、定性和精度，如下圖所示，采用Tune master調(diào)整變位機(jī)的慣量：3.6. 調(diào)整 Bandwidth (Tuning Bandwidth )3.7. Tuning of Resonance frequency3.8. 調(diào) 整 Acceleration 和 DecelerationAcceleration 和 Deceleration 兩個參數(shù)都是屬于 Motion 中的 Acceleration Data運用 TSV(Test Signal Viewer )去監(jiān)控正負(fù) Torque_limit 和 Torque_ref 的值，然后以 0.5 的步長增加 Acceleration 的值，在TS

20、V中觀察Torque_ref是否向Torque_limit 靠近，當(dāng)值增 加到一定程度后 Torque_ref 已經(jīng)非常接近 Torque_limit (即 如果再增 加 Acceleration 的 值就 會導(dǎo) 致 Torque_ref 和 Torque_limit 進(jìn)行交叉)，記錄此時的 Acceleration 的值， 然后將其減少 10%，將此值作為標(biāo)準(zhǔn)的 Acceleration 的值。注意 Deceleration 和 Acceleration 的方法一樣， 不同之處在 于 Acceleration 是讓 Torque_ref 向 positive Torque_limit 靠 近

21、 ， 而 Deceleration 是 讓 Torque_ref 向 negative Torque_limit 靠近.如下圖所示：正確的 Acc 參數(shù)：jrw PotiiisnMich Ur it - 00 Axis = 1 Ace = 2.2 CyeleTime = 3 166匸 G(R3tlDRogion or interest-51.C6州附Abc:|2? * 二|Ugi血 OhI CddLS-Gaae I帀 TrnqLr f-;P Fwitn17 Fcsit-rr -1P P i快* rcu# I *t f NcjijF t lurue m r tP印半Mode | :i&MeAcc

22、的值太高:Tnna FociticrJJDace Ra:icVi時心:Upease CigDelete caseWwfe |-!i jclsAcc-porgue iteTFPtBiMh17Pbsh幻r ref17Po&ravie 如aue imiPMocaii1 torq jo lirntPSpeed&辭1Acc的值太低:LJpcrir fgD4上 gmc麗 Torgui tf麗 tH-iJCJP =DEI2IDT于#%.訂葉 iw 葉 liiri!審.苗Hl : Ictzilc hrmtIfcfe | Wil” L jlAce3.9. 最終調(diào)整Kp Kv和Ti如果在裝上夾具和工件后，發(fā)現(xiàn)變位

23、機(jī)的參數(shù)并不完全合適，因此需要根據(jù)實際情況重新調(diào)整變位機(jī)的 Kp, Kv和Ti參數(shù)，以保證變位機(jī)運動的穩(wěn)定性，調(diào)試方法和上述相同具體調(diào)試步驟見：Tune master幫助說明手冊附件 1：ABB機(jī)器人對外軸電機(jī)的控制方式：ABB機(jī)器人控制柜分為高壓控制柜和低壓控制柜：低壓控制柜主要控制： IRB140， IRB1410， IRB1600， IRB2400，IRB4400等小型號的機(jī)器人；高壓控制柜主要控制：IRB4600, IRB6640, IRB7600, IRB6620 等 大型號的機(jī)器人； 高壓控制柜和低壓控制柜的主要區(qū)別在于： 低壓控制柜外軸驅(qū)動器輸 出的電壓等級為198430V之間，

24、額定輸出為234V；高壓控制柜外軸 驅(qū)動的電壓等級為：377790V之間，額定輸出為400V。因此對于ABB的標(biāo)準(zhǔn)變位機(jī)，如 MTC IRBP R, IRBP K等變位機(jī) 他們采用的電機(jī)都是200V電壓等級的，因此他們只能適合于低壓控 制柜。如果大型機(jī)器人想要控制變位機(jī)必須進(jìn)行額外配置一個低壓控 制柜,通常采用 4400的控制柜作為低壓控制柜。對于我們設(shè)計的LCP500K這種型號的變位機(jī)，采用的電機(jī)是高壓 低壓兼容的電機(jī)，他的額定電壓為 400V,因此這種電機(jī)既適用于高 壓控制柜,也適用于低壓控制柜。注意（哪種型號的電機(jī)能夠與ABB電機(jī)進(jìn)行同步）：（ 1 ）電壓等級為 400V AC 的交流伺

25、服永磁電機(jī)；（ 2）必須是星型連接方式（ Y, Star connection ）；（ 3）電機(jī)的反饋必須是 Resolver 形勢的,下面幾種型號是經(jīng)過ABB認(rèn)可的可以與 ABB兼容的resolver 型號:The following 】亡solvers are approved by ABBManufacturerArticle numbersLTN Servotechnik GmbHLTN RE-21-1V02: size 21LTN RE-16-1-V16: size 15AGTamagawa Seiki CoV234014J2117-C333, size 21TS 2640N141E172. size 21TS 2640N871E172. size 21TS 2620N871ET72, size 16通常我們選擇Tamagawa勺Resolver附件2:ABB SMB板的描述:Illust