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ABB外轴参数调整手册

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ABB外轴参数调整手册_第1页
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外轴参数调整ABB机器人对外轴的控制参数的调整的基本步骤完成外轴的硬件安装,如电机的安装,SMB盒的安装等; 向机器人控制器内加载外轴的临时参数文件;对加载的临时参数进行修改和配置,保证机器人此时能够控制 电机的转动;如果客户需要对电机有额外的设置,如抱匝、使能和里控制等, 需要额外的配置和设置;等所有的参数设置都完成后开始电机参数的调整配置外轴参数2.1加载参数2.1.1在示教器上点击 Control Panel进入Configuration选项, 选择File , Load parameters加载通用的参数文件:2.1.2 选择:Load parameters if no duplicates 然后选择如下路径加载参 数: Mediapool\RobotWare_5.XX.XXXX \utility\ Additional Axis\DM1\General ,然后选择相应的文件加载;2.1.3重启系统2.2 配置参数2.2.1在 Motion 中选择 Mechanical Unit 并且定义如下参数NameStandby State: Yes/NoActivate at Start UpDeactivation ForbiddenUse Single 12.2.2在 Motion 中选择 Single定义 Single;NameSingle2.2.3在Motion中选择Single Type定义外轴的种类; 有以下几种选项可以选择:TRACK; FREE_ROT; EXT_POS; TOOL_ROT;2.2.4在Motion中选择Joints为外轴指定外轴的序号;女口:第10个轴对应与robtarget中的eax_d2.2.5在Motion中选择Arm,定义外轴的运动范围;Upper Joint Bound;Lower Joint Bound;226在Motion中选择Accelerarion Data定义外轴加速和减速 运动参数;Nominal Acceleration;Nominal Deceleation;227在Motion中选择Transmission定义外轴与传动比相关的参数;(这些参数与减速机相关)Transmission Gear Rati;oRotating MoveTransmission High GearTransmission Low Gear2.2.8在 Motion中选择Motor Type定义下面的参数;(这些参数有电机供应厂商提供)Pole parisKe Phase to phase (Vs/Rad)Max current (A)Phase resistanc(eohm)Phase inductanc(e H)2.2.9在 Motion中选择Motor Calibration,定义下面的参数; Calibration offset;通过 Fine calibration 获得; Commutator offset电机供应商提供;2.2.10在Motion中选择Stress Duty Cycle定义最大扭矩和最快转速;Torque Absolute Max;Speed Absolute Max;Note: 如果Torque Absolute Ma太大会造成配置错误,因此通常定 义如下:Torque Absolute Max < 1.732 x Ke Phase to Phase x MaxCurrent;通过计算出的值适当的减小(5〜10);2.2.11 重启系统;三、 参数调整3.1. 检测电机的连接正确性这段主要讲述应用 ABB 标准的程序 Commutation 来验证电机参数 是否配置合理,主要验证以下几项功能:寻找同步永磁电机的 Commutation 的值; 检查电机的相序是否正确; 检查电机的电机对是否设置正确;检查Resolver的连接是否良好。

3.1.1 在 Motion 中选择 Drive system将 Current_vector_on 设置为TRUE,然后重新启动系统,并且运行程序 Commutation;Debug — Call Service Routi ne — Commutatio n3.1.2 检查电机的相序连接是否正确; 通过示校器控制电机的相正方向旋转,从安装杆看相电机,如果旋转方想为顺时针方 向,则电机的相序连接正确,如下图所示:如果电机旋转方向不正确,则可以通过改变接线方式来纠正:如将RST 改为 SRT, RTS, TSR 等3.1.3检测电机的电极对,单步执行 Commutaion程序,则每执行 一步电机会旋转1/16圈3.1.4 检测Resolver的连接,单步执行 Commutation程序,如果Resolver连接正确,电机转动的角度会增加3.2. 调整 Commutaion 的值需要准备一个24V的直流电源和继电器ABB的标准电机的Commutation ofset值都为1.570&禁止电机(Deactivate the motor);关闭 Controller ;将电机的电源线拔开;将电机和齿轮箱分离(主要是为了防止电机受齿轮箱摩擦力的 干扰);在电机的松匝信号两端接上开关信号,保证随时可以使电机松 匝; 先将电机松匝,将另一组24V的电源的正极接到S级(V级), 将0V接到T级(W级)注意:不要直接将电源的正负级接到线圈上去,需要 24V和0V之间串连一个继电器的线圈,以保证不烧毁电源。

接上电源后,断开电源,此时电机已经回到正确的Commutation 位置,如果在接上电源,电机应该不会再转动将电机的松匝信号解开,电机抱匝;将电机再次连接到机器人控制器上, 重新启动系统,不要转动 任何机械部件;打开 Test Signal Viewer, Mechanical unit 选择 Resolver_angle, 观看Resolver_angle的值,将正确的值输入 Commutation offset 中33按照下图设置Test signal Viewer设置:speed 禾口 torque_ref注意:具体的 Test signal Viewer操作参看手册 ABBTest Signal Viewer 1.3.pdf ;3.4. 初步调整 Kv ,Kp,Ti;3.4.1 调整 Kv (方法一)将 Lag control master 0 中的参数 FFW Mode 设置为 No ; 将 Kp 设置为 5 (记录 Kp 的初始值);将 Ti 设置为 10(记录 Ti 的初始值),重启系统让新的参数生效; 按照下列程序逐步增加 Kv 的值,增幅为 10%,观看 Test signal viewer 中的 Torque_ref 信号,当电机出现不稳定, 即电机有明 显的振动和声音,停止运行程序。

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_Kv/100;TPErase;TPWrite "per_Kv = "\Num:=per_Kv;TPWrite "Kv = "\Num:=Kv;TuneServo STN1,1,100\Type:=TUNE_KP;TuneServo STN1,1,100\Type:=TUNE_TI;TuneServo STN1,1,per_Kv\Type:=TUNE_KV;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;MoveJ p2,v500,z50,tool0;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;WaitTime 1;ENDFORENDPROCENDMODULE通过Test signal Viewer可以十分清楚的看见电机的不稳定的状况:11 心•J■ ■■» JMF :JSW|i raF^LP^T•-000644ANormal plotBUnstable plot记录此时的Kv的值,将Kv/2的值输入到系统参数中,重新启动系统。

调整Kv方法二:采用ABB提供的标准的外轴调整软件,tune master®行参数调整,如下图所示,当电机的速度出现明显的抖动,然后将此 Kv值除以2Modt 忖- 爭 I KvKv值越大变位机的速度响应越快,但是过快容易造成电机的不稳定和抖动,通常Kv=0.6~1.5之间342调整Kp (方法一)保持刚调整玩的Kv值不变,将Kp值改回到原来的初始值,依然保证Ti为10;按10%的比例逐步增加 Kp的值,观察Test signal viewer中的Torque_ref信号,直到见至U Test signal viewer中的 Overshot现象为止;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;TPWrite "Kp = "\Num:=Kp;TuneServo STN1,1,100\Type:=TUNE_KV;TuneServo STN1,1,100\Type:=TUNE_TI;TuneServo STN1,1,per_Kp\Type:=TUNE_KP;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;MoveJ p2,v500,z50,tool0;MoveJ p1,v1000,z50,tool0;WaitTime 1;ENDFORENDPROCENDMODULEXK04OOOOi]e4^A Normal plotB Overshoot将Kp减1,即Kp = Kp - 1,将所得的值输入到系统中,重启系统;调整Kp (方法二)采用ABB提供的标准的外轴调整软件,tune master®行参数调整,如下图所示:保证绿线尽量的接近红线,但是不要出现过冲现象,如果没有出 现明显的过冲现象,则参看力矩曲线(蓝线所示),如果蓝线出现 明显的振荡曲线,贝y表示此时参数已经合适。

上诉两种方法区别:第一种方法采用精度高,调试效率低;第二种方法,精度低, 调试效率高通常情况下 Kp值越大,电机的定位精度越高,但 是过大时容易造成电机的振动,对电机损伤大,对于大负载的变 位机,通常Kp为20左右,对于小负载的变位机,Kp通常为35 左右,具体调整大小视情况而定343调整Ti (方法一) 保持刚调整完毕的 Kv 和 Kp 值不变,将 Ti 设置为 1; 将 Ti 的值按 10%的步长递减,观察 Test signal viewer 的 Torque—ref,直到见到overshot为止MODULE ti_tunePROC main()VAR num i;VAR num p。

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