ABB外轴参数调整手册

外轴参数调整

一、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。

二、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

●Name

●Standby State: Yes/No

●Activate at Start Up

●Deactivation Forbidden

●Use Single 1

2.2.2在Motion中选择Single定义Single；

●Name

●Single

2.2.3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；

如：第10个轴对应与robtarget中的eax_d

2.2.5在Motion中选择Arm,定义外轴的运动范围；

●Upper Joint Bound;

●Lower Joint Bound;

2.2.6在Motion中选择Accelerarion Data,定义外轴加速和减速运

动参数；

●Nominal Acceleration；

●Nominal Deceleation；

2.2.7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 Ratio；

●Rotating Move

●Transmission High Gear

●Transmission Low Gear

2.2.8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 paris

●Ke Phase to phase (Vs/Rad)

●Max current (A)

●Phase resistance（ohm）

●Phase inductance（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 Max太大会造成配置错误，因此通常定义如下：

Torque Absolute Max < 1.732 ×Ke Phase to Phase×Max Current;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 Routine → Commutation。

3.1.2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 offset值都为1.5708。

●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。

3.3.按照下图设置Test signal Viewer

设置：speed 和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_tune

PROC main()

VAR num i;

VAR num per_Kv;

VAR num Kv;

TuneReset;

FOR i FROM 0 TO 40 DO

per_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;

ENDFOR

ENDPROC

ENDMODULE

通过Test signal Viewer可以十分清楚的看见电机的不稳定的状况：

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进行参数调整，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2

Kv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。

3.4.2 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，直到见到Test signal viewer中的Overshot现象为止；

MODULE kp_tune

PROC main()

VAR num i;

VAR num per_Kp;

VAR num Kp;

TuneReset;

FOR i FROM 0 TO 20 DO

per_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;

ENDFOR

ENDPROC

ENDMODULE