ABB机器人外部轴电机配置(MU系列)

ABB如何配置第七轴的电机(MU系列)

特别提要: 本文写作背景为力控装置+外部轴电机的ABB1200机器人

1、本文面向初次使用ABB第七轴电机的新人群体,且仅供参考指导作用,不对最终调试结果负责。

2、关于硬件接线部分可以拨打ABB客服电话,以提高效率:021-60287469

3、本文主要针对使用ABB的MU系列电机的调试及配置部分。

4、机器人型号:ABB IRB1200
设备: MU300外部轴电机、IRB1200-165力控
软件:RobotStudio2019.2
控制柜:标准控制柜
控制系统版本:RobotWare 6.09

5、本文配置部分是在公众号“ABB机器人实战技巧” “云栖人” 《ABB机器人外部轴参数调试》一文下添补内容,若有侵犯,私信即删。
6、本人水平有限,若所述有误,还望不吝斧正。
2019.11.10 初写
本人在配置外部轴电机时发现一个问题,机器人自动模式下 Jog点位的外部轴运动速度与设定不符合,但TCP点位运动时,速度恢复正常,猜测原因是配置错误,具体尚不明确2019.1.19
已找到原因并非系统配置问题,而是与ABB机器人预定义速度有关,详见文末2020.2.13
2020.1.19 第一次修改
2020.2.11 第二次修改
2020.2.13 第三次修改

一、配置前的准备工作

(1) 向销售方索取如下资料:

1、3HAC040147 PS MU GU-en.pdf 产品装置-电机手册和齿轮装置(此文档介绍硬件接线部分)
2、RobotStudio 机器人编程配置软件。
3、技术参考手册-系统参数.PDF (文档列出了ABB的所有配置)。

(2)硬件接线

请严格按手册进行接线,ABB机器人出厂时已配置好外部轴电机,若接线不当,有导致系统出错的可能(注:新机器人上电首先备份系统)

二、配置参数

1、ABB机器人对外轴的控制参数的调整的基本步骤

① 完成外轴的硬件安装,如电机的安装,SMB盒的安装等;
② 向机器人控制器内加载外轴的临时参数文件;
③ 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;
④ 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;
⑤ 等所有的参数设置都完成后开始电机参数的调整。

2、 配置外轴参数

2.1 加载参数(一般机器人出厂,只要配套了外轴,调试工程师都会加载好外轴参数再发货)

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 noduplicates
然后选择如下路径加载参数:C:\ProgramData\ABB Industrial IT\Robotics IT\DistributionPackages\ABB.RobotWare-6.08.0134\RobotPackages\RobotWare_RPK_6.08.0134\utility\AdditionalAxis\General\DM1
然后选择外部轴对应的文件加载;
在这里插入图片描述
2.1.3 重启系统,以生效。

2.2 配置参数

2.2.1在Motion中选择MechanicalUnit并且定义如下参数
Name
Activateat Start Up 开机是否自动激活
DeactivationForbidden是否允许禁用该轴
UseSingle

2.2.2在Motion中选择Single定义Single;
Name
Single

2.2.3在Motion中选择SingleType定义外轴的种类(必设)
有以下几种选项可以选择:
TRACK: 线性导轨运动
==FREE_ROT:==旋转轴
==EXT_POS:==传送器(旋转)
==SG_LIN:==伺服焊枪

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
(经查,配置里没有Joints选项,只有Joint)

2.2.5在Motion中选择Arm,定义外轴的运动范围(必设)
UpperJoint Bound: 定义了工作区域的上限,以弧度/秒(或米/秒)为单位。
LowerJoint Bound: 定义了工作区域的下限,以弧度/秒(或米/秒)为单位。

2.2.6在Motion中选择AccelerarionData,定义外轴加速和减速运动参数;
NominalAcceleration: 将Nominal Acceleration设置成相关轴始终能执行(即使在重力和摩擦力不佳的情况
下也能执行)的加速度值。从0到1000之间的一个数值,以弧度/秒2(或米/秒2)为单位。
NominalDeceleation:

2.2.7在Motion中选择Transmission,定义外轴与传动比相关的参数;(必设,这些参数与减速机相关)
TransmissionGear Ratio;减速比设置
RotatingMove 若是旋转轴,为yes;为直线导轨轴,则No()
TransmissionHigh Gear 只有在独立轴时才需要设置
TransmissionLow Gear 只有在独立轴时才需要设置

2.2.8在Motion中选择MotorType,定义下面的参数;(这些参数有电机供应厂商提供)
PoleParis 电机类型的双极对数目
KePhase to phase (Vs/Rad)
Maxcurrent (A)
Phaseresistance(ohm)
Phaseinductance(H)

2.2.9在Motion中选择MotorCalibration,定义下面的参数;
Calibrationoffset;通过Fine calibration获得;
Commutatoroffset:电机供应商提供;

2.2.10 在Motion中选择StressDuty Cycle,定义最大扭矩和最快转速;
==TorqueAbsolute Max:==待使用的最大扭矩N/s
==SpeedAbsolute Max:==待使用的绝对最高电机速度 弧度/s。
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
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Drivesystem,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:
在这里插入图片描述
其他内容笔者未曾尝试,详见开头链接。

问题解答

程序中笔者使用指令是MoveAbsJ,速度设置为V100,由于MoveAbsJ并非TCP速度,所以外部轴速度便如图所示,为5000mm/s。不能使用预定义速度,那么外轴速度该如何设置呢,在MoveAbsJ指令介绍中看到,除了可以直接填入预定义速度V100外,还能使用Speeddata数据,Speeddata是自定义的,其中可以设置外部轴的数值。

Speeddata定义:
Speeddata vmedium:={v_tcp,v_ori,v_leax,v_reax}

名字为vmedium的速度数据定义了Move指令中以下的速度:

v_tcp:工具中心点速率 mm/s
v_ori:工具重定位速率 度/s
v_leax: 线性外轴的速率 mm/s
v_reax: 旋转外轴的速率 度/s

笔者示例程序:
在这里插入图片描述

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