ABB机器人配置伺服焊枪的步骤
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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。
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：
图 5.3
A speed
B 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
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
KV值为最大值，
图 5.2 A torque_ref B 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：
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
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。
B_Jog_Screen A__Jog__Screen ×old_transm_joint
B__ measured A__measured
将所得到的新减速比输入
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
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5.1 A speed_ref B speed C 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
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\
2. 参考手册 Application manual - Additional axes and stand alone controller
3. Position
Fine 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。
电机偏移量校准：通过厂家提供数据直接输入：Motor Calibration -Commutator Offset
1. 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 -Commutator Offset或者通过测试计算：调用例行程序 commutator motor。
scale
4 speed_ref
0.1
6 speed
0.1
9 torque_ref
1
18 position
1 （or set to 1000/Gear Ratio, to get the value in
mm on the arm side)
55 positive torque_limit
1
56 negative torque_limit
电阻（phase resistance）：=Rw/2 Ω Rw的值找厂家索取
wk.baidu.com
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
转矩值输入 torque 2 调整关闭位置
设置 Close Position Adjust 为 0.001 重启系统. 再次调整最大转矩
方法同上 校准压力
使用例行程序 ManForceCalib 来测量力和力矩的关系 设定压力校准数据：至少两次标定，设定最大转矩，设定测压力仪器厚度，测量力时 时间足够长（2s） 1.1 调整加速度减速度 打开 Test Signal Viewer 修改Nominal Acceleration Nominal Deceleration - Acceleration-Data 使转矩波形的峰值达到最大 如图5.7
个接口
a) z： board position 1板
d： drive module 1
1.3 加载步骤： ABB - Control Panel - Configuration -File - Load Parameters-Load
parameters 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。
方法同上 设定速度限制
测试程序：VAR forcedata force_10 := [10, 2, 0, 0]; SetForce gun1, force_10; 波形如图 5.6
图 5.6 通过波形图将速度值*0.8 输入 Speed Limit 2--Force Master Control
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
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
SG Process 设定转矩波形时间保证最大速度时转矩最大。 测试程序：VAR forcedata force_7 := [7, 2, 17.6, 0]; SetForce gun1, force_7; 波形如图 5.5
图 5.5 调节参数 STTune gun1, 0.12, RampTorqRefClose; 使最大速度时转矩最大 将值输入系统 位置：Ramp Time--Force Master 重新调整最大转矩
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/KRPM 3.2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/A 3.3 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
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-
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。
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：
图 5.3
A speed
B 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
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
KV值为最大值，
图 5.2 A torque_ref B 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：
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
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。
B_Jog_Screen A__Jog__Screen ×old_transm_joint
B__ measured A__measured
将所得到的新减速比输入
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
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5.1 A speed_ref B speed C 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
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\
2. 参考手册 Application manual - Additional axes and stand alone controller
3. Position
Fine 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。
电机偏移量校准：通过厂家提供数据直接输入：Motor Calibration -Commutator Offset
1. 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 -Commutator Offset或者通过测试计算：调用例行程序 commutator motor。
scale
4 speed_ref
0.1
6 speed
0.1
9 torque_ref
1
18 position
1 （or set to 1000/Gear Ratio, to get the value in
mm on the arm side)
55 positive torque_limit
1
56 negative torque_limit
电阻（phase resistance）：=Rw/2 Ω Rw的值找厂家索取
wk.baidu.com
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
转矩值输入 torque 2 调整关闭位置
设置 Close Position Adjust 为 0.001 重启系统. 再次调整最大转矩
方法同上 校准压力
使用例行程序 ManForceCalib 来测量力和力矩的关系 设定压力校准数据：至少两次标定，设定最大转矩，设定测压力仪器厚度，测量力时 时间足够长（2s） 1.1 调整加速度减速度 打开 Test Signal Viewer 修改Nominal Acceleration Nominal Deceleration - Acceleration-Data 使转矩波形的峰值达到最大 如图5.7
个接口
a) z： board position 1板
d： drive module 1
1.3 加载步骤： ABB - Control Panel - Configuration -File - Load Parameters-Load
parameters 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。
方法同上 设定速度限制
测试程序：VAR forcedata force_10 := [10, 2, 0, 0]; SetForce gun1, force_10; 波形如图 5.6
图 5.6 通过波形图将速度值*0.8 输入 Speed Limit 2--Force Master Control
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
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
SG Process 设定转矩波形时间保证最大速度时转矩最大。 测试程序：VAR forcedata force_7 := [7, 2, 17.6, 0]; SetForce gun1, force_7; 波形如图 5.5
图 5.5 调节参数 STTune gun1, 0.12, RampTorqRefClose; 使最大速度时转矩最大 将值输入系统 位置：Ramp Time--Force Master 重新调整最大转矩
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/KRPM 3.2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/A 3.3 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
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-