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  • 【ABB】如何進一步改善ABB工業機器人路徑精度的建議

    發布時間:2020年08月11日

    今天分享ABB機器人如何改善路徑精度的一些建議和方式,喜歡的趕緊收藏了。


    【ABB工業機器人】如何使用Tune Master 測基座的剛性及關節的共振頻率等。

    這次我們來結合兩者,理一下關于提升路徑精度的一些方法


    首先,先了解一下 Motion Process Mode 中的一些參數的含義。


    以下是簡短說明:


    ? Use Motion Process Mode Type - 選擇用戶模式下的預定義參數。


    ? Accset Acc Factor-更改加速度


    ? Accset Ramp Factor-更改加速度增減率


    ? Accset Fine Point Ramp Factor-更改精確點的減速度增減率


    ? Joint Acc Factor - 修改特定關節的加速。


    ? World Acc Factor - 如為正,則激活動態世界加速,典型值為1,如為-1則停止。


    ? Geometric Accuracy Factor - 如果減少,則增加geometric精確度。


    ? Dh Factor-更改路徑的平順度(有效的系統帶寬)


    ? Df Factor-更改某一根軸的預測共振頻率


    ? Kp Factor-更改某一根軸的位置控制器的等效增益


    ? Kv Factor-更改某一根軸的速度控制器的等效增益


    ? Ti Factor-更改某一根軸的積分時間


    ? Mounting Stiffness Factor X-I/O描述了x方向上的機器人底座剛度


    ? Mounting Stiffness Factor Y-I/O描述了y方向上的機器人底座剛度


    ? Mounting Stiffness Factor Z-I/O描述了z方向上的機器人底座剛度


    ?? 注意


    若 Motion Process Mode 參數設定有誤,則可能造成振蕩移動或扭矩,從而對機器


    人造成損傷。


    關于預定義的值:


    如果機器人的類型不同,那么每種模式的預定義參數值也不相同。


    對Optimal cycle time mode而言,通常所有預定義參數都會被設置成1.0。


    對Low speed accuracy mode 和 Low speed stiff mode 而言,系統會以降低 AccSet 和 Dh參數的方式來提高移動的平順度和路徑的準確度,同時以更改Kv Factor、Kp Factor和Ti Factor的方式來提高伺服器的剛度。


    某些機器人可能無法增大Low speed accuracy mode和Low speed stiff mode中的Kv Factor。在調節Kv Factor時,請始終小心行事和觀察增大后的電機噪聲等級,且采用的數值請勿超過達到相關應用要求時所需的數值。


    若Kp Factor太高或Ti Factor太低,則都會因機械共振而使振動加劇。


    Accuracy Mode 使用 World Acc Factor 且增加了 Geometric Accuracy Factor 以提升路徑準確性。


    由于Df Factor和Mounting Stiffness Factors的最佳值取決于具體的安裝情況(比如安裝機器人的底座的剛度),因此預定義模式下的這些參數會始終被設置成1.0??捎肨uneMaster來優化這些參數。用戶可在TuneMaster應用中找到更多信息,


    此外還要注意Mounting Stiffness Factor的限制。


    如果想盡量縮短周期時間


    則宜采用運動進程模式 Optimal cycle time mode。


    該模式通常為默認模式,用戶僅需定義工具負載、有效負載和臂負載(若有)即可。一旦編寫好機器人路徑,ABB QuickMove 運動技術就會自動計算該路徑上的最佳加速度和最佳速度,從而得出周期時間最短的時間優化型路徑,于是便無需對加速度進行微調。


    改善周期時間的唯一途徑是更改相關路徑的幾何結構或處理工作空間的其它區域。若需進行此類優化,可通過RobotStudio中的模擬來開展此類優化。


    如果需要增加路徑準確度和減少振動


    對大多數應用來說,Optimal cycle time mode可令路徑準確度和振動方面的行為達到令人滿意的程度,而其中依靠的就是 ABB TrueMove 運動技術。不過某些應用的確需通過修改機器人的微調來改進準確度。


    一個方法是,使用RAPID程序中的TuneServo和AccSet指令做微調。


    Motion Process Mode 可簡化此應用程序的微調,且四個預定義模式在很多情況下應該都會很有用,無需進一步調整。


    如果用戶已測試過默認選擇Optimalcycle time mode,并發現了各種精度問題,則通用的建議是:


    驗證是否恰當定義了工具負載、有效負載和臂負載。

    確保所有工裝設備均已固定牢靠,且工具具有足夠的剛性。

    通過 TuneMaster 檢查機器人的底座。


    TuneMaster 的作用是查找 Df Factor/Mounting Stiffness Factor 的最佳值。


    系統隨后會為使用的Motion Process Modes定義所得的Df Factor/Mounting Stiffness Factor。


    *注意*


    如果底座達不到相關要求,那么即使做了所述補償,也仍不免在一定程度上削弱準確度。


    如果底座剛性很差,那么可能就無法用Df Factor/Mounting Stiffness Factor 來解決相關問題。


    如何進一步改善精度


    ? 對于切割應用,可使用 Advanced Shape Tuning and Accuracy mode/Low speed accuracy mode。畢竟動作模式也取決于機器人類型與具體的應用。


    總的來說,對小型和中型機器人推薦使用Accuracy mode IRB 2400/2600),而Low speed accuracy mode 則推薦對大機器人使用。


    ? 如果路徑準確性仍需提高,則可以用微調參數來調節準確性模:


    示例:


    - 調節Accuracy mode實現更好的準確性:


    1) 減少World Acc Factor,例如從1到0.5。


    2) 減少Dh Factor到0.5或更低。注意低值Dh factor可能會改變高速下的角區域。


    - 調節Low speed accuracy mode實現更好的準確性:


    1) 設置World Acc Factor為1,并設置Geometric Accuracy Factor為0.1。


    2) 減少Dh Factor到0.5或更低。



    ? 如在切削應用中,編程設定的速度有時必須降低,以實現可能范圍內的最好準確性。


    例如,半徑1 mm的圓圈不應編程設定高于20 mm/s的速度。


    ? 對于接觸類應用,例如銑削和預壓,推薦使用Low speed stiff mode此模式也對


    某些低速應用中的大機器人適用(最大100 mm/s),其中對最小路徑波動有要


    求(如小于0.1mm)。注意此模式的伺服調節非常剛性,且有些情況下Kv Factor


    可能由于電機震動和噪音需要降低。


    ? 如果需要減少精確點的過界和振動,則請采用 Optimal cycle time mode,同時減少Accset Fine Point Ramp Factor或Dh Factor的值,直至問題得到解決為止。


    ? 結束精度度微調后若還需要減少周期時間,則可在程序的不同段中通過 RAPID 使用不同的運動進程模式。

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