气伺服焊钳的控制分析V12版

焊钳气动回路图.

安全功能保护装置免于启动，负载电压US2断开

US2关闭时安全功能停止的结构

在不关闭US2的情况下安全功能停止的结构

1.公称压力 ,5 ... 10 bar.

2.最高 运营压力, 12 bar.

3.允许的超压（t = 1秒，无损坏）, 16 bar max. 1 sec.

4.控制器主进气口1的工作介质, 干燥空气，未润滑，压力露点比中温低至少10 K.

5.工作电压–负载电源–逻辑电源24 V ±10 % ,24 V ±10 %.

6.工作电流（负载和逻辑电源）.<4 A，仅当现场总线节点上未连接其他模块和阀时.

7.最高 数字量输出的允许负载电流, 250 mA.

8.环境温度,0 ... +50 °C.

9.贮存温度, -10 ... +60 °C.

10.中温, 5 ... +40 °C.

11.最高 允许相对湿度，无凝结, 90 %

12.防护等级, IP 65.

13.电磁兼容–辐射干扰–抗干扰.

14.抗冲击, 抗振性-----严重等级1.

1）必须在伺服箱的主压缩空气连接的前面安装一个5 µm的过滤器（0Z1）。

2）所有连接必须使用适当的保护盖密封。未使用的ProfiNet连接必须使用适当的插头密封。

3）该组件旨在用于工业环境。

加载基本参数集 基本参数包括优化的参数 –位置控制 –力控制 –7.轴操作 –合适的气缸类型 –电极帽参数

1.打开新项目

将打开包含标准参数文件的文件夹（..DefaultParameter）

2.选择参数文件xxx.spz



应为所有类型的焊枪存储标准参数集。例如： 如果使用直径为140mm的X100喷枪型号，请使用参数文件“X100_d140m.spz”。

3设置最大电极力

从喷枪的数据表或铭牌上插入最大电极力

4将数据加载到控制器中

更换“90”气缸位移传感器说明 

第1步：  将电路部分的密封盖板上的4个螺丝旋开取下。 

第2步：  将固定电路板的4个螺丝旋开取下

第3步：  取下电路板  -  取下电线插头  -  注意保持

压力传感器的两个O型密封圈的清洁！ 

第4步：  取下气缸底部的卡簧。 

第5步：  取出电缆插座 

第6步  取下固定位位移传感器的两个螺丝。 

第7步：  小心拉动电缆，将传感器一起带出来。 

第8步：  将新的位移传感器装入气缸  -  注意对准螺丝孔  -  使用Loctite螺纹胶  -  螺丝拧紧力为0.7 Nm 

第9步：  通过内部的电缆导向将传感器的电缆从顶部伸出。 

第10步：  将插座装入气缸（不要安装卡簧），然后将电缆的插头插入到电路板上。  如果有需要的话可以使用镊子。 

第11步： 

固定电路板 

注意： 

-  不要夹住电缆！ 

-  密封圈放置的位置正确

  在螺丝上使用Loctite 243紧固胶，图中箭头所指的螺丝不要使用螺纹胶。 

螺丝紧固力为0.7 Nm 

第12步：  将电路板的盖板盖上  注意密封纸的位置 

第13步：  在螺丝上使用Loctite 243  螺丝紧固力为2 Nm 

第14步：  装入卡簧  第15步：  在气缸上面贴上DOM标签，以标识更换过新的传感器。   

第七轴的速度以及加速度信息，机器人是怎么通过总线位传给控制器的？

第七轴模式下，机器人可以调节焊枪运动速度（插补） 

机器人通讯间隔一定，通过每次设定位置不同，就可以改变运动速度；比如：通讯周期1ms，时间0位置为0，第一个周期设定位置1mm，第二个周期设定位置2mm，则速度为1000mm/s；若第一个周期设定位置2mm，第二个设定位置4mm，则速度为2000mm/s

每个缸与阀的组合都有一个最大速度，比如MPYE-5-3/8的额定流量为2000L/min，缸径140的话，最大速度为：  V=(2000*1000000mm^3)/(3.14*4900*60s)=2166.47mm/s 

但是实验室气源前面为一段较长的8的气管，有可能对速度有影响 .

Ptp模式无法通过机器人改变速度，内部有一个基准速度，通过软件是可以改变的；枪的结构不同，枪臂的运动速度也不同，实验室焊枪，最大开度315mm左右，标定之后，在软件中设定速度为100%，定位结果：缸的速度：(100.58-40.71)/(1.93-1.57)=166mm/s

（1.57s,缸40.71mm，枪20mm—1.93s,缸100.58mm，枪200mm）  K0是调节速度的，K3是抑制波动的；通过这两个参数，基本上就可以调到满意的特性； 

K1不是用来修改速度的，而是用来抑制超调的，同时，会略微增加定位时间  K1和K3都有一定的减小静差的作用  K2的作用不明显 

增加K3可以消除抖动情况 

增加K1，可抑制超调 

Kp和Ki是pressure controller的比例系数和积分系数，若Kp设置为0，会报regulator参数错误，总线位4.03，parameter error  如果设置kp和ki为1和0，则静止状态，会出现间断的短响。 

Kp：越大，压力建立时间越短 

Ki：降低静差，与Kp要配合使用 

Kp和Ki要配合，若Kp过小，Ki过大，则会出现波动 

Ka static没用  Kv static用来调节速度  Kv dynamic用来消除动态跟踪误差 

另外，同样的Ka与Kv参数，运动速度不同，也会造成跟踪误差的不同，速度越慢，误差越小 

焊钳不能被驱动，报错信息为“Maximum electrode force exceed”（电极帽最大许用压力过载） 

故障分析： 

 出现电极帽压力过大的报错信息，可能有以下几方面原因。 

1、气源供压过大 

2、电极帽最大许用压力设定错误 

3、气缸压力传感器线缆或传感器存在故障 

故障解决方法：        

首先检查气源供压，显示正常，然后对压力设定值进行查看，均符合标准。

然后对气缸压力传感器线缆进行更换，报错仍未解除，经过排除判断，为气缸传感 内部故障，所以给出错误压力信号，导致报错。 

更换主气缸后，焊钳恢复正常。（注：更换气缸后一般需重新进行轴标定） 

审核编辑：刘清