FESTO伺服气动焊枪系统讲解

现场总线节点

伺服气动焊枪系统支持各种现场总线协议。该设计的基础是CPX现场总线节点FB35 – Profinet FOC（光纤电缆）或FB21 Interbus FOC。

有关现场总线节点功能的详细说明，请参考手册CPX-M-FB35或CPX-M-FB21。

LED指示灯FB34 / FB35

网络专用	NF =网络故障
	TP1 =网络活动端口1
	TP2 =网络活动端口2
产品专用	M =修改，参数化
	PL =负载电源
	PS =电子电源，传感器电源
	SF =系统故障

1V1比例方向控制阀MPYE

1V2控制主气缸MSEB中的截止阀

1V3截止阀集成到主缸中

1V4截止阀集成到主缸中

1V5排气阀集成到主缸中

1A1主缸

2V1比例调压阀MPYD

2A1补偿缸

0Z1过滤器（5 µm）

连接工作压力和在线过滤器

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。

均衡器

 机器人通过信号“关闭喷枪”或“开始学习示教位置”激活均衡器。对于每个焊接点，机器人会发送适当的二进制值以均衡现场总线上的压力。

 对于所有其他操作模式，均衡器处于基本设置中。从而通过补偿缸将喷枪保持在初始位置。运营压力。

“均衡器返回”信号表明机器人枪处于初始位置，并且机器人正在行驶。

允许的。当用于控制均衡器的阀中的实际压力报告小于-4.5 bar时，给出该信号。可选地，还可以通过输入2处的终端位置开关监视喷枪的初始位置。

为了克服激活均衡器时的摩擦，可以选择生成启动信号。激活平衡压力后，此启动信号将打开。因此，被粘的电极应轻柔地移动到组件上。

压力上升: 激活均衡功能时压力脉冲的高度。

压力上升的持续时间: 激活均衡功能时的压力脉冲持续时间。

通过“开枪”信号，均衡器返回到初始位置。为了使焊枪能够平稳地进入初始位置，可以设置一个步骤来降低压力。时间到期后，将重新打开均衡器的工作压力。

减压: 减压高度。

减压时间: 减压时间。该时间到期后，将打开全部工作压力。

监控均衡器: 可以取消对均衡功能的监控。对于没有平衡阀的喷枪，可能会发生这种情况。

速度和加速度

例如，可以设置主缸速度和加速度的参数，以减小在移动大负载时的扭矩。

主缸运动速度（不适用于7轴操作）。

加速主缸运动（不适用于7轴操作）。

行驶到部件时的速度

开枪速度

最大速度和加速度（v = 100％; a = 100％）

降低的速度和加速度（v<100％; a <100％）< span="">

电极帽

-----

参考运行:

喷枪以缓慢的速度关闭，直到达到参考压力。降低压力直到达到目标压力。当达到目标压力时测量电极的位置。然后喷枪打开到机器人的设定点位置。

对于电极臂较重或摩擦较大的喷枪，可以相应地调整目标压力和参考压力。

参考压力:

当达到该压力值时，可以识别出喷枪已关闭。

目标压力:

压差减小到该值。达到压力后，将测量主缸中的位置。

焊接

停顿检测

在增力期间，枪支臂可能会因枪支偏转而移动。静止检测值确定阈值，速度必须降至该阈值以下才能生成“达到力”信号。

停顿检测

0:检测已关闭。达到焊接力后即输出“已达到力”

1 … 5 :检测有效。一旦达到焊接力且主缸速度降至极限以下，就会输出“已达到力”信号。

允许的限制随着值的增加而下降。随着过滤器系数的增加，“已达到强制”信号将在稍后输出。

示教距离

0 :示教距离由控制器计算和指定。C喷枪10毫米X喷枪气缸行程至少5毫米

例：X枪平移比1：3，气缸行程= 5毫米，示教距离= 15毫米

1:接近输入的示教距离

重量校正

0: 功能关闭

1: 根据焊枪的空间情况测量摩擦力和臂重量，并针对每个焊接点进行补偿。

快速关闭焊枪

0:功能关闭

1: 从示教距离到零件的闭合过程执行得更快。为此，必须关闭重力校正功能。

7轴

输入用于7轴操作中的跟随误差补偿的参数.

Kv static  补偿切换常数取决于速度。

Ka static  补偿切换常数取决于加速度。

Kv dynamic 补偿切换的动态取决于以下误差。

现场总线: Swap bytes

通过现场总线进行传输时，偶数和奇数字节进行交换。要进行检查，请观察机器人现场总线上的使用寿命。

----------------------------------------------------------------------------

轴校准

轴校准用于确定气缸行程和电极行程之间的零位置和平移比。C型枪的平移率为1.0。X-gun的平移比大于1.0，具体取决于臂长。

轴校准应独立于喷枪几何形状（C / X）进行。在执行轴校准之前，必须安装新的电极盖。必须注意电极轴处于良好状态.

零位

 零位置在轴校准中确定，并保存在控制器中。零位置是带有闭合电极的圆柱位置。如果指定的设定点位置为0 mm，则喷枪的电极关闭。

转换比1

 平移比1描述电极位置和圆柱位置之间的比率。平移率取决于在轴校准过程中测得的电极开度。平移比是在零位置附近确定的，因此喷枪在小孔的情况下可以精确工作。

转换率2

  平移比2是最大电极开度与相关气缸行程之间的比。 平移比2是在轴校准过程中计算的，由操作员通过测量最大喷枪打开处的内部宽度来确定。

机械手或WinSPZ的位置值

机器人通过现场总线接口发送或通过WnSPZ指定的所有位置信息均指电极位置。封闭的喷枪的位置为“ 0毫米”。

最大电极距离

该参数应被视为软件限位开关。如果超出此限制，则会报告错误“无法到达位置”。

由于X枪的机械条件，平移比取决于打开角度而变化。如果打开角度增加，则X枪中的实际电极位置可能与测量的开口不同。

注意:进行零点标定的主要条件是,伺服焊钳没有故障,机器人提供US2电源.

力标定

力校准用于缩放电极力。为此，为两个电极力确定相应的圆柱力。两个校准点足以形成精确的力特性曲线，因为行为在压力和力之间呈线性关系。在按比例缩放时，还将测量并存储当前的摩擦力和重力。这些值用于补偿每个焊接点的重力。机械手为每个焊接点发送所需的电极力。枪的偏转用于更精确地测量组件的厚度。

预选缸力: 气缸力的设定值。

测得的电极力: 输入测得的电极力。输入“ ON”会关闭对活动电极的重力的补偿

弯枪(枪的变形量): 力形成过程中枪臂弯曲的区域。释放“启动力”按钮后，将自动输入这些值。注意：要确定弯曲度，必须卸下测功机。

值1应在1000 N电极力下校准。

值2应在最大电极力– 10％时进行校准。

压力测试工具

为了获得所需的电极力，必须指定正确的气缸力。

气缸力1 = 1000 N *焊枪的力平移

气缸力2 =最大 电极力*焊枪的力平移

在力校准中确定用于摩擦力和手臂重量的参考力，以实现与位置相关的自动力平衡。在建立力时，将自动校正与位置有关的手臂重量和摩擦力。可以通过输入0 N测得的称重力或在“专家”对话框和“焊接”类别中禁用“自动校正重量”功能。

气缸力与电极力之比应大致对应于轴校准平移。在焊枪参数的打印输出中可以很容易地检查到这一点。

测得的重力显示在“当前值”窗口中

---------------------------------------------------------------------------------

来自机器人的数据:

设定点位置:

设定点位置描述了焊枪的电极位置。在0 mm位置（零位置），喷枪关闭。当您使用RETURN键确认输入时，该设定值将发送到控制器。1位/ 0.1毫米

焊接力:

在“关闭焊枪”期间用于建立力的电极力。1位= 100 N

均衡器压力:

焊接过程中平衡缸内压差的设定。

注意：机器人的二进制规格值可以在窗口[设定值]中读取。

程序编号:

机器人当前选择的程序号。根据该程序编号，在移动过程中选择存储在控制器中的开关点。（切换点：当喷枪关闭时，从高速切换到低速的电极位置）

注意：为了在自动模式下执行“关枪”功能，机器人必须选择程序编号和车辆类型。

服务程序：
-程序编号：1 -98
-车辆类型：0
焊接程序：
-程序号：99 -255
-车辆类型：1 -255

车辆类型:

查看程序编号

来自WinSPZ软件的数据:

速度

通过WinSPZ和PC控制测试7轴运行的气缸速度。

通过这些变量，可以指定内部斜坡发生器的速度。

加速

通过WinSPZ与PC控制一起测试7轴操作的气缸加速。

通过这些变量，可以指定内部斜坡发生器的加速度。

枪的功能

切换点:

开关点由机器人通过指定程序编号来选择。喷枪以最大速度行进至切换点，然后降低其速度。

程序号	切换点	机器人程序
1-10	40 mm	强制缩放
11-20	20 mm	当前缩放
21-30	10 mm	修整后的帽设置
31-40	20 mm	盖铣
41-50	5 mm	开始铣削后的短路焊接
51-60	5 mm	普通铣削后的短路焊接
Other	0 mm

诊断功能，用于检查主缸中的阻塞功能.

喷枪控制器对截止阀1V2、1V3、1V4进行功能测试。该功能测试由机器人通过设置“诊断功能”位来控制。阻止功能已激活。比例方向控制阀1V1被致动。如果主缸1A1中没有压力和位置发生变化，则锁定功能正常工作。

注意：如果断电，“诊断功能错误”位将保留。如果诊断功能已成功运行，则将复位“诊断功能错误”位。

截止阀1V2、1V3、1V4被切换。主缸1A1的连接件2和4被加压。检查主缸1A1中的压力和位置变化。

诊断I / O：

诊断功能I / O = 1

常见错误= 0

准备好枪= 1

诊断错误：

诊断功能错误= 1

常见错误= 1

准备好枪= 1

错误保存在EEPROM中。

只有通过成功运行诊断功能才能确认错误。

如果通过主缸中的截止阀1V2,1V3,1V4检测到压力变化或位置变化。

审核编辑：刘清