【ABB】如何进一步改善ABB工业机器人路径精度的建议

今天分享ABB机器人如何改善路径精度的一些建议和方式，喜欢的赶紧收藏了。

【ABB工业机器人】如何使用Tune Master 测基座的刚性及关节的共振频率等。

这次我们来结合两者，理一下关于提升路径精度的一些方法

首先，先了解一下 Motion Process Mode 中的一些参数的含义。

以下是简短说明：

• Use Motion Process Mode Type - 选择用户模式下的预定义参数。

• Accset Acc Factor－更改加速度

• Accset Ramp Factor－更改加速度增减率

• Accset Fine Point Ramp Factor－更改精确点的减速度增减率

• Joint Acc Factor - 修改特定关节的加速。

• World Acc Factor - 如为正，则激活动态世界加速，典型值为1，如为-1则停止。

• Geometric Accuracy Factor - 如果减少，则增加geometric精确度。

• Dh Factor－更改路径的平顺度（有效的系统带宽）

• Df Factor－更改某一根轴的预测共振频率

• Kp Factor－更改某一根轴的位置控制器的等效增益

• Kv Factor－更改某一根轴的速度控制器的等效增益

• Ti Factor－更改某一根轴的积分时间

• Mounting Stiffness Factor X－I／O描述了x方向上的机器人底座刚度

• Mounting Stiffness Factor Y－I／O描述了y方向上的机器人底座刚度

• Mounting Stiffness Factor Z－I／O描述了z方向上的机器人底座刚度

❗❗ 注意

若 Motion Process Mode 参数设定有误，则可能造成振荡移动或扭矩，从而对机器

人造成损伤。

关于预定义的值：

如果机器人的类型不同，那么每种模式的预定义参数值也不相同。

对Optimal cycle time mode而言，通常所有预定义参数都会被设置成1.0。

对Low speed accuracy mode 和 Low speed stiff mode 而言，系统会以降低 AccSet 和 Dh参数的方式来提高移动的平顺度和路径的准确度，同时以更改Kv Factor、Kp Factor和Ti Factor的方式来提高伺服器的刚度。

某些机器人可能无法增大Low speed accuracy mode和Low speed stiff mode中的Kv Factor。在调节Kv Factor时，请始终小心行事和观察增大后的电机噪声等级，且采用的数值请勿超过达到相关应用要求时所需的数值。

若Kp Factor太高或Ti Factor太低，则都会因机械共振而使振动加剧。

Accuracy Mode 使用 World Acc Factor 且增加了 Geometric Accuracy Factor 以提升路径准确性。

由于Df Factor和Mounting Stiffness Factors的最佳值取决于具体的安装情况（比如安装机器人的底座的刚度），因此预定义模式下的这些参数会始终被设置成1.0。可用TuneMaster来优化这些参数。用户可在TuneMaster应用中找到更多信息，

此外还要注意Mounting Stiffness Factor的限制。

如果想尽量缩短周期时间

则宜采用运动进程模式 Optimal cycle time mode。

该模式通常为默认模式，用户仅需定义工具负载、有效负载和臂负载（若有）即可。一旦编写好机器人路径，ABB QuickMove 运动技术就会自动计算该路径上的最佳加速度和最佳速度，从而得出周期时间最短的时间优化型路径，于是便无需对加速度进行微调。

改善周期时间的唯一途径是更改相关路径的几何结构或处理工作空间的其它区域。若需进行此类优化，可通过RobotStudio中的模拟来开展此类优化。

如果需要增加路径准确度和减少振动

对大多数应用来说，Optimal cycle time mode可令路径准确度和振动方面的行为达到令人满意的程度，而其中依靠的就是 ABB TrueMove 运动技术。不过某些应用的确需通过修改机器人的微调来改进准确度。

一个方法是，使用RAPID程序中的TuneServo和AccSet指令做微调。

Motion Process Mode 可简化此应用程序的微调，且四个预定义模式在很多情况下应该都会很有用，无需进一步调整。

如果用户已测试过默认选择Optimalcycle time mode，并发现了各种精度问题，则通用的建议是：

验证是否恰当定义了工具负载、有效负载和臂负载。

确保所有工装设备均已固定牢靠，且工具具有足够的刚性。

通过 TuneMaster 检查机器人的底座。

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

系统随后会为使用的Motion Process Modes定义所得的Df Factor／Mounting Stiffness Factor。

*注意*

如果底座达不到相关要求，那么即使做了所述补偿，也仍不免在一定程度上削弱准确度。

如果底座刚性很差，那么可能就无法用Df Factor／Mounting Stiffness Factor 来解决相关问题。

如何进一步改善精度

▶ 对于切割应用，可使用 Advanced Shape Tuning and Accuracy mode/Low speed accuracy mode。毕竟动作模式也取决于机器人类型与具体的应用。

总的来说，对小型和中型机器人推荐使用Accuracy mode IRB 2400/2600)，而Low speed accuracy mode 则推荐对大机器人使用。

▶ 如果路径准确性仍需提高，则可以用微调参数来调节准确性模：

示例：

- 调节Accuracy mode实现更好的准确性：

1) 减少World Acc Factor，例如从1到0.5。

2) 减少Dh Factor到0.5或更低。注意低值Dh factor可能会改变高速下的角区域。

- 调节Low speed accuracy mode实现更好的准确性：

1) 设置World Acc Factor为1，并设置Geometric Accuracy Factor为0.1。

2) 减少Dh Factor到0.5或更低。

▶ 如在切削应用中，编程设定的速度有时必须降低，以实现可能范围内的最好准确性。

例如，半径1 mm的圆圈不应编程设定高于20 mm/s的速度。

▶ 对于接触类应用，例如铣削和预压，推荐使用Low speed stiff mode此模式也对

某些低速应用中的大机器人适用（最大100 mm/s），其中对最小路径波动有要

求（如小于0.1mm）。注意此模式的伺服调节非常刚性，且有些情况下Kv Factor

可能由于电机震动和噪音需要降低。

▶ 如果需要减少精确点的过界和振动，则请采用 Optimal cycle time mode，同时减少Accset Fine Point Ramp Factor或Dh Factor的值，直至问题得到解决为止。

▶ 结束精度度微调后若还需要减少周期时间，则可在程序的不同段中通过 RAPID 使用不同的运动进程模式。