HIWIN上银KA系列单轴机器人的操作使用

一、硬件安装与接线

1. 型号选择与参数确认

驱动方式：支持同步带（高速轻载，最高速度 1.8m/s）或滚珠丝杠（高精度，重复定位精度 ±0.005mm）。

负载能力：水平安装时最大负载可达 70kg（KA136-B TYPE），垂直安装需配置电机刹车（如 HIWIN ECMA 系列带刹车电机）。

行程范围：100-3000mm（同步带驱动）或 100-2000mm（滚珠丝杠驱动），需根据实际需求选择。

2. 机械安装步骤

底座固定：使用扭矩扳手按标准扭矩（如 M5 螺丝：5N・m）将模组固定在设备机架上，确保安装面平面度≤0.05mm。

电机连接：

同步带驱动：通过同步带轮连接电机与模组，调整皮带张力至推荐值（使用 HIWIN 张力计，同步带张力 50-70N），使用 3 个月后需重新确认张力。

滚珠丝杠驱动：采用挠性联轴器（如 HIWIN HGL 系列）连接电机与丝杠，确保同轴度≤0.05mm。

限位开关安装：将原点开关（推荐 HIWIN Z4D 系列）和极限开关固定在模组两端，触发距离≥5mm，支持 NPN/PNP 信号输入。

3. 电气接线规范

电源连接：伺服电机需连接 24V DC 电源（功率根据电机型号选择，如 ECMA-C30604ES 需 24V/5A），驱动器连接三相 AC220V 电源。

信号接线：

脉冲 + 方向信号：连接控制器（如 PLC）的脉冲输出（PUL+/-）和方向信号（DIR+/-），支持差分 / 单端输入（最高 500kHz）。

EtherCAT 总线配置：通过 EtherCAT 主站（如 HIWIN HSV 系列驱动器）分配节点，映射 PDO（过程数据对象）实现高速通信（如控制字、目标位置输出，状态字、实际位置输入）。

二、软件配置与调试

1. 控制器选型与通信设置

主流控制器：支持台达 ASDA-A2、松下 MINAS A6、HIWIN HSV 系列伺服驱动器，可通过脉冲 / 方向或 EtherCAT 总线通信。

EtherCAT 通信配置示例（以 PowerPMAC 控制器为例）：

加载驱动器 ESI 文件至控制器，扫描网络识别从站。

映射变量：输出控制字（ECAT (0).IO (0)）、目标位置（ECAT (0).IO (1)），输入状态字（ECAT (0).IO (4096)）、实际位置（ECAT (0).IO (4097)）。

激活通信并验证状态，确保电机可正常响应指令。

2. 参数设置与回零调试

驱动器参数：

电子齿轮比：根据导程和编码器分辨率计算（如导程 20mm，编码器 2500P/R，电子齿轮比 = 20/(2500×4)）。

增益调整：初始设置 P=500，I=50，根据运行振动情况微调（推荐使用驱动器自动增益功能）。

回零操作：

原点开关触发：运行 G 代码 “G28 X0"，模组以低速（如 50mm/s）移动至原点开关触发，记录原点位置。

软限位设置：在控制器中设定行程范围（如 X 轴：0-1000mm），避免超程损坏设备。