一、硬件连接与安装
核心部件连接
驱动系统搭建:选用支持龙门功能的驱动器,如标准型 ED1S-VG、总线型 ED1S-EG 等。用专用通讯线连接两台驱动器的 CN8 接口,确立主从轴关系,主轴负责指令发送,从轴跟随同步运动。每台驱动器对应连接 1 台伺服电机及配套编码器,编码器需与电机型号匹配,确保信号稳定传输。
机械安装要点:安装平台底座时,要保证水平度(≤0.05mm/m),采用高强度螺栓固定,紧固扭矩按手册要求设定。双轴导轨需严格校准平行度(偏差≤0.02mm/m),避免运行时出现卡滞或应力变形。安装完成后,手动推动滑台,检查是否顺畅,同时确认限位开关安装位置合理,距行程端点 10-20mm 为宜,确保能有效触发超程保护。
接线检查:确认驱动器电源接线无松动,接地电阻≤1Ω,防止漏电或电磁干扰。电机动力线与编码器信号线需分开布线,减少信号干扰。检查所有接线端子是否牢固,避免因接触不良影响设备运行。
二、系统参数设置
单轴初始化设置
按照《E 系列驱动器 Thunder 软件操作手册》,分别连接主轴和从轴驱动器,执行单轴初始化操作。
设定并记录主轴和从轴电机的运动正方向,且确保双轴运动正方向相同。
通讯系统建立
连接主轴驱动器,设置参数 Pt00D = t.1,将该轴定义为主轴,存档后断电重启驱动器使其生效。
以相同方式设置从轴驱动器,建立主从轴通讯关系,确保两台驱动器能正常交互信息。
关键功能参数配置
超程保护:在驱动器参数设置界面,设定软限位参数,结合平台实际行程,合理设置限位值,同时启用硬件限位开关联动功能,双重保障设备安全。
电子齿轮比:根据电机分辨率与丝杠导程计算电子齿轮比,例如导程 10mm、编码器 1000 线时,电子齿轮比可设为 100,确保位置控制精度。
过载保护:设定过载阈值,通常为额定电流的 1.5 倍,避免因负载过大损坏电机和驱动器。
三、调试与优化
单轴增益调适:分别对主从轴进行位置环、速度环增益调试。可通过驱动器调试软件的 “自动增益调整" 功能,或手动微调相关参数,如位置环增益,逐步优化直至电机运行平稳,减少振动和噪音。
双轴同步性能调试:发送同步运动指令,观察双轴运动状态,通过示波器监测双轴位置误差,目标误差需≤0.005mm。若存在同步偏差,调整同步增益参数,优化双轴协同运动精度。
功能测试
原点回归测试:若使用多原点编码器,需配合近原点开关进行原点回归操作。触发内部归原点流程,检查原点定位精度,重复定位误差应≤±0.01mm。
负载测试:在平台额定负载范围内加载测试,运行平台并观察双轴运动状态,测试加速、减速过程中的同步性及运行稳定性,若出现异常,及时调整参数。
四、运行控制
手动模式操作:通过调试软件或控制面板发送点动指令,设置合适的运动速度(如 5-10mm/s),测试双轴独立运动及同步运动功能,同时检查限位开关是否能正常触发停机,确保设备在手动操作模式下安全可靠。
自动模式运行:编写运动程序,通过上位机(如 PLC、运动控制器)发送程序指令,实现平台自动运行。运行前需在仿真界面验证程序逻辑,避免因程序错误导致超程、碰撞等问题。运行过程中,实时监测设备运行状态,包括电机电流、温度、双轴位置误差等参数,确保设备正常运行。
五、维护与故障处理
日常维护
机械维护:定期清洁导轨滑块,补充专用润滑脂,如 HIWIN HG68;每 3 个月检查丝杠防尘罩密封性,若有破损及时更换,防止灰尘、杂物进入影响设备精度和寿命。
电气维护:每半年检查驱动器接线端子,清理散热风扇灰尘,确保散热良好;定期备份驱动器参数,防止参数丢失。
常见故障排除
同步误差报警:检查主从轴通讯线是否松动,重新插拔 CN8 接口;若误差持续存在,适当增加同步增益参数。
原点定位失败:确认近原点开关接线正常,清洁开关表面灰尘;检查编码器信号,若信号异常,更换编码器线缆。
过载报警:检查负载是否超过额定值,或丝杠是否卡顿;若为参数设置问题,可适当提高过载保护阈值,但不得超过额定电流的 1.8 倍。