HIWIN上银纳米定位平台的操作使用

硬件配置与安装

核心硬件连接

驱动系统搭建：需配备两台支持龙门功能的驱动器（如 E1 系列标准型 ED1S-VG、总线型 ED1F-EG），通过专用通讯线（如 HE00EK5DB800）连接两台驱动器的 CN8 接口，建立主从轴通讯。每台驱动器对应连接 1 台伺服电机及配套编码器（如 17 位绝对值编码器），形成双轴驱动结构，确保编码器与电机型号匹配。

机械安装要点：安装平台底座时，水平度需≤0.05mm/m，采用 M12 高强度螺栓固定，紧固扭矩按手册要求设定（通常 25-30N・m）。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。安装后手动推动滑台，检查是否顺畅，限位开关（前 / 后超程）需距行程端点 10-20mm 安装。

接线检查：确认驱动器电源接线（如三相 AC200-230V）无松动，接地电阻≤1Ω 以防漏电或电磁干扰；电机动力线与编码器信号线分开布线，减少信号干扰；检查所有接线端子是否牢固，避免接触不良影响运行。

系统参数设置

基础参数配置

单轴参数初始化：通过驱动器调试软件（如 HIWIN Servo Studio）进入单轴设置界面，配置电机型号（如 ECMA 系列）、编码器类型（增量式 / 绝对值）、额定电流等基础参数，确保单轴能独立正常运转。

通讯系统建立：在软件中设置通讯协议（如 EtherCAT），指定主从轴关系（主轴负责指令发送，从轴跟随同步），设置总线节点地址（如主轴为 1，从轴为 2）及波特率（默认 100Mbps）。

核心功能参数设定

超程保护：设置软限位参数（如行程 500mm 时，软限位设为 0mm 和 500mm），同时启用硬件限位开关联动功能。

电子齿轮比：根据电机分辨率与丝杠导程计算（如导程 10mm、编码器 1000 线时，电子齿轮比设为 1000/10=100）。

过载保护：设定过载阈值（通常为额定电流的 1.5 倍），避免负载过大损坏电机。

龙门控制启动前确认

电机转向检查：手动发送点动指令（如 + 10mm），观察双轴是否同步移动，若方向相反，需修改驱动器参数（如 Pr023 电机转向设定）。

原点设定验证：使用多原点编码器时，需确认双轴均配备近原点开关，通过软件触发内部归原点流程，检查原点定位精度，重复定位误差需≤±0.01mm。

调试与优化

增益调适

单轴增益优化：分别对主从轴进行位置环、速度环增益调试，可通过软件的 “自动增益调整" 功能，或手动微调参数（如位置环增益 Pr100 从 200 逐步增至 500），减少电机振动，确保单轴运行平稳。

龙门同步增益调整：进入龙门控制增益界面，调整线性轴同步增益（如 Pr501）和旋转轴姿态增益（如 Pr502），通过示波器监测双轴位置误差（目标≤0.005mm），优化同步性能。

功能调试

Touch Probe 功能校准：若需高精度定位，启用该功能（需搭配接触式探头），在软件中设置探头触发阈值与补偿参数，通过多次探测原点，修正定位偏差。

负载测试：在额定负载（如 50kg）下运行平台，测试加速 / 减速过程中的同步性（如加速时间 500ms 时，双轴速度差值≤5rpm），若出现偏差，调整前馈增益（如 Pr105 速度前馈）。

运行控制

操作模式选择

手动模式：通过调试软件或控制面板发送点动指令，速度设为 5-10mm/s，测试各轴独立运动及双轴同步运动功能，确认限位开关触发时能立即停机。

自动模式：通过上位机（如 PLC、运动控制器）发送程序指令（如 G 代码），实现连续轨迹运行（如直线插补），运行前需在仿真界面验证程序逻辑，避免超程或碰撞。

运行监控

实时监测驱动器状态指示灯（如正常运行时绿灯常亮，报警时红灯闪烁）；通过软件查看关键数据，如双轴位置误差、电机电流、温度等，当电流超过过载阈值或温度≥85℃时，系统自动停机保护。

维护与故障处理

日常维护

机械维护：每月清洁导轨滑块，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。

电气维护：每半年检查驱动器接线端子，清理散热风扇灰尘；定期备份参数（通过软件 “参数备份" 功能），避免参数丢失。

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，增加同步增益（Pr501）。

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，适当提高过载保护阈值（需≤1.8 倍额定电流）。