1. 课程导入与安全规范

Yaskawa Sigma系列伺服系统是安川电机面向精密机械运动控制领域推出的交流伺服驱动产品族，涵盖Σ-7、Σ-7S、Σ-7W、Σ-X等代际。它的基本构成可以概括为三部分：上位控制器（PLC、运动控制器或PC）、伺服驱动器（Servo Pack）和伺服电机（含编码器）。上位控制器发出位置、速度或转矩指令，驱动器完成电流环、速度环、位置环的闭环运算并驱动电机，编码器把转子位置反馈回驱动器，形成全闭环或半闭环控制。理解这条信号链，是后续所有接线、参数设置和联调工作的基础。

在精密机械运动控制中，Sigma系列常见的应用场景包括：半导体封装设备中的XY平台定位、贴片机的多头同步取放、数控机床的进给轴与主轴、液晶面板搬运机械手、精密点胶机的轨迹插补，以及检测设备中的微米级扫描轴。这些场景的共同特点是：要求高分辨率（如20位以上编码器对应约0.001°级角度分辨率）、高响应带宽（速度环带宽常达数百赫兹到1kHz以上）、低跟随误差和良好的整定稳定性。不同场景对“精密”的定义并不相同——有的看重重复定位精度，有的看重轨迹跟随误差，有的看重多轴同步性，因此联调目标必须结合具体工艺来设定。

联调工作开始前，必须先建立清晰的安全边界。伺服系统与普通电机最大的区别在于：它随时可能因为指令、参数或干扰而高速动作，且带载后具有较大的动能。因此安全规范不是形式，而是防止人身伤害和设备损坏的硬性要求。以下从个人防护、电气安全、机械安全和操作纪律四个方面展开。

个人防护与作业环境

进入联调现场应穿着合身的工作服，袖口收紧，不佩戴戒指、手表、项链等金属饰品，避免被旋转部件卷入或造成短路。长发必须束起并戴工作帽。涉及带电测量或可能产生飞溅的场合，应佩戴护目镜；在噪声较大的设备旁长时间调试，建议使用耳塞。作业区域应保持照明充足、地面干燥、通道畅通，伺服电机和驱动器周围不得堆放杂物，尤其是金属屑、导线头等导电异物。

电气安全要点

Sigma驱动器的主回路输入常见为三相AC200V或AC400V，母线电容在断电后仍会储存高压电荷。安川手册通常要求断电后等待至少5分钟（部分机型为15分钟），待CHARGE指示灯熄灭后再进行接线或测量。绝对禁止在通电状态下插拔电机动力线、编码器线或CN1/CN2等控制信号连接器，否则可能因浪涌电流损坏驱动器输出级或编码器电路。测量主回路时应使用合适量程和CAT等级的万用表，单手操作，另一只手不要接触设备外壳。接地必须可靠，驱动器PE端子应单独接到系统接地排，接地电阻符合当地规范。

机械与运动安全

首次上电或修改参数后，应先脱开负载或把机械置于安全位置，再进行点动或小行程试运行。伺服使能（Servo ON）前要确认运动方向、软限位、硬限位和急停回路均有效。调试中若出现异常振动、异响、过热或飞车，应立即拍下急停并切断主回路电源，而不是先去看软件界面。对于垂直轴，必须确认抱闸（Brake）动作正常，防止断电后负载下坠。多轴设备要特别注意轴间干涉区域，必要时在调试阶段设置临时机械限位或降低速度上限。

信号链与安全边界示意

下图把Sigma系统从指令到执行、从反馈到保护的主要环节画成一条信号链，并标出联调中需要重点确认的安全节点。理解这张图，有助于在后续章节中把“接线—参数—动作—保护”对应起来。

联调前的安全检查清单

把上述要求落成可执行的检查项，建议在每次上电调试前逐条确认。下表给出一个可直接使用的检查表示例，字段和判断依据均围绕Sigma伺服联调的实际需要设计。