1、數(shù)控機床使用的光柵尺的構(gòu)成及工作原理heidenhain公司生產(chǎn)的光柵尺位置檢測系統(tǒng),由光柵尺和位置控制板(或exe前置放大器)兩大部分構(gòu)成。光柵尺檢測機床的實際位移,并輸出與位移量和位移方向有關(guān)的兩路信號到數(shù)控系統(tǒng)的位置控制板(或經(jīng)前置放大器exe進行放大、整形和電子細分,*后經(jīng)長線驅(qū)動后輸也到cnc),形成全閉環(huán)控制系統(tǒng)。數(shù)控機床上使用的光柵尺由定尺(標尺光柵)和讀數(shù)頭(指示光柵)組成,光柵尺和讀數(shù)頭型號不同所輸出信號也有所不同,它可以輸出方波信號、電流信號和正弦波信號。當(dāng)數(shù)控機床的進給軸移動時,造成其定尺和掃描頭之間出現(xiàn)相對運動、利用光的莫爾效應(yīng),將位置移動轉(zhuǎn)變成亮暗相的光的"莫爾條紋"的移動,再由光電轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的信號。定尺的測長方向上有兩組主光柵線和每隔50mm的參考標記光柵線。光柵尺的作用有兩個方面:當(dāng)坐標軸移動時,由主光柵線產(chǎn)生兩面三刀組相位相差900的正弦和余弦波信號,用于判別坐標軸的移動方向和位移量;當(dāng)坐標軸執(zhí)行回零操作時,由參考點標記光柵線產(chǎn)生一個基準信號以確定機床的參考點。
2、數(shù)控機床中出現(xiàn)的光柵尺故障原因
了解數(shù)控機床中光柵尺的構(gòu)成及工作原理后,我們不難得知數(shù)控機床中引起光柵尺故障的主要原因有⑴光柵尺、讀數(shù)頭的污染或損壞;⑵光柵尺、讀數(shù)頭安裝不正確;⑶反饋電纜斷裂引反饋信號無或反饋信號虛接;⑷位置控制板或exe前置放大器等。
2、heidenhain光柵尺故障維修實例
故障現(xiàn)象一:采用heidenhain金屬光柵尺作位置反饋的某數(shù)控鏜床,開機后,出現(xiàn)x軸正反向運動正常,但機床無法進行回參考點操作。
分析與處理過程:機床x軸正、反向運動正常,證明數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動工作均正常,在這種情況下,回參考點**一般上由于回參考點減速信號、零位脈沖信號、回參考點設(shè)定不當(dāng)?shù)仍蛞鸬摹?/p>
利用系統(tǒng)的診斷功能,檢查回參點減速信號正常,檢查回參點參數(shù)設(shè)定沒有問題,初步判定故障是由于零位脈沖**引起的。
在檢查位置檢測系統(tǒng)的連接電纜時發(fā)現(xiàn),連接位置反饋電纜的過渡插頭處有一信號線開焊,該信號線正是零脈沖ua0信號線,沒有零脈沖信號,機床就不會找到參考點。重新焊接好訪信號線,連接好過渡插頭,機床恢復(fù)正常。
故障現(xiàn)象二:采用heidenhain金屬光柵尺作位置反饋的某數(shù)控鏜床開機后,出現(xiàn)x軸緩慢向正方向運動,系統(tǒng)無報警顯示。
分析與處理過程:該機床使用的是heidenhain光柵尺作為位置檢測器件,由于伺服系統(tǒng)為全閉環(huán)結(jié)構(gòu),開機后系統(tǒng)無報警,x軸緩慢向正方向運動,可以初步認為伺服系統(tǒng)的速度控制環(huán)工作正常,故障是由于位置環(huán)的問題引起的。
檢查數(shù)控系統(tǒng)的跟隨誤差,發(fā)現(xiàn)在x軸緩慢運動的過程中,系統(tǒng)的位置跟隨誤差無變化,從而判定故障是由于位置反饋信號的**引起的。
以前曾遇到過類似的問題,通是由于反饋電纜的連接插頭處ua1方波信號線斷引起。這次也首先檢查位置檢測系統(tǒng)的連接電纜,確認連接正確后,將x軸、y軸位置控制板更換后,發(fā)現(xiàn)x軸正常,y軸向一個方向緩慢移動,故判定x軸位置控制板故障,更換后,機床恢復(fù)正常。
故障現(xiàn)象三:采用heidenhain金屬光柵尺作位置反饋的某數(shù)控鏜床出現(xiàn)y軸重復(fù)定位不準,系統(tǒng)無報警顯示。
分析與處理過程:將百分表吸在方滑枕上,表針壓在工作臺上某點上,使表針歸零。使y軸(主軸箱升降)向上移動約2米距離后再回到該點,發(fā)現(xiàn)重復(fù)定位差0.02mm,反復(fù)上下移動y軸數(shù)次后,再回到該點,發(fā)現(xiàn)重復(fù)定位精度差的更多。然而在y軸打重復(fù)定位精度時,向上移動的距離不超過1.5米,發(fā)現(xiàn)百分表表針能歸零,說明此時重復(fù)定位準確。故初步判定故障是光柵尺問題引起的。因為y軸沒有防護罩,光柵尺又位于y軸絲杠與導(dǎo)軌之間(絲杠與導(dǎo)軌是稀油潤滑),很容易使光柵尺污染。類似的故障以前曾經(jīng)發(fā)生過幾次,用灑精棉擦拭光柵尺的金屬剛帶后,故障均可排除。但本次用灑精棉擦拭光柵尺的金屬鋼帶后,故障卻不能排除。這次仔細檢查光柵尺的金屬鋼帶發(fā)現(xiàn),在距工作臺1.5米至2米處鋼帶有一劃痕,更換金屬光柵尺鋼帶后,機床重復(fù)定位正常。
我公司主營產(chǎn)品介紹:電纜浮球開關(guān) ,3S壓力控制器, dynisco 。