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德國HEIDENHAIN海德漢光柵尺在數控機床中常見故障與維修

2018-12-12 3221次瀏覽 來源:網絡

  德國HEIDENHAIN海德漢光柵尺在數控機床中常見故障與維修

  在現代數控機床中,為保證機床加工精度和速度的要求,檢測裝置作為核心部件扮演著重要角色。

數控機床

  目前檢測元件主要有光柵尺,編碼器,旋轉變壓器,測速發電機。對于高精度的數控系統來說,光柵尺是必不可少的檢測元件,由它來測定數控系統的位置和速度,發送反饋信號給CNC裝置,它直接影響著數控機床的加工精度。

  海德漢光柵尺在機加工設備中的應用*為*,且很具有代表性。

  德國HEIDENHAIN公司是*著名的光柵尺生產廠家,其技術、品種、產量和市場占有率都居**水平,目前絕大多數全閉環結構的數控機床上均配套該公司的產品。

  HEIDENHAIN公司生產的光柵檢測系統,由柵尺部分和EXE(脈沖放大、整形及細分)兩部分組成。光柵尺檢測機床位移并送出位移量和位移方向信號到EXE進行放大、整形和電子細分,*后經長線驅動送入CNC,形成全閉環控制系統。

  測量系統由光源、透鏡、指示光柵、光電元件、信號處理電路以及標尺光柵組成。通常情況下,除標尺光柵外,光源、透鏡、指示光柵、光敏元件和信號處理電路裝在一個部件內,這個部件稱為讀數頭。

  海德漢光柵尺依據相對運動的原理來產生光信號,這些信號經過光電器件的轉換處理后,用來檢測機械裝置的位移,。輸出信號是由光源通過刻在直線尺或盤片的柵格線后,再經光電轉換裝置的處理產生的。

  讀數裝置由光源、刻線玻璃與柵格窗、以及光電二極管接收裝置組成。紅外線光束被光電二極管接收前,先通過有刻線軌跡的板與柵格窗,有刻線軌跡的板與柵格窗,有刻線軌跡的板與柵格窗間的相對運動回產生正弦波形式的光波,這種光波經光電二極管接收后,會轉換成*初始的電流正弦波信號,這些電信號的周期與柵距是一樣的。

光柵尺_海德漢光柵尺

  HEIDENHAIN海德漢光柵尺常見故障分析與處理

  1.零件加工后超差某數控機床在加工完成后,發現零件出現超差現象,且機床無任何報警。由于機床無任何報警,且機床采用全閉環控制系統,在排除機床機械故障的前提下,如出現超差只有可能是系統定位及位置檢測系統故障,即超差所在方向軸光柵尺故障。經過分析后,初步判斷為機床位置環故障即電子光柵尺故障,簡單來說就是數控系統發出定位指令,電機還沒有運行到計算位置,然而系統位置由光柵尺決定,此時雖沒有到達預定位置,但光柵尺認為此時已經到達預定位置,導致零件出現超差。根據上述分析,此類故障通常都是由于光柵尺或讀數頭臟污造成的,拆開所在軸護板,檢查光柵尺及讀數頭外觀,未發現異常,將光柵尺、讀數頭拆下后進行清理,重新安裝后故障依然存在,這時判斷是光柵尺或讀數頭硬件故障,更換讀數頭后故障依然存在,*后更換光柵尺后故障排除。

  2.工作臺移動記錄返回到終點的數據不能回零,設備管理與維修在測量數據過程中丟數,即工作臺移動全程記錄的數據變小,而返回到終點數據也不能減計數到零。根據以往的經驗分析,出現此故障的一個可能是信息處理電路的故障;另一個可能是讀數頭的故障。首先確定是讀數頭部分還是信息處理電路的故障。由于只是縱向工作臺移動測量數據出錯,其他方向測量數據正確,采用的方法是把縱向讀數頭的信號送到其他方向的信息處理電路,得到的測量數據仍然是錯誤的,由此可判斷故障在讀數頭。把讀數頭的外殼打開后,光源燈亮,工作臺移動時也能看到莫爾條紋在光敏元件上上下移動,于是懷疑光敏元件損壞,通過示波器測得差動放大器輸出信號波形幅值較低(<2.5 V)。換上一個新的光敏元件后,故障依舊。之后發現透鏡松動,則懷疑透鏡的焦距、焦點改變。透鏡支架上有調節透鏡角度的螺釘),于是調節透鏡角度,同時移動工作臺,觀察示波器波形,在改變透鏡角度的過程中,其波形的幅值也隨之改變,調節在一個*佳位置,使其波形幅值*大,此時測量數據也正確了。將透鏡緊固后,故障排除。由分析得知,由于透鏡的松動,使焦點的位置改變,雖然能看到莫爾條紋移動,但是光強的差別變小而使波形的幅值變小,從而使得記錄數據的過程中出現丟數故障。

  3.直線軸在運行中報警某數控機床的直線軸在運行中出現報警。由于振動或其他原因,造成機床在使用中讀數頭與光柵刻度尺間距變大,數控系統誤認為光柵尺已壞所致。按光柵尺說明書的要求調整讀數頭與光柵尺的距離。讀數頭與光柵尺尺身之間的間距為1~1.5 mm,*好不超過2 mm。光柵尺的安裝位置不合適,如安裝在油池附近,油氣等將光柵尺污染,這時要分別清潔光柵尺的定尺和動尺,在安裝之后再進行光柵尺的調試才可使用。讀數頭的位置安裝不合適,造成讀數頭損壞,更有甚者,光柵尺定尺內出現鋁合金碎屑,光柵刻線出現損壞,造成光柵尺定尺的徹底報廢。

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