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数控培训-进口数控机床光栅测量装置故障分析及排除2
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从德国RAVENSBURG公司引进的数控车床,是目前我国比较大的数控机床,其厂轴采用的是德国HEIDENHAIN公司生产的LB326型光栅尺,方式为反射式,该数控机床曾出现Z轴测量装置报警。该报警与二轴机械及传动系数无关,属测量装置故障。该测量装置包括:LB326光栅尺、LB326读头。EXE808外置式电子脉冲整形插值器、信号传输电缆及插件、数控测量板。 

由LB326光栅尺的工作原理可知,只要电子元件不损坏,故障的机率很小,因此一般测量装置产生报警,主要原因是信号丢失,也就是“漏读”。测量信号在产生变换过程中容易造成丢失的环节。 

机床在运动过程中,从扫描单元输出三组信号,其中两组增量信号由四个光电池产生,把两个相差1800的光电池接在一起,它们推挽就形成了两组近似正弦波,相位差的信号串。另外一组基准信号也由两个相差1800的光电池接成推挽式,输出一个尖峰信号,此信号只在经过标志时产生,用来确认机床基准点。 

两组正弦波增量信号经过传输电缆和插头进入EXE经放大整形后成为1.2-3.4V的三角波信号串,以及它们的反向位信号,这些信号经分频后在一个信号周期内产生25个脉冲,即所谓25倍频处理。增量信号经EXE25倍频细分后,经输出板处理成为矩形信号串,送人数控系统测量板。 

LB326光栅尺栅距,增量信号经EXE处理后,每一刻线,这就是该机床分辨率。EXE的输出信号除上述外,还有一个UaS由自身产生的报警信号。如果由于某种原因引起信号幅度下降,在信号处理过程中就要影响到被处理信号过零位置,容易使输出脉冲挤在一起,造成丢失。 

在了解信号丢失原因后,采用双路示波器分别监视两路正弦波信号,发现输出波形幅值很小,将一路转换到自身报警信号上后,发现输出为高电平脉冲。分析造成光栅输出信号幅度下降的原因,是因为光电池产生信号与光照强度成正比。信号幅度下降是电池光源强度下降及光学系统脏污造成。 

拆开光栅尺两端从尺身中抽出扫描单元,发现在指示光栅和透镜上有一层油雾和浮灰,用酒精和乙醚混合液擦除后,重新装回,机床恢复正常工作。 

2.德国进口机回零操作时Failt ReferencePart报警 

位置检测是采用德国HEIDENHAIN公司生产的光栅尺,尺长900mm,方式为透射式。通过屏幕自诊断显示LeftRoll回零故障,用交换法不难确定为Let Roll光栅尺故障,取下光栅尺,加上+SV电源,用示波器检查各路信号是否正常,着重检查基准标志脉冲信号。这种故障现象是数控系统没有接收到零脉冲信号,也就是零脉冲信号丢失或信号太弱。 

手动滑动扫描头,用示波器测量EXE输出端Ual、UaZ及其取反信号均正常,Uao及其取反信号没有,检查扫描头输出端 I.信号(EXE的输人端 I&信号),慢速移动扫描头时,无I.信号,快速移动扫描头时,有密集的信号产生,这与零标志信号不相符,估计是感应信号人线路有断路现象。拆开光栅尺两端端盖,滑出扫描头检查发现马接线端虚焊脱落,焊上、装回机床恢复正常工作。

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