heidenhain光栅尺故障维修.pdfVIP

HEIDENHAIN光栅尺故障维修

：概述光栅尺的构成及工作原理，实例分析光栅尺常见故

障的。

：光栅尺、位置检测、参考点、重复定位。

1、数控机床使用的光栅尺的构成及工作原理

HEIDENHAIN公司生产的光栅尺位置检测系统，由光栅尺和位

置控制板（或EXE前置放大器）两大部分构成。光栅尺检测机床的

实际位移，并输出与位移量和位移方向有关的信号到数控系统

的位置控制板（或置放大器EXE进行放大、整形和电子细分，

最后经长线驱动后输也到CNC），形成全闭环控制系统。数控机

使用的光栅尺由定尺（标尺光栅）和读数头（指示光栅）组成，光

栅尺和读数头型号不同所输出信号也有所不同，它可以输出信

号、电流信号和正弦波信号。当数控机床的进给轴移动时，造成其定

尺和扫描头之间出现相对、利用光的莫尔效应，将位置移动转

变成亮暗相的光的“莫尔条纹”的移动，再由光电转换成数字量的

信号。定尺的测长方向上有两组主光栅线和每隔50mm的参考标记光

栅线。光栅尺的作用有两个方面：当坐标轴移动时，由主光栅线产生

0

组相位相差90的正弦和余弦波信号，用于判别坐标轴的移

动方向和位移量；当坐标轴执行回零操作时，由参考点标记光栅线

产生一个基准信号以确定机床的参考点。

2、数控机床中出现的光栅尺故障

了解数控机床中光栅尺的构成及工作原理后，我们不难得知数

控机床中引起光栅尺故障的主要有⑴光栅尺、读数头的污染

或损坏；⑵光栅尺、读数头安装不正确；⑶反馈电缆断裂引反馈

信号无或反馈信号虚接；⑷位置控制板或EXE前置放大器等。

2、HEIDENHAIN光栅尺故障维修实例

：采用HEIDENHAIN金属光栅尺作位置反馈的某数

控镗床，开机后，出现X轴正反向正常，但机床无法进行回参

考点操作。

：机床X轴正、反向正常，证明数控系统、

伺服驱动工作均正常，在这种情况下，回参考点不良一般上由于回

参考点信号、零位脉冲信号、回参考点设定不当等引起的。

利用系统的诊断功能，检查回参点信号正常，检查回参点

参数设定没有问题，初步判定故障是由于零位脉冲不良引起的。

在检查位置检测系统的连接电缆时发现，连接位置反馈电缆的

过渡插头处有一信号线开焊，该信号线正是零脉冲Ua0信号线，没有

零脉冲信号，机床就不会找到参考点。重新焊接好访信号线，连接好

过渡插头，机床恢复正常。

：采用HEIDENHAIN金属光栅尺作位置反馈的某数

控镗床开机后，出现X轴缓慢向正方向，系统无显示。