光柵尺常見故障及處理實(shí)例

鄭 宇

1.常見故障

（1）光柵尺污染和光柵尺的光源故障。具體表現(xiàn)為：①直接報(bào)警，測(cè)量裝置污染（西門子3系統(tǒng)）或軸硬件故障（ACRAMATIC 950系統(tǒng)）。②若光柵尺整體污染或在某一段受污染，光柵尺將檢測(cè)不到位移信號(hào)，此時(shí)移動(dòng)機(jī)器，機(jī)器將以極高速度（明顯超過設(shè)定速度）移動(dòng)，但無相應(yīng)移動(dòng)量坐標(biāo)值顯示，并會(huì)發(fā)生指令值過高、夾緊檢查等報(bào)警（西門子3、850等系統(tǒng)）。③早期制造、使用傳統(tǒng)燈絲燈泡作光源的光柵尺，光源有一定使用壽命，長(zhǎng)期工作燈絲會(huì)燒斷，發(fā)生類似于②的故障及相應(yīng)報(bào)警。此時(shí)打開光柵尺一端，在通電狀態(tài)下會(huì)發(fā)現(xiàn)光柵尺內(nèi)部無任何光亮（僅限于傳統(tǒng)燈絲燈泡，發(fā)光二極管等其他光源除外）。④光柵尺讀頭已進(jìn)入基準(zhǔn)點(diǎn)區(qū)域并減速，但找不到基準(zhǔn)點(diǎn)。

（2）指示光柵故障。由于長(zhǎng)期工作以致元件老化，或撞車等激烈振動(dòng)致使指示光柵的機(jī)件損壞等原因。無法讀取光柵尺的位移信號(hào)，也會(huì)發(fā)生類似于上述②報(bào)警。需要更換相同型號(hào)的指示光柵（讀頭）。

（3）標(biāo)尺光柵故障。①玻璃破碎，撞擊或激烈振動(dòng)造成，無法修復(fù)。②污染，清洗后恢復(fù)。③局部刮傷，光柵尺總是在某段發(fā)生故障，一般是清洗方法不當(dāng)硬物觸及刮傷，或激烈振動(dòng)造成，難以修復(fù)。

（4）無法讀取基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)。①光柵尺故障，一種情況是系統(tǒng)未接收到讀頭基準(zhǔn)點(diǎn)區(qū)域信號(hào)，即讀頭沒有進(jìn)入基準(zhǔn)點(diǎn)區(qū)域（基準(zhǔn)點(diǎn)區(qū)域擋光片或磁性片缺失、失效，或處于光柵尺兩端讀頭無法進(jìn)入）；另一種情況是干簧管或基準(zhǔn)區(qū)域檢測(cè)電路失效，讀頭故障。②其他故障引起，軸移動(dòng)時(shí)振動(dòng)大或過快，光柵尺讀取信號(hào)異常。

光柵尺工作對(duì)環(huán)境要求較高，因此，出現(xiàn)光柵尺已移動(dòng)但無相應(yīng)移動(dòng)量坐標(biāo)值顯示，光柵尺硬件故障報(bào)警和光柵尺污染故障報(bào)警時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀察光柵尺工作環(huán)境（南方天氣潮濕，更應(yīng)如此），建議根據(jù)具體情況清洗光柵尺或通入清潔干燥氣體。另外，光柵尺基本是非接觸式工作，除嚴(yán)重撞車、振動(dòng)，拆卸清洗刮傷外，一般主光柵損壞的可能性很小。光柵尺讀頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組合精密，長(zhǎng)期工作后元件老化或振動(dòng)等引起的故障較多，建議做好相同型號(hào)讀頭備件的儲(chǔ)備。

2.故障處理實(shí)例

例1 意大利產(chǎn)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，采用Cybelec DNC880S控制系統(tǒng)，系統(tǒng)無法完成初始化。該系統(tǒng)初始化過程是除控制系統(tǒng)初始化外，折彎?rùn)C(jī)X、Y、R軸等控制軸建立初始坐標(biāo)值。觀察確認(rèn)Y軸有回零動(dòng)作，滑塊上的光柵尺基本是從下極限位置向上移動(dòng)到上極限位置，但未找到參考點(diǎn)建立坐標(biāo)值。打開光柵尺下端封板，發(fā)現(xiàn)光柵尺內(nèi)基準(zhǔn)點(diǎn)擋片處于光柵尺的最低端，讀頭無法進(jìn)入該區(qū)域。將基準(zhǔn)點(diǎn)擋片往上推至適當(dāng)位置（估計(jì)原參考點(diǎn)位置），重新啟動(dòng)即可。

例2 瑞典產(chǎn)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，采用Delem DA-65W控制系統(tǒng)，故障現(xiàn)象同上。在啟動(dòng)過程中可看到折彎?rùn)C(jī)X軸和Y軸均向參考點(diǎn)方向移動(dòng)，隨著啟動(dòng)結(jié)束，X軸建立了坐標(biāo)值，但Y軸卻沒有。仔細(xì)觀察光柵尺及其安裝環(huán)境，發(fā)現(xiàn)光柵尺上面一液壓油缸嚴(yán)重漏油，判斷光柵尺受到污染而無法讀取基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)。拆下光柵尺，徹底清洗，故障排除。

例3 德國(guó)產(chǎn)TC1000加工中心，采用西門子850控制系統(tǒng)。機(jī)床啟動(dòng)后點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)Z軸，無論向正或向負(fù)方向移動(dòng)，立柱（Z軸）均以極高速度（大大超過設(shè)定速度）移動(dòng)，并發(fā)生“夾緊檢查”或“指令值過高”報(bào)警。而屏幕顯示Z軸實(shí)際位置值未發(fā)生變化，即控制系統(tǒng)沒有接收到該軸的實(shí)際位移量。據(jù)此判斷是光柵尺故障，清洗光柵尺無效，更換讀頭后故障排除。