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如何诊断位置检测装置的故障
日期：2011年01月06 来源：沈阳机床 关键字：机床
数控机床伺服系统最终是以位置控制为目的，对于闭环控制的伺服系统，位置检测元件的精度将直接影响到机床的位置精度。目前，用于闭环控制的位置检测元件多用光栅尺；用于半闭环控制的位置检测元件多用光电编码器。
(1)位置检测故障形式
当位置控制出现故障时，往往在CRT上显示报警号及报警信息。大多数情况下，若正在运动的轴实际位置误差超过机床参数所设定的允差值，则产生轮廓误差监视报警；若机床坐标轴定位时的实际位置与给定位置之差超过机床参数设定的允差值，则产生静态误差监视报警；若位置测量硬件有故障，则产生测量装置监控报警等。
（2)位置检测装置的故障诊断
1)输出信号增量式旋转测量装置或直线测量装置的输出信号有两种形式：一是电压或电流正弦信号，其中EXE为脉冲整形插值器；二是rrL电平信号。机床在运动过程中，从扫描单元输出三组信号：两组增量信号由4个光电池产生，把两个相差1800的光电池接在一起，它们的推挽就形成了相位差900、幅值为llpLA左右的L．和如两组近似正弦渡；一组基准信号也由两个相差180。的光电池接成推挽形式，输出为一尖峰信号k，其有效分量约为5 5 hcA，此信号只有经过基准标志时才产生。所谓基准标志，是在光栅尺身外壳上装有一块磁铁，在扫描单元上装有一只干簧管，在接近磁铁时，干簧管接通，基准信号才能输出。
两组增量信号L、t：经传输电缆和插接件进入EXE，经放大、整形后，输出两路相位差900的方渡信号U.1 U2及参考信号UO，这些信号经适当组合处理，即可在一个信号周期内产生5个脉冲，即5倍频处理，经连接器送至CNC位控模块.
2) EXE信号处理脉冲整形插值器(EXE)的作用是将光栅尺或编码器输出的增量信号/，、，。和，。进行放大、整形、倍频和报警处理，输出至CNC进行位置控制。EXE由基本电路和细分电路组成。
基本电路印制电路板内含通道放大器、整形电路、驱动和报警电路等，细分电路作为一 种任选功能单独制成一块线路板，两板之间通过J3连接器连接。
①通道放大器。当光栅检测产生正弦渡电流信号L．、七和k后，经通道放大器，输出
一定幅值的正弦电流电压。
②整形电路。在对‘、七和k放大的基础上，经整形电路转换成与之相对应的3路方
波信号u。，、U2及U。，其rrL高电平大于或等于2 5V，低电平小于或等于0 5v。
③报警电路。当光栅由于输入电缆断裂、光栅污染或灯泡损坏等原因，造成通道放大器输出信号为零，这时报警信号经驱动电路驱动后，由连接器J2输出至CNC系统。
④细分电路。某些精度很高的数控机床，仅靠光栅尺本身的精度不能满足要求，如数控磨床的位置控制中，要求位置测量有较高的分辨率，为此必须采用细分电路来提高分辨率，以适应高精度机床的需求。基本电路通道放大器的输出信号经连接器J3接人细分电路，经细分电路处理后，叉通过连接器J3输出在一个周期内两路相位差90。，占空比为1:1的五细分方渡信号。这两路方波信号经基本电路中的驱动电路驱动后，即为对应的址，和%通道信号，由连接器J2输出至CNC系统。
另外，同步电路的目的是为了获得与虬，和U,两路方渡信号前、后沿精确对应的方渡参考脉冲。
3)故障诊断驾出现位置环开环报警时，将J2连接器脱开，在CNC系统的一侧，把J2连接器上的十5v线同报警线ALM连在一起，合上数控系统电源，根据报警是否再现，便可迅速判断出故障的部位是在测量装置还是在CNC系统的接口板上：若问题出现在测量装置，则可测Jl连接器上有无信号输入，这样便可将故障定位在光栅尺或EXE脉冲整形电路上。
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