数控系统抗干扰措施与故障分析2PPT课件

❖ ②不要损坏定尺表面耐切削液涂层和滑尺表面一层带绝缘 层Leabharlann 铝箔，否则，会腐蚀厚度较小的电解铜箔。
❖ ③接线时要分清滑尺的正弦绕组和余弦绕组，其阻值基本 相同，这两个绕组必须分别接入励磁电压。
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4.旋转变压器
❖ 旋转变压器输出电压与转子的角位移有固定的函数关系 ，可用作角度检测元件，一般用于精度要求不高或大型 机床的粗测及中测系统。对旋转变压器的维护应注意以 下几点：
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数控系统结构与维修维护
二.位置检测元件的维护
1.光栅 • 光栅有两种形式：一是透射光栅，即在一条 透明玻璃片上刻有一系列等间隔密集线纹；二是 反射光栅，即在长条形金属镜面上制成全反射或 漫反射间隔相等的密集线纹。光栅输出信号有： 两个相位信号输出，用于辨向；一个零标志信号， 用于机床回参考点的控制。 • 对光栅尺的维护要注意以下几点：
（参考德国图尔克传感与自动化技术专业公司）
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光栅尺
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封闭式光栅尺
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数控系统结构与维修维护
一.位置检测故障形式
•大多数情况下，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。 •轮廓误差监视报警: 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； •静态误差监视 报警: 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； •测量装置监控报警: 位置测量硬件有故障。
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3.感应同步器
❖ 感应同步器是一种电磁感应式的高精度位移检测元件，它 由定尺和滑尺两部分组成，两者相对平行安装，定尺和滑 尺上的绕组均为矩形绕组，其中定尺绕组是连续的，滑尺 上分布着两个励磁绕组，即正弦绕组和余弦绕组，分别接 入交流电。对感应同步器的维护应注意以下问题：
❖ ①安装时，必须保持定尺和滑尺相对平行，且定尺固定螺 栓不得超过尺面，调整间隙在0.09～0.15mm为宜。
❖ ①接线时，定子上有相等匝数的励磁绕组和补偿绕组， 转子上也有相等匝数的正弦绕组和余弦绕组，但转子和 定子的绕组阻值却不同，一般定子电阻阻值稍大，有时 补偿绕组自行短接或接入一个阻抗。
❖ ②由于结构上与绕线转子异步电动机相似，因此，碳刷 磨损到一定程度后要更换。
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5.磁栅尺
❖ 磁栅是由磁性标尺、磁头和检测电路三部分组成。磁性标 尺是在非导磁材料（如玻璃、 不锈钢等）的基体上，覆盖 上一层l0～20μm厚的磁性材料，形成一层均匀而规则的 磁性膜。对磁栅尺的维护应注意以下几点：
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三.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TTL电平信号。机床在运动过程中，从扫描单元 输出三组信号：两组增量信号由四个光电池产生，把两个 相差180度的光电池接在一起，它们的推挽就形成了相位 差90度、幅值为11μA左右的Ie1和Ie1两组近似正弦波， 一组基准信号也由两个相差180度的光电池接成推挽形式， 输出为一尖峰信号Ie0，其有效分量约为5.5uA，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。
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❖ ①防污。光栅尺由于直接安装于工作台和机床床身上，因此 ，极易受到切削液的污染，从而造成信号丢失，影响位置控 制精度。切削液在使用过程中会产生轻微结晶，这种结晶在 扫描头上形成一层薄膜且透光性差，不易清除，故在选用切 削液时要慎重。
❖ ②防水雾。加工过程中，切削液的压力不要太大，流量不要 过大，以免形成大量的水雾进入光栅。
❖ ①不能将磁性膜刮坏，防止铁屑和油污落在磁性标尺和磁 头上，要用脱脂棉蘸酒精轻轻地擦其表面。
❖ ②不能用力拆装和撞击磁性标尺和磁头，否则会使磁性减 弱或使磁场紊乱。
❖ ③接线时要分清磁头上激磁绕组和输出绕组，前者绕在磁 路截面尺寸较小的横臂上，后者绕在磁路截面尺寸较大的 竖杆上。
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❖ ①防振和防污。由于编码器是精密测量元件，使用或拆装时 要与光栅一样注意防振和防污问题。污染容易造成信号丢失 ，振动容易使编码器内的紧固件松动脱落，造成内部电源短 路。
❖ ②防止连接松动。脉冲编码器用于位置检测时有两种安装形 式，一种是与伺服电动机同轴安装，称为内装式编码器；另 一种是编码器安装于传动链末端，称为外装式编码器，当传 动链较长时，这种安装方式可以减小传动链累积误差对位置 检测精度的影响。不管是哪种安装方式，都要注意编码器连 接松动的问题。由于连接松动，往往会影响位置控制精度。 另外，在有些交流伺服电动机中，内装式编码器除了位置检 测外，同时还具有测速和交流伺服电动机转子位置检测的作 用。编码器连接松动还会引起进给运动的不稳定，影响交流 伺服电动机的换向控制，从而引起机床的振动。
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使用维护 ❖ (1)精确安装。编码器与电机轴联轴安装的质量直接影响其
检测电机转速的准确性，联轴安装过松、过紧、不同心、变 形等都会造成速度波形出现毛刺，导致系统控制不稳定。 ❖ (2)电压要匹配。数控机床编码器通常为5V。 ❖ (3)加装防护部件。编码器内部多为精密电子元件，冬季气 温低，电子元件容易热胀冷缩，影响其工作特性，导致编码 器故障。可在编码器外壳加装防护套，不仅有效保护电子元 件，还具有防尘作用。
❖ ③光栅最好通入低压压缩空气（10.5 Pa左右），以免扫描 头运动时形成的负压把污物吸入光栅。压缩空气必须净化， 滤芯应保持清洁并定期更换。
❖ ④清洁。光栅上的污物可以用脱脂棉蘸无水酒精轻轻擦除。 ❖ ⑤防振。光栅拆装时要用静力，不能用硬物敲击，以免造成
光学元件的损坏。
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数控系统结构与维修维护
位置检测装置故障及诊断
一.位置检测故障形式 二.位置检测元件的维护 三.位置检测装置的故障诊断
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编码器
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信号航空插头
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其他编码器外形
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其他编码器外形（续）
拉线式角编码器 利用线轮，能将 直线运动转换成 旋转运动。
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其他编码器外形
二.位置检测元件的维护
2.光电脉冲编码器 • 光电脉冲编码器是在一个圆盘的边缘上开有 间距相等的缝隙，在其两边分别装有光源和光敏 元件。当圆盘转动时，光线的明暗变化，经光敏 元件变成电信号的强弱，从而得到脉冲信号。编 码器的输出信号有：两个相位信号输出，用于辨 向；一个零标志信号（又称一转信号）用于机床 返回参考点的控制。另外，还有+5V电源和接地端。 • 编码器的维护主要注意两个问题。