❶ 數控機床檢測裝置作用有哪些數控機床對檢測裝置的要求有哪些
光柵尺，光電脈沖編碼器，感應同步器，旋轉變壓器，他們都是位置檢測元件。而數控機床對位置檢測元件要求更高，尺寸加工精度的高低全靠它了，主要是用光柵尺和光電脈沖編碼器來檢測機床的位置距離，精度極高。
❷ 數控機床檢測裝置故障分析
1位置檢測元件的維護1.1光柵尺的維護光柵尺本身具有一定的防護措施，有的需要給尺盒裡面通入潔凈的氣源，保持尺內氣壓大於外部氣壓，防止潮氣進入，但限於現場的生產環境及機床本身的加工條件(如高壓力的切削液等)，還是要做好防污、防振等維護工作。1.1.1防污光柵尺由於直接安裝於工作台和機床床身上，因此，極易受到冷卻液的污染，從而造成信號丟失，影響位置控制精度。冷卻液在使用過程中會產生輕微結晶，這種結晶會在掃描頭上形成一層薄膜且透光性差，不易清除，故在選用冷卻液時要慎重。加工過程中，冷卻液的壓力和流量過大，容易形成大量的水霧，會污染光柵尺。光柵尺最好通入低壓壓縮空氣，以免掃描頭運動時形成的負壓把污物吸入光柵，壓縮空氣必須凈化，濾芯應保持潔凈並定時更換。1.1.2防振光柵尺拆裝時要用靜力，不能用硬物敲擊，以免引起光學元件的損壞。1.2光電脈沖編碼器的維護光電脈沖編碼器是在一個圓盤的邊緣上開有間距相等的縫隙，在其兩面分別裝有光源和光敏元件，當圓盤轉動時，光線的明暗變化，經過光敏元件檢測變成電信號的強弱，從而得到脈沖信號。編碼器的輸出信號有：兩個相位差90°的信號，用於辨向；一個零信號(又稱一轉信號)，用於機床回參考點的控制；另外還有+5 V電源和接地端信號。編碼器的維護主要注意以下兩個問題。1.2.1防振和防污編碼器是一個精密的測量元件，本身密封很好，在使用和拆裝時要與光柵尺一樣注意防振和防污。污染容易出現在導線引出段、接插頭處，要做好這些部位的防護措施。振動容易造成內部緊固件松動脫落，造成內部短路。1.2.2連接問題連接問題分為連接松動和連接調整不當。編碼器的連接方式有內裝式和外裝式。內裝式與伺服電機同軸安裝，如：SIEMENS 1FT5、1FT6伺服電機上的ROD320編碼器。外裝式安裝於傳動鏈的末端，當傳動鏈較長時，這種安裝方式可以減小傳動鏈累積誤差對位置檢測精度的影響。由於連接的松動，所以往往會影響位置控制精度。另外，有些交流伺服電機的內裝式編碼器除了位置檢測外，還同時有測速和交流伺服電機轉子位置檢測作用，因此編碼器連接松動還會引起進給運動的不穩定，影響交流伺服電動機的換向控制，從而引起機床的振動。另外編碼器是通過皮帶傳動的，若傳動皮帶調整過緊，給編碼器軸承施加力過大，則容易損壞編碼器。維修實例1：一數控機床出現進給軸飛車失控的故障。該機床伺服系統為SIEMENS 6SC610驅動裝置和1FT5交流伺服電機帶ROD320編碼器，在排除數控系統、驅動裝置及速度反饋等因素後，將故障定位在位置檢測控制裝置。經檢查，編碼器輸出電纜及連接均正常，拆開ROD320編碼器，發現一緊固螺釘脫落並置於+5 V與接地端之間，造成電源短路，編碼器無信號輸出，數控系統處於開環狀態，從而引起飛車失控故障。維修實例2：一加工中心在主軸換刀時，主軸定位不準，重新設定後，試驗位置又有偏差。該機床的主軸位置檢測用一個脈沖編碼器，主軸和編碼器通過皮帶1：1傳動。由於系統有C軸位置顯示功能，手動將主軸旋轉一圈，發現位置變化小於360°。懷疑編碼器問題，卸下來檢查發現，圓光柵部分區域磨損。經分析後認為，主軸和編碼器的傳動皮帶調整過緊，長時間運行後，編碼器軸承損壞，使圓光柵與讀數頭部分摩擦。更換新的編碼器，將皮帶松緊調整適當後，未出現類似故障。2位置檢測元件故障診斷及維修實例當出現位置環報警時，將J2連接器脫開，在CNC系統一側，把J2連接器上的+5 V線同報警線ALM連在一起，合上數控系統電源，根據報警是否再現，便可迅速判斷故障部位是在測量裝置還是在系統介面板上。若問題出現在測量裝置，便可測J1連接器上有無信號輸入，這樣便可將故障定位在光柵尺或EXE脈沖整形電路。維修實例1：一卧式加工中心採用SIN8系統，帶EXE光柵測量裝置，運行中出現114號報警，同時伴有113號報警。從報警產生的原因看，由於114號報警，引起113號報警，因此將故障定位在位置檢測裝置。114號報警有兩種可能：一是電纜斷線或接地；二是信號丟失。前者可通過外觀檢查和測量診斷，後者主要是信號漏讀。如果某種原因使光柵尺輸出的正弦信號幅度降低，則在信號處理過程中，將會影響到被處理信號過零的位置，嚴重時會使輸出脈沖擠在一起，造成丟失。因為光電池所產生的信號與光照強度成正比，所以信號幅度下降無非是因為光源亮度下降或光學系統臟污所致。從尺身中抽出掃描單元，分解後看到，燈泡下的透鏡表面呈毛玻璃狀，指示光柵表面有一層霧狀物，燈泡和光電池上也有這種污物，這些污物導致了光源發光效率下降和輸出信號降低，通過對光柵的清洗可消除故障。維修實例2：某數控立式銑床配備FANUC 3M數控系統，位置檢測裝置為與伺服電動機同軸連接的編碼器。在運行過程中Z軸產生31號報警。查維修手冊，31號報警為誤差寄存器內容大於規定值，根據31號報警提示，將誤差寄存器的設定極限值放大，即將對應的參數由2 000改為5 000，然後用手搖脈沖發生器給Z軸發移動指令，又發生32號報警，32號報警表示誤差寄存器的內容超過±32 767，或數模轉換指令值超過了-8 192~+8 191的范圍。這種故障需要檢查系統的位置偏差診斷。誤差寄存器是用來存放指令值和反饋值之差的，當位置檢測裝置或位置控制單元發生故障時，就會引起誤差寄存器的超差，為此，將故障定位在位置控制裝置上。位置控制信號可以用診斷號800（X軸）、801（Y軸）、802（Z軸）來診斷。將三個診斷號調出，用手搖脈沖發生器分別給各軸發出指令，觀察其變化，給X、Y軸發出指令，位置偏差變化的過程與機床的移動是一致的。給Z軸發出指令偏差不消失。進一步定位故障是在Z軸控制單元還是在編碼器上，採用交換法，將Z軸和Y軸驅動裝置和反饋信號同時互換，發現同樣的故障現象出現在Y軸上，這說明Z軸控制單元沒問題，故障出現在與Z軸伺服電動機同軸連接的編碼器上。維修實例3：某數控銑床，配備DECKEL系統，位置檢測裝置採用HEIDENHAIN LS907光柵尺，故障報警為Z軸檢測系統臟污。系統啟動後，移動Z軸時，低速時比較穩定，當跟隨誤差超過60時，機床就過沖，並發出該報警，且上升時不報警，下降時報警。根據報警內容，首先確認光柵尺是否需要清潔。拆下檢查後，發現光柵尺外殼上有較多潤滑油，這是由於機床對光柵尺的保護措施不到位，長時間使用後，機床導軌潤滑油順著床身流到光柵尺部位。清洗光柵尺，安裝上重試，還發生光柵尺報警。這時，分析光柵尺是否本身有故障。正好該機床Y軸光柵尺與Z軸規格、型號相同，採用置換法將兩根光柵尺進行互換，結果Y軸出現測量系統故障，可以確定是光柵尺本身故障，進一步對光柵尺進行鑒定，確認讀數頭有故障，更換讀數頭，機床恢復正常。位置檢測裝置是數控機床的關鍵部件，在數控機床故障中經常出現，在維修過程中，要仔細認真的研究，才能迅速查找出故障所在，保證機床的正常運行。
❸ 數控機床常用的檢測元件有哪些 簡答
間接測量常用的檢測元件一般包括：脈沖編碼器、旋轉變壓器、圓感應同步回器、圓光柵和圓磁柵答。
間接測量裝置是將檢測裝置安裝在滾珠絲杠或驅動電動機軸上，通過檢測轉動件的角位移來間接測量執行部件的直線位移。
位置檢測裝置安裝在執行部件前面的傳動元件或驅動電動機軸上，測量其角位移，經過傳動比變換以後才能得到執行部件的直線位移量，這樣可以構成閉環伺服進給系統，如將脈沖編碼器裝在電動機軸上。
間接測量使用可靠、方便，無長度限制；其缺點是，在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差，從而影響測量精度。一般需對數控機床的傳動誤差進行補償，才能提高定位精度。
除了以上位置檢測裝置，伺服系統中往往還包括檢測速度的元件，用以檢測和調節發動機的轉速。常用的元件是測速發電機。
❹ 數控機床常用檢測裝置
數控機床位置檢測裝置的要求位置檢測裝置是數控機床伺服系統的重要組成部分回。它的作用是答檢測位移和速度，發送反饋信號，構成閉環或半閉環控制。數控機床的加工精度主要由檢測系統的精度決定。不同類型的數控機床，對位置檢測元件，檢測系統的精度要求和被測部件的最高移動速度各不相同。現在檢測元件與系統的最高水平是：被測部件的最高移動速度高至240m/min時，其檢測位移的解析度（能檢測的最小位移量）可達1μm，如24m/min時可達0.1μm。最高解析度可達到0.01μm。數控機床對位置檢測裝置有如下要求：（1）受溫度，濕度的影響小，工作可靠，能長期保持精度，抗干擾能力強。（2）在機床執行部件移動范圍內，能滿足精度和速度的要求。（3）使用維護方便，適應機床工作環境。（4）成本低。